Astrônomos australianos conseguiram dobrar o número de explosões de rádio transitórias

Os Fast Radio Bursts (FRBs) tornaram-se um foco importante de pesquisa na última década. Na radioastronomia, esse fenômeno se refere a pulsos de rádio transitórios vindos de fontes cosmológicas distantes, que tipicamente duram apenas alguns milissegundos em média. Desde que o primeiro evento foi detectado em 2007 (o “Lorimer Burst”), foram observados trinta e quatro FRBs, mas os cientistas ainda não têm certeza do que os causa.

Com teorias que vão desde explosões de estrelas e buracos negros a pulsares e magnetares, e até mesmo, acredite, mensagens vindas de inteligências extraterrestres (ETIs). Os astrônomos e astrofísicos estão determinados a aprender mais sobre esses estranhos sinais. E graças a um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores australianos, que usaram o Australia Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), o número de fontes conhecidas de FRBs quase dobrou.
O estudo que detalha sua pesquisa, que apareceu recentemente na revista Nature, foi conduzido pelo Dr. Ryan Shannon, um pesquisador da Universidade de Tecnologia de Swinburne e do Centro de Excelência ARG OzGrav, e incluiu membros do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia. (ICRAR), o Australian Telescope National Facility (ATNF), o Centro de Excelência ARC para Astrofísica em Todo o Céu (CAASTRO) e várias universidades.

Como afirmam em seu estudo, as tentativas de entender FRBs como um todo foram prejudicadas por vários fatores. Por um lado, pesquisas anteriores foram realizadas com telescópios que variam em termos de sensibilidade, em uma gama de diferentes frequências de rádio e em ambientes com diferentes níveis de interferência de radiofrequência, que são o resultado da atividade humana.
Em segundo lugar, as pesquisas anteriores foram complicadas pela natureza transitória das fontes e pela má resolução angular dos instrumentos de detecção, o que resultou em incerteza quando se trata das fontes de FRBs e seu brilho. Para resolver isso, a equipe realizou uma pesquisa de rádio de campo amplo e bem controlada para uma série de explosões que foram descobertas em 2016 e rastreadas até uma galáxia anã localizada a 3,7 bilhões de anos-luz de distância.
A equipe conduziu essa pesquisa usando o array ASKAP, o telescópio de pesquisa de rádio mais rápido do mundo, localizado no oeste da Austrália. Projetado pela Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO), o conjunto ASKAP é composto de 36 antenas parabólicas que estão espalhadas por um trecho de terreno com 6 km de diâmetro.

Usando esse conjunto, que é o precursor do futuro telescópio Square Kilometre Array (SKA), a equipe de pesquisa pesquisou as explosões vindas dessa fonte cosmológica distante. Além de encontrar mais FRBs em um único ano do que qualquer pesquisa anterior, eles também observaram que os sinais vinham de fontes muito mais distantes do que se pensava anteriormente. Como o Dr. Shannon explicou em um comunicado de imprensa do ICRAR.
Graças a este último grupo de descobertas, os cientistas agora entendem que os FRBs que detectaram até agora se originaram no outro lado do cosmos, ao invés de dentro da nossa galáxia. No entanto, ainda não estamos mais perto de determinar o que os causa ou de quais galáxias eles vêm. Mas com uma amostra de pesquisa que agora consiste de 48 detecções, os pesquisadores provavelmente aprenderão muito mais nos próximos anos.
Fonte: Revista Nature/Universe Today

Refringência e Refração da Luz

As miragens que aparecem em desenhos animados ou filmes não são alucinações, como pensam muitas pessoas. Miragem é um efeito ótico real que ocorre na atmosfera e que pode inclusive ser fotografado.
Esses fenômenos óticos ocorrem por causa da variação do índice de refração do ar atmosférico com a temperatura. Um exemplo muito comum talvez seja a de uma imagem a distância que aparece como que refletida no asfalto, dando a nítida impressão de que o asfalto está molhado e que essa imagem foi refletida por uma poça d’água. No caso do asfalto, o ar próximo ao solo fica muito quente e por essa razão, menos refringente do que nas camadas acima dele. Os raios de luz ao descerem, passam de regiões mais refringentes para outras sucessivamente menos refringentes, até sofrerem reflexão total em uma camada próxima ao solo. Um observador que recebe essa luz refletida tem a impresão de que há uma imagem do objeto no solo.Em outras palavras, quando a temperatura do solo torna-se muito elevada, o ar aquecido junto ao solo torna-se menos denso e, consequentemente, menos refringente que o ar que se encontra um pouco mais acima. Por esse motivo, um raio de luz que desce obliquamente de encontro ao solo pode sofrer reflexão total antes de atingi-lo. Vamos a explicação mais detalhada:
Quando a luz passa de um meio material para outro meio ocorre duas coisas. A primeira é que a velocidade da luz muda. A segunda é que quando a incidência não é oblíqua, a direção de propagação também muda.
O desvio que a luz sofre quando passa de um meio para outro, depende da velocidade da luz nos dois meios. A grandeza física que relaciona as velocidades nos dois meios, é o índice de refração relativo, que é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz no primeiro meio e a velocidade da luz no segundo meio.

A velocidade da luz no vácuo é de 300 000 km/s e em outro meio qualquer é menor do que este valor. Portanto, o valor do índice de refração em qualquer meio, exceto o vácuo, é sempre maior que a unidade (n > 1).
Índica de refração de alguns meios em ralação ao vácuo:
Vácuo: 1.0
Ar: 1.03 (apróx. 20°C)
Água: 1.3 (pura, apróx. 20°C)
Álcool: 1.36
Glicerina: 1.47
Vidro: 1.50 a 1.9
Quartzo: 1.54
Diamante: 2.4
Acrílico: 1.49
Ex: Colocando um lápis com uma inclinação dentro de um copo com água, você observará pela lateral do copo que parece que o lápis está quebrado. Isso se chama refração, isto é, o lápis atravessa dois meios diferentes,  o AR e a Água (figura abaixo).

Refringência
Um meio é mais refringente que outro quando seu índice de refração é maior que do outro. Ou seja, o etanol é mais refringente que a água.
Podemos dizer também que, um meio é mais refringente que outro quando a luz se propaga por ele com velocidade menor que no outro.
Quando a luz das estrelas entra na atmosfera terrestre, encontra camadas de ar cada vez mais densas e, como consequência, índices de refração também cada vez maiores, fazendo com que enxerguemos as estrelas mais elevadas, isto é, para que a luz de uma estrela chegue até os nossos olhos, ela tem que passar por vários meios diferentes, o vácuo do espaço, as camadas mais elevadas da atmosfera até a camadas inferiores, portanto na verdade nós não estamos vendo a posição real dessa estrela. Assista o vídeo…

Área das Manchas Solares

Os astrônomos medem o tamanhos (área) das regiões de manchas solares com frações da área visível do sol. Sua unidade favorita é o “milionésimo”. Normalmente, uma grande mancha solar mede de 0300 a 0500 milionésimos. Toda a área da superfície da Terra é de aproximadamente 0170 milionésimos do disco solar. Em 29 de março de 2001, a região ativa AR9393 tornou-se a maior região de manchas solares desde 1991. A mancha gigante registrou 2400 milionésimos, ou 14 vezes maior que a Terra.

Para um tamanho padrão do desenho do disco de 152 milímetros (6 polegadas), uma área do ponto de 1 mm corresponde a uma área de 28,29 milionésimos. 1.000 milionésimos correspondem a 3.043,7 milhões de quilômetros quadrados. Isto significa que um grupo de manchas solares, que tem uma cobertura de 1870 milionésimo de área abrange 0,187% da superfície solar. A maioria dos grupos de manchas solares cobrem uma área quase do tamanho da superfície da Terra (o que equivale a quase (170MH), mas os maiores grupos de manchas solares podem chegar facilmente 1000MH ou muito mais do que isso.

A imagem acima mostra o grande grupo de manchas solares AR1944 com um tamanho de 1.480 milionésimo em janeiro de 2014 pelo Solar Dynamics Observatory da NASA. Uma imagem da Terra foi adicionado em escala.

Velocidade de Escape

Existe uma força no Universo que atua sobre tudo, desde sistemas galácticos, passando pelos buracos negros indo até o nível atômico. Convivemos com ela todos os dias mas geralmente essa “força” passa despercebida, mas ela é responsável juntamente com o eletromagnetismo (magnetismo) a força nuclear forte a a força nuclear fraca por todos os eventos conhecidos no Cosmos, A Gravidade…Sabemos quase nada sobre isso, e tudo começou com Sir Isaac Newton…Lembrando que Newton explicou a Lei da Gravitação, mas não conseguiu definir o que é a gravidade, mas isso é tema para o Prof. Albert Einstein…..veremos depois.

Todos nós já ouvimos uma história popular que Newton estava sentado debaixo de uma macieira, quanto uma maçã caiu em sua cabeça, e de repente, sem mais nem menos ele “imaginou” A Lei da Gravitação Universal. Como em todas as lendas, esta não é certamente verdadeira. A ideia da gravitação só tomou forma depois de um longo caminho de 20 anos de estudos e observações, mas alguns elementos da história, tem alguma relação.

Provavelmente a versão mais plausível da história é que Newton, ao observar uma maçã caindo de uma árvore, começou a pensar ao longo das seguintes linhas: A maçã é acelerada, já que houve uma mudanças de velocidade a partir do zero. Assim, pela Lei 2ª de Newton, deve haver uma força que age sobre a maçã para causar esta aceleração. Vamos chamar essa força de “gravidade”.
Antes de Newton e Galileu, a maioria das pessoas achava que as forças que causam os movimentos na Terra e as forças que causam os movimentos das estrelas e planetas eram diferentes. Isaac Newton percebeu que as mesmas forças e as mesmas leis da física se aplicam em todo o universo. Assim, a sua lei da gravidade é chamada a Lei da Gravitação Universal.

Newton imaginou a seguinte situação: um canhão no topo de uma montanha muito alta. Uma bala de canhão é disparado, que viaja por uma certa distância, mas inviavelmente a gravidade ira puxa-la para baixo e atingindo o chão. Em um segundo tiro, dessa vez com mais pólvora, a bala ira viaja uma distância maior antes de atingir o chão e assim por diante, quanto maior a velocidade da bala mais tempo ela iria demorar para cair. Em cada caso, a bala segue um percurso curvo para o chão.
A superfície da terra também é curva. Newton sugeriu – a curvatura da trajetória da bala seria o mesmo que a curvatura da terra. A bala de canhão estaria caindo, mas nunca chegaria ao chão.
Esta é a definição de uma órbita. A dinâmica da bala de canhão e a força da gravidade entram em equilíbrio. A bala do canhão está em um estado contínuo de queda livre, e permanecerá assim até que uma outra força atue sobre ela.

A NASA tem um aplicativo muito interessante que mostra o canhão de Newton em ação. Você pode usar diferentes quantidades de pólvora e ver a trajetória da bala do canhão. [Ver aqui]

O aumento da velocidade pode resultar em uma órbita. Note que as órbitas não precisam de ser circular
O aumento da velocidade pode resultar em uma órbita. Note que as órbitas não precisam de ser circular
Que velocidade essa bala de canhão teria que atingir para entrar em órbita ?
Bem resumidamente….
Velocidade de escape é definido como sendo a velocidade mínima que um objeto deve atingir a fim de escapar do campo gravitacional da Terra ou qualquer outro planeta variando amplamente com base na massa do corpo. A velocidade de escape da Terra é 11.2 km/s (25,022 mph ou cerca de Mach 37), que só pode ser alcançado por foguetes poderosos.

Velocidade de escape em alguns astros:
Sol…………………. 617,7 km / s (55 x que o da Terra)
Mercúrio…………..4,25 km / s
Vênus………………0,46 km / s
Terra……………….11,2 km / s
Lua………………….2,38 km / s
Marte……………….5,027 km / s
Júpiter……………..59,5 km / s
Saturno……………35,5 km / s
Urano………………21,3 km / s
Netuno…………….23,5 km / s
Plutão……………..1,27 km / s

Nota: Os dois primeiros lançamentos tripulados do programa espacial americano, em 1961, não eram voos orbitais. Os foguetes disponíveis na época eram poderosos o suficiente para levar astronautas ao espaço, mas não poderia fornecer a velocidade necessária para alcançar a órbita. Estes voos eram conhecidos como voos suborbitais.

Cientistas mapearam a matéria escura em torno de galáxias

Cientistas com a colaboração do Dark Energy Survey (DES) lançaram o primeiro de uma série de mapas e gráficos detalhados da distribuição da matéria escura inferida a partir de seus efeitos gravitacionais. Os novos mapas confirmam as teorias atuais que sugerem que galáxias se formam onde existem grandes concentrações de matéria escura.
Os novos dados mostram grandes filamentos de matéria escura em galáxias e aglomerados de galáxias. A pesquisa e os mapas, que abrangem uma grande área do céu, são o produto de um esforço maciço de uma equipe internacional dos EUA, Reino Unido, Espanha, Alemanha, Suíça e Brasil. Eles anunciaram seus novos resultados na reunião da American Physical Society (APS) em Baltimore, Maryland.

De acordo com os cosmólogos, partículas de matéria escura se agregam ao longo do tempo em determinadas regiões do cosmos, muitas vezes nos mesmos lugares em que as galáxias se formaram. Ao longo do tempo, uma "teia cósmica" se desenvolve em todo o universo. Embora a matéria escura seja invisível, ela se expande com o universo e se sente a força da gravidade.
O primeiro mapa do Dark Energy Survey que mostra distribuição da matéria escura através de uma grande área do céu. As cores indicam a densidade de massa.

Os cientistas do DES  criaram os mapas com uma das câmeras digitais mais poderosas do mundo, a 570 megapixels Dark Energy Camera (DECAM), que é particularmente sensível à luz de galáxias distantes. Ela foi montada no telescópio Victor M. Blanco de 4 metros, situado no Observatório Interamericano de Cerro Tololo no norte do Chile. Cada um dos seus dados registraram imagens a partir de uma área de 20 vezes o tamanho da lua, visto da Terra.

Além disso, a DECAM recolhe dados quase dez vezes mais rápido do que as anteriores. De acordo com David Bacon, da Universidade do Instituto de Cosmologia e Gravitação de Portsmouth, "Isso nos permite olhar mais profundo para o espaço e ver os efeitos da matéria escura e energia escura, com maior clareza. Ironicamente, embora estas entidades das trevas, perfazem aproximadamente 96% do nosso universo, e vê-las é difícil e requer grandes quantidades de dados ".

A cúpula prateada do telescópio Blanco de 4 metros detém o DECAM no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile. (Crédito da foto: T. Abbott e NOAO / AURA / NSF)
O telescópio e seus instrumentos permitem medições precisas utilizando uma técnica conhecida como "lente gravitacional." Os astrofísicos estudam as pequenas distorções nas imagens de galáxias, devido à atração gravitacional da matéria escura em torno delas, similar às imagens distorcidas de objetos em uma lupa.

Chang e Vinu Vikram (Argonne National Laboratory) liderou a análise, com a qual traçou a teia de matéria escura em detalhes sem precedentes. "Nós medimos as distorções quase imperceptíveis nas formas de cerca de 2 milhões de galáxias para construir estes novos mapas", disse Vikram. Isso equivale a menos de 0,4% de todo o céu.
Eles apresentaram o seu trabalho de pesquisa para publicação na próxima edição dos Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
Fonte: Universe Today