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PRÊMIO NOBEL DE FÍSICA DE 2019

O texto a seguir é uma obra Prof. Oscar Matsuura, pesquisador e professor aposentado do Depto. de Astronomia da USP, sobre James Peebles um dos cientistas laureados com o prêmio Nobel de Física de 2019.

PRÊMIO NOBEL DE FÍSICA DE 2019

Parte 1. James Peebles

Oscar T. Matsuura

Professor Associado aposentado do IAG/USP

Pesquisador Colaborador do MAST/MCTIC

O Nobel de Física deste ano (2019) foi concedido a três cientistas: James Peebles, da Universidade de Princeton “pelas descobertas teóricas em Cosmologia Física” e Michel Mayor e Didier Queloz, ambos da Universidade de Genebra, na Suíça, “pela descoberta de um exoplaneta orbitando uma estrela do tipo solar”. Peebles, de quem falarei hoje, ficou com a metade do Prêmio, cujo total equivale a cerca de US$900,000.00.

James Peebles (1935-) é canadense. Graduou-se em Física pela Universidade de Manitoba, na região longitudinalmente central de seu país natal. Com 25 anos seguiu para a Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, onde se doutorou em Física em 1962. Desde então ele permaneceu na mesma Universidade. Hoje, com 84 anos, é Professor Emérito Albert Einstein de Ciência daquela Universidade. Como ele ganhou o Prêmio Nobel por conta dos estudos e trabalhos que desenvolveu durante toda a vida nessa Universidade, achei oportuno falar um pouco sobre ela, com o intuito de contextualizar o ambiente institucional do trabalho acadêmico de um ganhador do Nobel de Física.

Universidade de Princeton

Essa Universidade fica em Nova Jersey, estado americano acessível da ilha de Manhattan, atravessando-se o rio Hudson. Fundada em 1746, é uma instituição privada, das primeiras de ensino superior nos Estados Unidos a ser credenciada oficialmente. Dentre muitos outros cientistas, lá também se doutorou o famoso físico Richard Feynman (Nobel de Física de 1965) e o também famoso, mas injustiçado cientista inglês da computação, Alan Turing, além vários artistas, políticos, economistas e escritores famosos. Também o produtivo físico teórico americano John Archibald Wheeler (1911-2008) lá desenvolveu uma importante parte da carreira acadêmica (1938-1976) e atuou na chamada Idade de Ouro da Relatividade Geral (1960-1975), quando inventou a expressão, hoje popular, “buraco negro”. Essa Idade de Ouro caracterizou a aceitação da Relatividade Geral, antes vista mais como objeto de curiosidade, como tema da Física Teórica. Wheeler orientou 46 doutores, dentre eles o já citado Feynman e o físico brasileiro carioca Jayme Tyomno (1920-2011). Também ninguém menos que Albert Einstein lá viveu de 1933 a 1955 como membro do Instituto de Estudos Avançados daquela Universidade.

Robert Dicke

Robert Dicke. Fonte: https://nevalalee.wordpress.com/tag/robert-h-dicke/

Peebles chegou em Princeton em 1960, quando lá o físico norte-americano Robert Dicke (1916-1997) liderava um ativo grupo de pesquisa. Pela influência fundamental que Dicke teve na exitosa carreira acadêmica de Peebles, farei aqui uma breve digressão sobre Dicke. Ele tinha se graduado em Física na Universidade de Princeton em 1939. Depois obteve o doutorado em Física Nuclear em outra universidade. Durante a II Guerra Mundial trabalhou no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) no desenvolvimento do radar, visando à sua utilização militar. Na mesma época ele projetou o chamado “radiômetro de Dicke”, um rádio-receptor de micro-ondas. Ora, objetos sólidos aquecidos emitem radiação eletromagnética. Quanto mais aquecidos, menores são os comprimentos de onda emitidos. Isso faz parte da Física, no capítulo dedicado ao estudo dos chamados “corpos negros”. Assim, um corpo a 5 mil K (temperatura aproximada do Sol) emite o grosso da radiação nos comprimentos de onda da luz visível. Mas o corpo humano, a cerca de apenas 300 K (27º C), emite o grosso da radiação em infravermelho. Por isso as câmaras de infravermelho são capazes de produzir imagem de pessoas, e também de animais de sangue quente, na escuridão da noite. Testando seu radiômetro no terraço do laboratório em que trabalhava, Dicke verificou que ele era capaz de medir temperaturas ainda mais baixas como 20 K (-253 C). Os radioastrônomos utilizam conceitos práticos oriundos desse radiômetro para calibrar o sinal recebido pelos radiotelescópios e, assim, quantificar a radiação emitida pelos astros.

Tendo acumulado uma diversificada experiência em Física, Dicke retornou em 1946 para Princeton, onde trabalhou até o fim de sua vida. Ele se dedicou com enorme talento criativo aos mais variados campos da Física, tanto experimentais quanto teóricos. Ele contribuiu no desenvolvimento do radar, do laser para infravermelho e do amplificador lock-in (capaz de extrair sinais extremamente fracos “submersos” em intenso ruído), na Física Atômica, na Óptica Quântica, na Astrofísica, na Gravitação e Cosmologia. Quase brincando matematicamente com constantes físicas (como a constante gravitacional G, a carga e e a massa me do elétron etc.), físicos da época tinham obtido números adimensionais, isto é, números puros sem dimensionalidade física como, p. ex., 5 sem associação a nenhuma grandeza física como 5 m (metros) que seria um comprimento, ou 5 s (segundos) que seria um intervalo de tempo, ou 5 g (gramas) que seria uma quantidade de matéria. Esses números adimensionais, por sua vez, eram muito grandes, da ordem de 1040 (isto é, 1 com 40 zeros à direita). Mas esses físicos notaram que a razão, também adimensional entre o raio do Universo e o raio do elétron, ou o número total de cargas elétricas no Universo, ou a idade do Universo medida em termos do tempo para a luz percorrer o raio do elétron, também era da ordem de 1040. Esse resultado intrigante foi denominado “coincidência dos grandes números”. Mas, admitir que isso acontecia por coincidência ou por acaso, era constrangedor para os físicos porque, no fundo, significava a incapacidade de dar uma explicação causal. O famoso físico teórico inglês, Paul Dirac (1902-1984), Prêmio Nobel de Física de 1933, obtendo 1040 ao dividir o raio do Universo pelo raio do elétron, e o mesmo número dividindo a força elétrica entre o próton e o elétron pela força gravitacional entre essas mesmas partículas, propôs que a constante gravitacional G não seria constante, mas variaria segundo o inverso da idade do Universo. Dirac estava sugerindo que esse desafio dos grandes números envolvia a Cosmologia e que a coincidência não era coincidência, mas porque G variava com o inverso da idade do Universo. Porém, essa variação de G nunca foi confirmada.

Dicke entrou nessa discussão e propôs que as constantes físicas, que possibilitam a síntese nuclear de átomos pesados no interior das estrelas, inclusive do carbono que é essencial para a nossa própria existência, só poderiam tornar possível nossa presença no Universo se a idade do Universo fosse da ordem de 14 bilhões de anos, já que o tempo de evolução das estrelas para produzir os átomos pesados é tipicamente de 10 bilhões de anos. Portanto, a idade do Universo que nós podemos medir, não poderia ter um valor qualquer, senão um valor compatível com a nossa existência. Não poderia ser, p. ex., muito mais jovem, pois nós nem existiríamos. Ampliando esse raciocínio, ao medir as contantes físicas não encontraríamos para elas valores quaisquer, senão apenas valores compatíveis com a nossa presença no Universo. Essa foi a explicação que Dicke propôs para a coincidência dos grandes números. Essa especulação seminal de Dicke deu origem ao “Princípio Antrópico”, pelo qual as nossas observações do Universo têm que ser compatíveis com as condições que tornam possível a nossa existência como seres vivos, inteligentes e observadores do Universo. É bom que se diga que esse Princípio, embora muito interessante, também tem atraído críticas e gerado controvérsias.

De qualquer forma, Dicke foi reconhecido como um dos físicos americanos mais completos a fazer jus ao Nobel de Física por suas várias realizações, no entanto, não o recebeu. Alguns especulam que ele teria sido “punido” por ter ousado desenvolver a “Teoria da Gravitação de Brans-Dicke” (Brans é o sobrenome do parceiro), hoje praticamente abandonada, que se posicionava como teoria rival da Relatividade Geral de Einstein.

James Peebles

James Peebles, foto recente. Fonte: https://www.thompsoncitizen.net/a-look-at-canadian-born-nobel-physicist-james-peebles-1.23970041

Chegando à Universidade de Princeton, Peebles se juntou ao grupo de pesquisa de Dicke. Sob a orientação deste, obteve o doutorado em 1962. Dicke tinha acabado de elaborar a citada Teoria da Gravitação de Brans-Dicke. Embora essa teoria não viesse a se firmar, esse estudo induziu Dicke a pensar no Universo primordial. Seu grupo estava investigando as predições teóricas e as consequências observacionais do Universo primordial – desde a fase imediatamente posterior ao Big Bang até algumas centenas de milhares de anos. A teoria do Big Bang para a origem do Universo ainda não tinha aceitação universal, a despeito da evidência observacional de que as galáxias estavam se afastando umas das outras (expansão do Universo). Pois, se o Universo estava expandindo, no passado ele deveria ter sido muito menor, muito mais quente e denso.

Uma predição dessa teoria era que o Universo, logo após o Big Bang deveria se comportar como um minúsculo corpo negro. A radiação térmica (radiação eletromagnética) dessa época deveria ter se difundido por todo o Universo e deveria poder ser detectada por nós, mesmo hoje. Dicke e Peebles recalcularam de novo a predição da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que já havia sido predita em 1948 pelo físico ucraniano George Gamow (1904-1968), um dos primeiros defensores do Big Bang.

Com outros membros do grupo, Dicke também começou a montar um radiômetro de que já falamos, que leva o seu nome, a fim de detectar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas e, assim, comprovar a predição. Comprovar empiricamente uma predição teórica constitui na atividade científica um dos feitos mais importantes. Mas, sucedeu que os engenheiros de telecomunicações Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-), testando em 1964 um novo tipo de antena e receptor de micro-ondas na Bell Telephone Laboratories, também em Nova Jersey, não muito longe de Princeton, acabaram por detectar um sinal fraco, porém, persistente, que parecia vir de todas as direções do céu. Inicialmente eles suspeitaram que se tratasse de interferência de fontes terrestres, mas essa hipótese foi descartada. Constatando depois que uma parte da antena, semelhante a uma trompa, abrigava morcegos e pombos, os engenheiros suspeitaram que as fezes deixadas por essas criaturas seria a fonte do sinal. Uma limpeza foi feita, mas nem por isso o estranho sinal desapareceu. Sem conseguirem se livrar desse “ruído de fundo”, os dois engenheiros foram atrás de consultoria técnica. Onde? Junto ao grupo de Dicke!

A escolha não poderia ser mais acertada, pois esse era o grupo que estava querendo detectar exatamente aquilo que os engenheiros tinham detectado, mas não sabiam do quê se tratava. Essa radiação era a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Sua temperatura era da ordem de apenas 2,7 K e essa era a temperatura predita. Segundo a já mencionada teoria do corpo negro, o grosso da emissão eletromagnética deveria ser mesmo em micro-ondas.

Restou ao grupo de Dicke a glória menor de fazer uma segunda detecção definitivamente confirmatória da radiação cósmica de fundo. Mas a interpretação teórica da descoberta casual de Penzias e Wilson, como sendo uma consequência do Big Bang, coube integralmente ao grupo de Dicke. Isso trouxe uma corroboração de peso a favor do Big Bang e guindou os estudos do Universo primordial decorrentes dessa teoria, do terreno meramente especulativo para uma Física testável por observações, dando lugar a um novo campo de pesquisa chamado Cosmologia Física.

É curioso notar que Penzias e Wilson receberem o Prêmio Nobel de Física de 1978, mas a Dicke não foi concedida nem sequer uma participação.

Peebles, por sua vez, recebeu o Prêmio Nobel por ter desempenhado um papel crucial no nosso entendimento teórico do Universo primordial e sua evolução. O Prêmio lhe foi concedido basicamente pelas descobertas teóricas no campo da Cosmologia Física, que estuda a estrutura e a dinâmica do Universo no contexto de questões fundamentais como a sua origem, estrutura, evolução e destino final. Foi ele quem reconheceu que a radiação cósmica de fundo retém registros sutis, variações mínimas de temperatura da ordem de 1/100.000 que, quando devidamente decodificadas, revelam como o Universo evoluiu desde os primórdios até os dias atuais, como se originou e evoluiu a estrutura do Universo formando galáxias, aglomerados de galáxias e superaglomerados de galáxias a partir de condições primordiais relativamente homogêneas. Não teria cabimento explicar aqui todos os detalhes, mas aquelas pequenas variações de temperatura, onde a temperatura era menor, a densidade de matéria era maior, e vice-versa. Portanto, pouco depois do Big Bang, as variações de temperatura estavam correlacionadas com as variações de densidade da matéria. Os locais de densidade maior atuaram como sementes primordiais que continuaram acumulando mais matéria e formaram as estruturas de grande escala do Universo atual. No início da década de 1970, que assinala o advento dos computadores mais poderosos, o próprio Peebles foi pioneiro em simular a formação de estruturas cósmicas, prática que constitui hoje um ramo de pesquisa em que os cosmólogos exploram coleções de universos de diferentes formas e tamanhos para extrair deles uma compreensão física que não conseguimos obter do nosso único Universo real e observável. Sem as descobertas teóricas de Pebles, as medições de alta precisão dessa radiação feitas nos últimos 20 anos não nos teriam dito nada.

Em suma, fazendo os trabalhos teóricos na área da Cosmologia Física, Peebles realimentou a Cosmologia Observacional com novas predições cada vez mais precisas e refinadas, e obteve dela, com instrumentos mais sensíveis e sofisticados a bordo de plataformas espaciais, novas confirmações e respostas, podendo avançar repetindo esse ciclo.

Peebles também nos conduziu ao “setor escuro” do nosso Universo e foi pioneiro na formulação do “modelo cosmológico padrão” que, além da matéria ordinária dos nossos corpos, dos planetas e estrelas, e além da radiação cósmica de fundo, inclui também a matéria e a energia escuras, ambas reconhecidas atualmente como majoritárias na constituição do Universo, embora de natureza ainda desconhecida, mas cuja existência é atestada por evidência observacional. Com efeito, a matéria ordinária contribui com apenas 4% na constituição do Universo. Levando em conta a matéria escura como componente importante do Universo, Peebles avaliou em suas simulações as suas implicações na evolução da estrutura do Universo visível, já que a matéria escura, embora invisível, exerce ação gravitacional.

Por fim, Peebles demonstrou também como as observações da radiação cósmica de fundo e da distribuição das galáxias podem ser usadas para determinarmos parâmetros cosmológicos que figuram nas equações que utilizamos para descrever o Universo.

Quando a concessão do Prêmio foi anunciada, Peebles foi perguntado qual descoberta ou avanço específico teria motivado o Prêmio. Mas ele próprio respondeu que foi o trabalho de toda a sua vida, ou seja, ele estava ganhando o Prêmio pelo conjunto da obra. De fato, ele foi o arquiteto-chave na construção da Cosmologia Física que estuda as estruturas de grande escala do Universo (aglomerados e superaglomerados de galáxias), a dinâmica do Universo no contexto de questões fundamentais como a sua origem, estrutura, evolução e destino final. Para a formação de novos pesquisadores ele contribuiu com vários livros-textos que continuarão sendo importantes nos próximos anos.

DOIS FORASTEIROS FLAGRADOS NO SISTEMA SOLAR

O texto a seguir é uma obra Prof. Oscar Matsuura, pesquisador e professor aposentado do Depto. de Astronomia da USP, sobre os dois primeiros objetos interestelares recentemente descobertos, o Oumuamua e o Borisov, que estão passando pelo Sistema Solar.

 

DOIS FORASTEIROS FLAGRADOS NO SISTEMA SOLAR

Oscar T. Matsuura

Professor Associado aposentado do IAG/USP

Pesquisador Colaborador do MAST/MCTIC

Oumuamua

O telescópio Pan-STARRS 1 (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System), com um espelho de 1,8 m de diâmetro, está instalado no topo do vulcão Haleakala, na ilha Maui, no Havaí. Ele é dedicado à observação de pequenos corpos celestes (> 140 m) em órbitas que podem trazê-los perigosamente para perto da Terra até uma eventual colisão. Tais corpos são conhecidos pela sigla NEOs em inglês: Near-Earth Objects. Com esse telescópio, em 19/10/2017, foi descoberto um objeto assaz estranho, que até criou um problema de nomenclatura. Por se tratar do primeiro objeto procedente de uma outra estrela, de que se tem notícia, a passar pelo Sistema Solar, ele foi denominado 1I/2017 U1 (1I denota 1º objeto interestelar) e recebeu também o nome Oumuamua, “batedor” em havaiano. Quarenta dias antes, esse objeto já tinha passado pelo periélio, isto é, pelo ponto da órbita de maior aproximação ao Sol. A descoberta foi comunicada à Central de Cometas e Asteroides sediada ao norte de Boston que, em nome da União Astronômica Internacional, cuida da confirmação da descoberta e da designação, catalogação e divulgação de novos objetos descobertos.

O Oumuamua causou estranheza porque tinha a forma alongada de um charuto (Figura 1). Além disso, se afastava do Sol ao longo de uma das pernas da órbita hiperbólica, com formato da letra “U”, depois de já ter passado perto do Sol, aproximando-se dele ao longo da outra perna do “U” (Figura 2). Mas a velocidade de afastamento do Sol, de cerca de 25,6 km/s, era tão grande que excluía a possibilidade de o Oumuamua ser do próprio Sistema Solar. Isto é, sua velocidade era maior que a “velocidade de escape” para que ficasse retido no Sistema Solar. Por conseguinte, o seu destino, depois de passear pelo Sistema Solar por dezenas de milhares de anos, será abandoná-lo definitivamente.

Figura 1. Representação artística do Oumuamua com a forma alongada de um charuto. Fonte: http://www.sci-news.com/astronomy/oumuamua-smaller-highly-reflective-surface-06617.html

Figura 2. Órbita do Oumuamua com a forma da letra “U”. Em amarelo (vermelho) acima (abaixo) do plano da eclíptica. A posição do Oumuamua uma semana após a descoberta é indicada pela seta. Fonte: http://mentalfloss.com/article/516495/earths-first-recorded-interstellar-visitor-gets-its-closeup-and-name

Cometas e asteroides são corpos menores do Sistema Solar, considerados restos da matéria da Nebulosa Solar Primitiva não aproveitados para a formação de planetas e satélites. Os cometas acabaram se alojando bem longe do Sol. Ali, mesmo por bilhões de anos, eles são capazes de reter congelada a matéria volátil primitiva de que foram formados. Os asteroides, em geral mais rochosos ou metálicos, se alojam no Anel de Asteroides, orbitando mais perto do Sol, entre as órbitas de Marte e de Júpiter. Que alguns cometas e asteroides do nosso próprio Sistema Solar possam ocasionalmente escapar da atração gravitacional do Sol e viajar para outros sistemas estelares, já era algo considerado natural pelos astrônomos. De fato, um cometa descoberto em 1980, dois anos antes de sua passagem pelo periélio, continuou sendo observado até 1986, e a análise de seu movimento mostrou que sua órbita se tornou hiperbólica (e=1,054, ver adiante) provavelmente após uma aproximação a Júpiter, que o deve ter catapultado para fora do Sistema Solar. Assim, seria natural também que algum asteroide ou cometa de uma outra estrela passasse um dia pelo nosso Sistema Solar. No entanto, isso só foi testemunhado por nós com a descoberta do Oumuamua.

Rapidamente essa notícia se propagou e grandes telescópios do mundo inteiro foram apontados para o ilustre visitante. Em solo essas observações foram estendidas até o final de 2017. Do espaço, o Telescópio Espacial Hubble o observou pela última vez no início de 2018, quando sua magnitude era 27 (a magnitude de um astro é tanto maior, quanto menor for o seu brilho).

Do conjunto das observações feitas, concluiu-se que o Oumuamua tinha apenas dezenas de metros de largura contra centenas de metros de comprimento. Sua cor era vermelho-escura, indicativa de que o material que o compunha era denso e metálico, cuja superfície havia sido bombardeada no espaço por muito tempo por raios cósmicos de alta energia. Raios cósmicos são partículas subatômicas eletricamente carregadas, que viajam no espaço cósmico com velocidade próxima à da luz, que é de 300 mil km/s. Na maioria consistem em prótons. Felizmente na superfície da Terra, onde estamos, os raios cósmicos primários, que vêm das mais diversas direções do céu, colidem com as moléculas e os átomos da nossa atmosfera. Como resultado, os raios cósmicos primários se fragmentam formando os chamados chuveiros de raios cósmicos secundários. Estes chegam na superfície da Terra, mas com menor energia e menor capacidade de lesar nossas células e tecidos, ainda que a proteção da nossa atmosfera não seja total. Um fragmento rochoso, como um meteorito, pode ser lançado ao espaço e nele ficar viajando por um longo tempo. Um raio cósmico primário que atinge a superfície do meteorito, com sua alta energia pode penetrar no seu interior e fragmentar o núcleo dos átomos que compõem o meteorito e, assim, gerar novos núcleos atômicos chamados cosmogênicos. Isso consiste em verdadeiras reações nucleares que dão origem a novos átomos e isótopos. A análise desse meteorito em laboratório, comparando a quantidade de núcleos cosmogênicos com a quantidade de núcleos originais do meteorito, permite estimar o tempo de exposição do meteorito à radiação cósmica, ou seja, o tempo que ele ficou viajando no espaço.

As observações revelaram também que o Oumuamua não girava propriamente em torno de um eixo principal, mas dava cambalhotas acrobáticas, justamente porque girava, ao mesmo tempo, em torno de diferentes eixos de um corpo de formato irregular. A periodicidade dessas cambalhotas variava entre 7 e 8 horas. Ela é inferida através da chamada “curva de luz” que é o gráfico da variação do brilho ao longo do tempo. Tratando-se de um objeto de forma irregular (não esférico), a quantidade de luz solar que é refletida na direção do observador não é constante, mas é modulada pela rotação ou cambalhotas do objeto no espaço.

Não foi possível definir com precisão a direção de origem do Oumuamua, mas a direção genérica era a da constelação da Lira, aquela que abriga a brilhante estrela Vega situada no bordo Norte da Via Láctea. Essa direção não se afasta muito do chamado “ápex solar”, que é a direção para o qual o Sol e, portanto, o Sistema Solar se desloca na Galáxia em relação às estrelas vizinhas, a uma velocidade de cerca de 13,4 km/s. Como resultado desse deslocamento, o ápex solar é a direção mais provável de recepção de objetos externos ao Sistema Solar.

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, na Alemanha, traçaram a órbita do Oumuamua anterior à sua entrada no Sistema Solar, assim como de estrelas da nossa Galáxia com o intuito de descobrir a intersecção, ou mesmo o local de aproximação do Oumuamua com alguma estrela particular que a pudesse ter lançado ao espaço interestelar. Os dados sobre o movimento das estrelas eram os que tinham sido obtidos pelo Observatório Espacial Gaia, lançado pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 2013 e que estará operando até 2022. Esse Observatório realiza medições da posição, distância e movimento de 7 milhões de estrelas da nossa Galáxia, com precisão jamais alcançada. Os pesquisadores encontraram 4 estrelas candidatas, mas os próprios pesquisadores, em virtude das grandes incertezas envolvidas nesta análise, se mostraram céticos de que qualquer delas tenha realmente ejetado o Oumuamua. Uma incerteza fundamental é que ninguém sabe se um visitante forasteiro foi ejetado por uma estrela e chegou ao Sistema Solar, ou se ele perambula há muito mais tempo pela Galáxia e teve sua longa trajetória alterada inúmeras vezes por inúmeras estrelas.

Logo no início o Oumuamua foi classificado como um cometa, no entanto ele não desenvolveu uma cabeleira gasosa que é usual quando cometas, compostos de gelos, se aproximam do Sol. Por isso os astrônomos resolveram classificá-lo como asteroide que, geralmente, são rochosos ou metálicos. No entanto, em meados de 2018 se verificou que a velocidade de afastamento do Oumuamua era maior que a velocidade esperada, caso ele fosse desacelerado pela atração do Sol. Alguns astrônomos acreditaram que ele estivesse sendo acelerado por forças chamadas “não-gravitacionais” como, por exemplo, por jatos de gases, como ocorre em cometas. No entanto, tais jatos não foram observados e essa hipótese de aceleração não-gravitacional sofreu crítica e a sugestão de que, em vez dela, poderia ter ocorrido uma fratura do objeto e alteração da rotação. Já os defensores de aceleração por jatos argumentaram que os grãos de poeira ejetados seriam de tamanho maior, o que reduziria o seu brilho. Essa controvérsia não foi resolvida.

As observações feitas por um período de tempo mais prolongado permitiram determinar com melhor precisão a órbita do Oumuamua, cuja excentricidade simbolizada pela letra e, parâmetro que determina a forma circular (e=0), elíptica (0<e<1), parabólica (e=1) ou hiperbólica (e>1) da órbita, era 1,2 – o maior valor de excentricidade até então determinado para um corpo no Sistema Solar. Tal excentricidade significa que a órbita de Oumuamua é aberta e hiperbólica e que ele se move a uma velocidade maior que a velocidade de escape do Sistema Solar.

A bizarrice do Oumuamua atiçou a imaginação dos estudiosos. Em pouco tempo cerca de uma centena de artigos científicos foram publicados em periódicos especializados. Alguns radioastrônomos tentaram detectar sinais de rádio inteligentes, cogitando se tratar de algum engenho artificial extraterrestre, por exemplo, um veleiro espacial propelido pela pressão da luz estelar. Esses radioastrônomos analisaram as escutas feitas diuturnamente entre 72 e 102 MHz por um conjunto de várias antenas numa remota região ocidental da Austrália chamada Murchison, mas eles nada encontraram. A ideia de que o Oumuamua seria um objeto artificial foi vigorosamente rechaçada por outros pesquisadores. Embora admitissem que o Oumuamua se mostrasse esquisito e misterioso, ele seria um objeto natural. Outros astrônomos estimaram que 50 milhões de objetos como o Oumuamua devem cruzar o Sistema Solar por ano, e que trilhões deles devem estar cruzando a Via Láctea. Neles microorganismos podem pegar carona para promover a “panspermia” que é uma hipótese de disseminação da vida no Universo. Inclusive a vida na Terra poderia ter tido essa origem.

Embora já haja muitos telescópios ao redor do mundo dedicados à descoberta e acompanhamento de NEOs, um telescópio bem mais poderoso, o Large Synoptic Survey Telescope, com espelho de 8,4 m de diâmetro, está sendo instalado no Chile para detectar com mais detalhe, a partir de 2022, novos Oumuamuas.

Borisov

Mas um novo intruso foi descoberto nas proximidades da constelação de Gêmeos no dia 30 de agosto de 2019, pelo astrônomo amador ucraniano Gennady Borisov, no Observatório MARGO no vilarejo de Nauchnij, na Península da Crimeia. Esse Observatório faz parte da rede ISON (International Scientific Optical Network) dedicada a detectar objetos espaciais, como detritos espaciais e NEOs, e a observar o brilho persistente que perdura vários dias após o fenômeno da erupção de raios gama. Considerado um cometa, o objeto descoberto recebeu a designação C/2019 Q4 (C denota cometa, o ano é o da descoberta, Q é a letra do alfabeto correspondente à quinzena da data da descoberta e 4 é o número serial da descoberta dentro daquela quinzena).

Observações posteriores com um telescópio que opera para a NASA confirmaram que esse objeto também era interestelar (tinha órbita hiperbólica e elevada velocidade), portanto se tornou o segundo objeto interestelar, sendo que o primeiro foi o Oumuamua. A designação oficial passou então a ser 2I/Borisov. Diferentemente do Oumuamua, objeto interestelar que já foi descoberto se afastando do Sol, o 2I/Borisov estava se aproximando do Sol, sendo que ele atingirá o periélio (o ponto da órbita mais próximo ao Sol) no dia 7 de dezembro de 2019. O periélio estará a cerca de 2 UA do Sol, ou seja, mais distante que Marte, cuja distância média ao Sol é 1,5 UA (portanto, a rigor, o 2I/Borisov não é um NEO). O que parece certo é que se trata de um cometa, pois tem vários quilômetros e desenvolveu a seu redor uma cabeleira difusa. Se for mesmo um cometa, seu núcleo congelado deverá sublimar (ou vaporizar) desenvolvendo uma cabeleira à medida que se aproximar do Sol. Ao mesmo tempo o seu brilho deverá aumentar e o cometa deverá permanecer visível através de telescópios de médio porte até abril de 2020. Porém, até meados de outubro as condições de observação não serão favoráveis por se encontrar no céu próximo ao Sol. Mas depois desse período, por ser mais brilhante que o Oumuamua, o Borisov deverá ser intensamente observado. Vale a pena ficar atento às notícias.

A principal lição que os astrônomos já aprenderam é que a visita ao nosso Sistema Solar por objetos extrassolares é mais comum do que imaginávamos. Isso oferece a oportunidade para estudarmos melhor a formação de outros sistemas planetários. Observações espectroscópicas do Borisov revelaram a presença do grupo cianeto (CN) na sua cabeleira. Esse composto é usual nos cometas do Sistema Solar. Portanto há aí uma semelhança na composição química de um cometa interestelar com um cometa do Sistema Solar, mas novas observações devem ser feitas visando desvendar não só semelhanças, mas também eventuais diferenças. Análises preliminares sugerem que a direção de origem do Borisov, na direção da constelação de Cassiopéia, se desvia bastante, cerca de 70o do ápex solar, o que não é desapontador.

Alguns pesquisadores também já andam avaliando a possibilidade de enviar sondas para espiar bem de perto o Oumuamua ou o 2I/Borisov. O mérito científico dessa missão é inquestionável, talvez mais no caso de Oumuamua por ter se mostrado tão exótico. Tudo indica que, com as tecnologias já disponíveis, essa missão é factível. A sonda poderia alcançar o Oumuamua em 28 anos. Uma missão denominada Comet Interceptor (Interceptador de Cometa) da ESA foi inspirada pela chegada do Oumuamua e escolhida em meados deste ano (2019) para ser levada a efeito. Nela três sondas deverão escoltar o cometa em sua trajetória de aproximação ao Sol. Se o 2I/Borisov viesse alguns anos depois, ele bem poderia ser o alvo dessa missão, mas obviamente não poderia tê-la inspirado!

Aqui no Brasil cerca de um mês antes da descoberta do Borisov, no dia 24 de julho de 2019, a equipe de astrônomos amadores liderados por Cristóvão Jacques descobria com um telescópio de 46 cm de diâmetro, instalado em Oliveira, MG (165 km a sudoeste de Belo Horizonte) e operado a distância, um NEO medindo cerca de apenas 100 m. Apesar dessa dimensão pequena em termos astronômicos, esse NEO ao colidir com a superfície da Terra produziria danos catastróficos. Casualmente essa descoberta ocorreu na véspera de sua máxima aproximação à Terra que, no caso, foi de apenas 0,2 da distância da Terra à Lua. Se essa distância fosse menor e se tratasse de colisão, depois do alarme teríamos tido apenas 24 h para nos proteger! Essa ocorrência serviu para demonstrar às autoridades americanas a precariedade do sistema de alerta contra objetos cósmicos que se aproximam perigosamente da Terra. Serviu para a retomada mais séria do projeto de um telescópio espacial (um telescópio espacial não sofre limitações do mau tempo, nem do ofuscamento pelas noites de luar) e dotado de câmara infravermelha. Esses comprimentos de onda favorecem a detecção de pequenos objetos no espaço próximo. Esse projeto já estava encaminhado, mas seu andamento estava sendo prejudicado por uma questão burocrática: estava classificado como uma missão de defesa planetária e não como uma missão científica. Assim, estava tendo que passar por um maior número de instâncias da burocracia. Mas, diante do ocorrido, parece que o medo desatolou o projeto e o telescópio, em princípio, deverá começar a operar em 2025. Esse novo sistema será capaz de descobrir em 10 anos, 90% dos NEOs com dimensão de até 150 m.

Saturno com mais de 20 luas descobertas, que supera júpiter em números de satélites

Uma equipe liderada por Scott Sheppard, da Carnegie Institution for Science, nos EUA, descobriu mais 20 satélites naturais ao redor do gigante dos anéis, elevando a contagem a 82júpiter possui 79. 

Cada lua é pequena com cerca de 5 quilômetros de diâmetro, e 17 delas tem orbitam planeta em sentido oposto à rotação de saturno, ou direção retrógrada, cerca de 3 anos para completa a orbita. E outras 3 na mesma direção em que o planeta gira, ou direção prógrada, cerca de 2 anos para giro completo na orbita.  

As novas luas foram descobertas usando o telescópio Subaru, no topo de Mauna Kea, no Havaí. 

foto: Carnegie Institution For Science

 

Fonte: https://mensageirosideral.blogfolha.uol.com.br/2019/10/07/com-mais-20-luas-descobertas-saturno-supera-jupiter-em-numero-de-satelites/

Outubro 2019: conheça alguns eventos astronômicos

  Chuva de meteoros Orionidas. Esta chuva de meteoros poderá ser observada no pico do dia 21 de outubro a uma taxa de aproximadamente 20 meteoros por hora.

 


  Oposição de Urano. Este planeta também só é visível com o auxílio de telescópio. Contudo, este é o melhor dia para observa-lo devido a sua posição.

 

 

Sonda chinesa no lado escuro da lua

 A Iuna yutu-2 sonda da agência espacial chinesa, enviou imagens de uma substância, gelatinosa e estranha, que foi encontrado ao lado de uma cratera na lua. 

E esse fato, já tinha ocorrido em agosto, os cientistas informaram por meio do veículo espacial descobriu uma substância colorida e duvidosa, diferente do solo lunar.

foto: China Lunar Exploration Project

 

fonte: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/noticia/2019/09/sonda-chinesa-envia-fotos-de-gel-encontrado-no-lado-oculto-da-lua                                                                                                                                 

Comunicado – 19 de junho de 2019

ATENÇÃO

Em função das fragilidades que envolvem a Universidade Federal do Espírito Santo nesta quarta-feira, dia 19 de junho de 2019, e a decisão das escolas em cancelarem o agendamento previsto para o dia, o espaço ficará fechado no período da tarde.

Atenciosamente,

Equipe Planetário de Vitória.

Comunicado – 14 de junho de 2019

ATENÇÃO

DEVIDO AO MOVIMENTO DE PARALISAÇÃO E O FECHAMENTO DOS PORTÕES DA UNIVERSIDADE, O PLANETÁRIO DE VITÓRIA SUSPENDE AS ATIVIDADES DO PERÍODO NOTURNO NESTA SEXTA-FEIRA 14 DE JUNHO DE 2019.

Comunicado – 03 de maio de 2019

COMUNICADO
Por orientação do Corpo de Bombeiros as atividades da Universidade Federal do Espírito Santo estão suspensas hoje , sexta-feira, 03/05, e amanhã sábado 04/05 devido ao incêndio na subestação de energia.
Os sites da Ufes e do NL estão fora do ar, solicitamos o seu apoio para informar a todos!

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Evento: O Eclipse de Sobral – CE

O eclipse mais famoso da história da ciência completa 100 anos no dia 29 de maio deste ano. Este eclipse, observado em Sobral no Ceará, permitiu elaborar um dos mais importantes testes da Teoria da Relatividade do Físico Albert Einstein. Confira o cartaz do evento no link que segue.

100 anos do Eclipse de Sobral