Estamos no segundo estágio da Via Láctea

Desde o nascimento da astronomia moderna, os cientistas têm procurado determinar toda a extensão da Via Láctea e aprender mais sobre sua estrutura, formação e evolução. De acordo com as teorias atuais, acredita-se amplamente que a Via Láctea se formou logo após o Big Bang (cerca de 13,51 bilhões de anos atrás). Este foi o resultado do nascimento das primeiras estrelas e aglomerados de estrelas se unindo, assim como a adição de gás diretamente do halo Galáctico.

Desde então, acredita-se que várias galáxias tenham se fundido com a Via Láctea, o que desencadeou a formação de novas estrelas. Mas, de acordo com um novo estudo de uma equipe de pesquisadores japoneses, nossa galáxia teve uma história mais turbulenta do que se pensava anteriormente. De acordo com suas descobertas, a Via Láctea experimentou uma era inativa entre dois períodos de formação de estrelas que duraram bilhões de anos, efetivamente morrendo antes de voltar à vida novamente.

O estudo, intitulado "The formation of solar-neighbourhood stars in two  generations separated by 5 billion years" apareceu recentemente na revista científica Nature. O estudo foi conduzido por Masafumi Noguchi, um astrônomo do Instituto Astronômico da Universidade Tohoku, Japão. Usando uma nova idéia conhecida como “acréscimo de fluxo a frio”, Noguchi calculou a evolução da Via Láctea ao longo de um período de 10 bilhões de anos.

Essa ideia de acréscimo de gás frio foi proposta pela primeira vez por Avishai Dekel, a cadeira de Física Teórica de André Aisenstadt na Universidade Hebraica de Jerusalém  e seus colegas para explicar como as galáxias acumulam gás do espaço circundante durante sua formação. O conceito de formação de dois estágios também foi sugerido no passado por Yuval Birnboim,  um conferencista da Universidade Hebraica e seus colegas para explicar a formação de galáxias mais massivas em nosso Universo.

No entanto, depois de construir um modelo da Via Láctea usando dados de composição de suas estrelas, Noguchi concluiu que nossa própria galáxia também experimentou dois estágios de formação de estrelas. De acordo com seu estudo, a história da Via Láctea pode ser discernida observando as composições elementares de suas estrelas, que são o resultado da composição do gás a partir do qual elas são formadas.
Ao observar as estrelas no "bairro" Solar, muitas pesquisas astronômicas observaram que há dois grupos que possuem diferentes composições químicas. Um é rico em elementos como oxigênio, magnésio e silício (elementos alfa), enquanto o outro é rico em ferro. A razão para essa dicotomia tem sido um mistério de longa data, mas o modelo de Noguchi fornece uma resposta possível.

De acordo com esse modelo, a Via Láctea começou quando correntes de gás frio se acumularam na galáxia e levaram à formação da primeira geração de estrelas. Este gás continha elementos alfa como resultado de supernovas de tipo II de vida curta onde uma estrela sofre colapso do núcleo no final do seu ciclo de vida e depois explode liberando esses elementos no meio intergaláctico. Isso levou a primeira geração de estrelas a ser rica em elementos alfa.
Então, cerca de 7 bilhões de anos atrás, surgiram ondas de choque que aqueceram o gás a altas temperaturas. Isso fez com que o gás frio parasse fluir para a nossa galáxia, fazendo com que a formação de estrelas cessasse. Um período de dois bilhões de anos de dormência continuou em nossa galáxia. Durante esse período, supernovas do tipo Ia de vida longa que ocorrem em sistemas binários onde uma anã branca gradualmente extrai material de seu companheiro injetaram ferro no gás intergalático e mudaram sua composição elementar.

Com o tempo, o gás intergaláctico começou a esfriar emitindo radiação e começou a fluir de volta à galáxia há 5 bilhões de anos. Isso levou a uma segunda geração de formação estelar, que incluía nosso Sol, rico em ferro. Embora a formação de dois estágios tenha sugerido para galáxias muito mais massivas no passado, Noguchi foi capaz de confirmar que a mesma imagem se aplica à nossa própria Via Láctea.
Além disso, outros estudos indicaram que o mesmo pode ser o caso da vizinha mais próximo da Via Láctea, a galáxia de Andrômeda. Em suma, o modelo de Noguchi prevê que galáxias espirais massivas experimentam uma lacuna na formação de estrelas, enquanto galáxias menores produzem estrelas continuamente.

No futuro, as observações por telescópios existentes e de próxima geração provavelmente fornecerão evidências adicionais desse fenômeno e nos dirão muito mais sobre a formação de galáxias. A partir disso, os astrônomos também serão capazes de construir modelos cada vez mais precisos de como o nosso Universo evoluiu com o tempo.
Fonte: Universe Today e Revista Nature

Classificação das Estrelas

Basicamente as estrelas são classificadas por seus espectros, sua temperatura e luminosidade. Existem sete tipos principais de estrelas, O, B, A, F, G, K e M. Uma sequência de mais quente (O) para mais frias (M).

Somente esta classificação não fornece detalhes suficientes, os astrônomos então colocaram um número após a letra onde a G, por exemplo, é uma estrela como o nosso Sol. A cada número é um adicional de 10% para a próxima letra espectral. Por exemplo, o nosso Sol é classificado como uma estrela G2. Isto significa que esta a 20% em direção de uma estrela laranja da sequência principal.

Os astrônomos usam números romano no final da carta espectral para definir o tamanho e a luminosidade de uma estrela. Eles variam de supergigantes I a V, anãs ou estrelas da sequência principal. O nosso Sol é uma estrela da sequência principal, ele recebe a designação V.
Assim, a classificação completa do Sol é G2V.
Estrelas da sequência principal são estrelas que estão fundindo átomos de hidrogênio para formar átomos de hélio em seus núcleos. A maioria das estrelas do universo aproximadamente 90% são estrelas da sequência principal. O sol é uma estrela da sequência principal. Essas estrelas podem variar de cerca de um décimo da massa do Sol até 200 vezes maior.

As estrelas começam suas vidas como uma nuvem de poeira e gás. A gravidade atrai essas nuvens e uma pequena protoestrela é formada, que é alimentado pelo material solapado.
Quanto tempo uma estrela da sequência principal vive depende de quão grande ela é. Uma estrela de massa maior pode ter mais material, mas ele queima mais rápido justamente por ter massa maior devido as temperaturas mais elevadas do núcleo que são causadas por maiores forças gravitacionais.

O experimento de Pasteur

Desde o tempo dos antigos gregos e romanos, na Idade Média, e até mesmo no final do século XIX, era geralmente aceito que algumas formas de vida surgiam espontaneamente a partir de matéria não-viva. A Geração espontânea  era teoria de que a vida poderia surgir a partir de matéria inanimada.
A “receita” do século 17 para a geração espontânea de camundongos explicava que colocando roupas suadas e cascas de trigo em um frasco de boca aberta e esperando 21 dias, inevitavelmente iriam aparecer ratos…!
O filósofo grego Anaximandro (610-546 aC), acreditava que tudo surgia a partir da natureza elementar do universo (ar, água, terra e fogo). Ele alegou que as criaturas vivas foram primeiramente formada em ambientes úmidos ou líquido, e com a ajuda do sol, a vida surgiria…!

O primeiro ataque sério a ideia de geração espontânea foi feita em 1668 por Francesco Redi, um médico e poeta italiano. Naquela época, foi amplamente difundido de que as larvas surgiram espontaneamente em carne podre. Redi acreditava que as larvas se desenvolviam a partir de ovos depositados por moscas. Para testar a hipótese, partiu carne em vários  recipientes, algum aberto em contato com o ar, alguns completamente selado, e outros cobertos com gaze. Como ele esperava, larvas apareceram apenas nos frascos abertos em que as moscas poderiam chegar na carne e colocar seus ovos.

Este foi um dos primeiros exemplos de uma experiência no sentido moderno, em que os controles são usados.
Apesar de sua experiência bem executado, a crença na geração espontânea permaneceu forte, e mesmo Redi continuou a acreditar que ocorreu em algumas circunstâncias. A invenção do microscópio só serviu para reforçar esta crença. A microscopia revelou um novo mundo de organismos que pareciam surgir espontaneamente.

A teoria da geração espontânea foi finalmente sepultada em 1859 pelo jovem químico francês, Louis Pasteur. Pasteur ferveu caldo de carne num balão, aqueceu o gargalo do balão, com uma chama até o gargalo de vidro se tornar maleável, então dobrou o gargalo na forma de um S. O ar podia entrar no frasco, mas os microrganismos transportados pelo ar não poderia, isto é, não conseguiam transpor a curvatura do gargalo. Como Pasteur esperava, ausência total de microorganismos. Quando Pasteur inclinou o frasco de forma que o caldo entrasse em contato com o ponto mais baixo do pescoço, onde as partículas de ar haviam se estabelecido, o caldo tornou-se rapidamente turvo e com a vida. Pasteur tinha acabado com a teoria da geração espontânea e convincentemente demonstrado que os microrganismos estão em toda parte, até mesmo no ar. Pasteur provou com isso a inexistência da geração espontânea…

Como se formam os Tornados

Algumas perguntas são inevitáveis, como por exemplo: as temperaturas globais mais elevadas podem estar contribuindo para essas ocorrências ? A resposta é: não há uma correlação estatística entre o número de tornados e aumento das temperaturas.
Tornados fazem parte de uma severa tempestade convectiva, e estas tempestades ocorrem por toda a Terra, os tornados não estão limitados a qualquer localização geográfica específica. Na verdade, os tornados foram documentados em todos os estados dos Estados Unidos, e em todos os continentes, com exceção da Antártica (mesmo lá, a ocorrência de tornado não é impossível). Na verdade, sempre que as condições atmosféricas são exatamente propicias, a ocorrência de uma tempestade é possível.

No entanto, algumas partes do mundo, são muito mais propensas a tornado que outras. Globalmente, as latitudes médias entre 30 ° e 50 ° norte ou sul, proporcionam o ambiente mais favorável para tornadogenesis. Esta é a região em que o frio do ar polar encontra contra ar quente subtropicais, muitas vezes gerando precipitação convectivas ao longo dos limites de colisão.

Além disso, o ar nas latitudes médias, muitas vezes flui em diferentes velocidades e direções e em diferentes níveis da troposfera, facilitando o desenvolvimento de rotação dentro de uma célula de tempestade. Curiosamente, os locais que recebem os tornados mais frequentes são também consideradas as zonas agrícolas mais férteis do mundo.Simplesmente, como resultado do grande número de tempestades convectivas e do ambiente favorável, são aumentadas as probabilidades de que algumas destas tempestades produzirem tornados.

Os Estados Unidos lideram a lista, com uma média de mais de mil tornados registrados a cada ano e em segundo lugar é o Canadá, com cerca de 100 por ano. Outros locais que passam por ocorrências de tornado frequentes incluem o norte da Europa, Ásia ocidental, Bangladesh, Japão, Austrália, Nova Zelândia, China, África do Sul e Argentina e agora no Brasil. Na verdade, o Reino Unido tem mais tornados, em relação à sua área de terra, do que qualquer outro país. Felizmente, a maioria dos tornados no Reino Unido são relativamente fracos.
Referência: http://www.ncdc.noaa.gov
Assista ao vídeo e entada como se formam os tornados, eu recomendo:

Novas descobertas sobre a explosão de Eta Carinae

Eta Carinae, um sistema estelar duplo localizado a 7.500 anos-luz de distância na constelação de Carina, possui uma luminosidade combinada de mais de 5 milhões de sóis, tornando-se uma das estrelas mais brilhantes da Via Láctea. Mas há 170 anos, entre 1837 e 1858, esta estrela entrou explodiu no que parecia ser uma enorme supernova, tornando-a temporariamente a segunda estrela mais brilhante do céu.

Estranhamente, essa explosão não foi suficiente para destruir o sistema estelar, o que deixou os astrônomos imaginando o que poderia explicar a enorme explosão. Graças a novos dados, que foram o resultado de uma "astronomia forense" (onde a luz residual da explosão foi examinada depois de refletida pela poeira interestelar), uma equipe de astrônomos agora acha que tem uma explicação para o que aconteceu.

Os estudos que descrevem suas descobertas intitulado “ejeção excepcionalmente rápida visto em ecos leves da Grande Erupção de Eta Carinae ” e “ ecos de luz do platô na Grande Erupção de Eta Carinae revelam um evento de choque de dois estágios ” recentemente publicado na revista mensal Avisos da Royal Astronomical Society.

Ambos os estudos foram liderados por Nathan Smith, do Steward Observatory da Universidade do Arizona, e incluíram membros do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STSI), do Observatório Nacional de Astronomia Óptica (NOAO), do Instituto de Astrofísica do Milênio e do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. (CfA), o Observatório Interamericano Cerro Tololo e várias universidades.

Em seu primeiro estudo, a equipe indica como eles observaram os "ecos de luz" produzidos pela explosão, que foram refletidos na poeira interestelar e agora são visíveis da Terra. A partir disso, eles observaram que a explosão resultou em material em expansão em velocidades que eram até 20 vezes mais rápidas do que com qualquer supernova observada anteriormente.

No segundo estudo, a equipe estudou a evolução da curva de luz do eco, que revelou que ela experimentou picos antes de 1845, depois estabilizou até 1858, antes de cair gradativamente na próxima década. Basicamente, as velocidades observadas e a curva de luz eram consistentes com a onda de explosão de uma supernova, em vez dos ventos relativamente lentos e suaves esperados de estrelas massivas antes de morrerem.

Os ecos de luz foram detectados pela primeira vez em imagens obtidas em 2003 por telescópios no Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile. Para seu estudo, a equipe consultou dados espectroscópicos dos telescópios de Magalhães no Observatório Las Campanas e no Observatório Gemini Sul, ambos localizados no Chile. Isso permitiu que a equipe medisse a luz e determinasse a velocidade de expansão do ejeto, mais de 32 milhões de km / h (20 milhões de mph).

Com base nesses dados, a equipe supôs que a erupção pode ter sido desencadeada por uma batalha prolongada entre três estrelas, que destruiu uma estrela e deixou as outras duas em um sistema binário. Esta batalha pode ter culminado com uma explosão violenta quando Eta Carinae devorou ​​um de seus dois companheiros, enviando mais de 10 massas solares para o espaço. Essa massa ejetada criou a gigantesca nebulosa bipolar (também conhecida como “Nebulosa do Homúnculo”), que é vista hoje.

A nebulosa Homúnculo, em torno de Eta Carinae. Crédito: ESO, IDA, dinamarquês 1,5 m, R. Gendler, JE. Ovaldsen, C. Thöne e C. Feron

Neste cenário, Eta Carinae começou como um sistema trinário, com duas estrelas massivas orbitando próximas umas das outras e a terceira mais distante. Quando o mais massivo do binário se aproximava do fim de sua vida, ele começou a se expandir e então transferiu grande parte de seu material para seu companheiro ligeiramente menor. Isso fez com que a estrela menor acumulasse energia suficiente para ejetar suas camadas externas, mas não o suficiente para aniquilá-la completamente.

A estrela companheira teria então crescido para se tornar cerca de 100 vezes a massa do nosso Sol e extremamente brilhante. A outra estrela, agora com apenas 30 massas solares, teria sido despojada de suas camadas de hidrogênio, expondo seu núcleo quente de hélio que representa um estágio avançado de evolução na vida de estrelas massivas.

Essa transferência de massa teria alterado o equilíbrio gravitacional do sistema, fazendo com que a estrela de hélio-núcleo se afastasse de sua companheira maciça e eventualmente viajasse tão longe que interajiu com a terceira estrela mais externa. Isso faria com que a terceira estrela se movesse em direção à estrela massiva e eventualmente se fundisse a ela, produzindo um fluxo de material.

Inicialmente, a fusão causou o ejecta que se expandiu relativamente devagar, mas quando as duas estrelas finalmente se juntaram, elas produziram um evento explosivo que explodiu o material 100 vezes mais rápido. Este material alcançou a ejeção lenta, empurrando-a para frente e aquecendo o material até que ele brilhasse. Este material brilhante foi a principal fonte de luz que foi vista pelos astrônomos há 170 anos.

No final, a estrela menor de hélio-núcleo se instalou em uma órbita elíptica em torno de sua contraparte maciça, passando através das camadas externas da estrela a cada 5,5 anos e gerando ondas de choque de raios-X. De acordo com Smith, embora essa explicação não possa explicar tudo o que foi observado em Eta Carinae, ela explica tanto o brilho quanto o fato de que a estrela permanece.
Fonte: Royal Astronomical Society e Universe Today