O enigma dos sinais cósmicos que chegam a cada 131 segundos

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Ilustração mostra um buraco negro devorando uma estrela. CHANDRA

O enigma dos sinais cósmicos que chegam a cada 131 segundos

Dois estudos esclarecem o comportamento dos buracos negros, os objetos mais violentos do universo

Durante 500 dias, potentes sinais de raios-X chegaram à Terra vindos de uma galáxia remota. O mais surpreendente é que eram periódicos. Repetiam-se exatamente a cada 131 segundos. Para alcançar essa galáxia e conhecer a origem desses sinais, seria preciso viajar durante quase 300 milhões de anos a 300.000 quilômetros por segundo – a velocidade da luz –, algo totalmente impossível com a tecnologia atual. Agora, graças a vários telescópios espaciais, uma equipe de astrônomos conseguiu explicar o fenômeno e, de passagem, esclarecer como os buracos negros se alimentam.

A teoria da relatividade de Einstein prediz a existência desses corpos, cadáveres de grandes estrelas cuja enorme massa se concentra em uma superfície esférica reduzida, de forma que nada que cruze seu limiar pode escapar à força de gravidade, nem mesmo a luz. São invisíveis aos telescópios, mas graças à observação de seu entorno é possível conhecer melhor as diferentes categorias de buracos negros e seu comportamento.

Em novembro de 2014, vários telescópios captaram uma eclosão de raios-X vinda de um buraco negro com uma massa um milhão de vezes maior que a do Sol, e que fica no centro da galáxia em questão. É um corpo similar ao que existe no centro da nossa própria galáxia, a Via Láctea. O brilho ocorreu quando o buraco engoliu uma estrela que cruzou o chamado horizonte de acontecimentos, o limite além do qual nada pode escapar à sua atração.

O QUE HÁ DENTRO DE UM BURACO NEGRO?
No universo há duas grandes classes de buracos negros. “Os de massa estelar são do tamanho de uma cidade e massas de até 10 sóis. Nascem de explosões de estrelas enormes”, escreve Daryl Haggard, do Instituto Espacial da Universidade McGill, no Canadá, em um comentário publicado pela Nature. Os buracos supermaciços são do tamanho do sistema solar, concentram milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol e residem no centro das galáxias.” O que ainda é impossível saber é o que acontece com o que cai em um buraco. “De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, nenhuma informação pode escapar de dentro de um buraco negro, porque para isso teria que viajar mais rápido que a luz [e a relatividade deixa claro que nada pode ser mais rápido que a luz]”, explica Teo Muñoz Darias, do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias. Somente graças a novas teorias ainda por demonstrar, como a gravidade quântica, seria possível começar a responder a essa pergunta.

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Encontrados os ‘pontos de Hawking’, que poderiam ser vestígios de universos passados

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Ilustração de uma galáxia com os jatos de um buraco negro supermassivo ESA/HUBBLE

ASTRONOMIA

Encontrados os ‘pontos de Hawking’, que poderiam ser vestígios de universos passados

Os pontos seriam criados pelo acúmulo da ‘radiação de Hawking’, que, embora ainda não tenha sido detectada, é aceita no campo da física teórica

A teoria do Big Bang, que estabelece que o universo foi gerado em uma grande explosão há cerca de 14 bilhões de anos, foi uma revolução no pensamento humano. Embora tenha levado muitos anos para ser aceita majoritariamente pela comunidade científica, hoje a origem e o desenvolvimento do universo só podem ser compreendidos graças a essa teoria. Ir além do Big Bang exige muito esforço: o que aconteceu antes dessa grande explosão? Na chamada teoria padrão, o Big Bang não é apenas a origem do universo, mas também nasceram o espaço e o tempo, por isso não faz sentido perguntar o que houve antes dele. Em contraposição, o matemático e físico Roger Penrose propõe em sua teoria cíclica um modelo no qual um universo (éon) sucede outro, infinitamente.

Para formulá-la matematicamente, Penrose usa a chamada geometria conforme, uma geometria que preserva os ângulos, mas não necessariamente as distâncias. Segundo o físico matemático, as distâncias perdem importância, já que o universo cresce várias ordens de magnitude de forma acelerada. Escolhendo fatores de escala apropriados, Penrose “cola” os futuros remotos (ou final) de cada universo à singularidade inicial do universo seguinte. Esse modelo explica questões fundamentais, como a entropia inicial inusualmente alta que é observada.

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O segredo que os buracos negros guardaram por um século

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Ilustração mostra dois buracos negros prestes a se fundirem NASA

O segredo que os buracos negros guardaram por um século

Primeiros resultados sobre a detecção de ondas gravitacionais foram publicados nesta semana

Durante a Primeira Guerra Mundial, ao mesmo tempo em que calculava trajetórias de projéteis como soldado de artilharia na frente russa, o físico alemão Karl Schwarzschild estudava a recém-publicada Teoria Geral da Relatividade, de Albert Einstein. Além de comprovar que as equações de seu compatriota descreviam o universo com uma precisão inédita, Schwarzschild observou que elas também implicavam a existência de objetos cósmicos inesperados. As curvaturas provocadas pelos planetas e estrelas no tecido espaço-temporal geravam poços gravitacionais que mantêm os humanos presos à Terra e fazem com que a Lua gire ao nosso redor, enquanto nós viajamos ao redor do Sol. Em casos extremos, quando a concentração de massa fosse máxima, a atração gravitacional seria tão intensa que nem sequer a luz escaparia da sua influência.

Foi a primeira vez que a existência dos buracos negros foi cogitada, um conceito tão estranho que até mesmo Einstein duvidou da sua existência real. Pouco depois, enquanto continuava ruminando as consequências de sua ideia mais revolucionária, o pai da Relatividade escreveu a Schwarzschild sobre a possibilidade de que alguns objetos com massa gigantesca, como esses estranhos buracos negros, produzissem ondulações no tecido espaço-temporal semelhantes às que ocorrem quando se atira uma pedra em um lago.

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“Talvez o próximo Einstein esteja morrendo de fome na Etiópia”

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Neil deGrasse Tyson / Astrofísico

“Talvez o próximo Einstein esteja morrendo de fome na Etiópia”

Neil deGrasse Tyson diz que a educação e a ciência são as melhores armas contra o fanatismo

Neil deGrasse Tyson (Bronx, EUA, 1958) é um dos divulgadores científicos mais reconhecidos do mundo. Este astrofísico assumiu o lugar de Carl Sagan à frente da nova versão da série Cosmos, programa de sucesso que despertou vocações científicas no mundo inteiro. Tyson estudou no Instituto de Ciência do Bronx (Nova York), um centro público de ensino médio muito seletivo e especializado em matemática e ciência. Ao final do curso, o próprio Carl Sagan o chamou para que fosse visitá-lo, com a intenção de contratá-lo para sua universidade, Cornell. Tyson preferiu Harvard, mas diz que descobriu em Sagan “o tipo de pessoa em que queria me transformar”.

O cientista comparece pela primeira vez ao festival Starmus, realizado até sábado em Tenerife (ilhas Canárias), na Espanha, onde concedeu esta entrevista ao EL PAÍS.

Pergunta. Acha que os humanos estão ficando cada vez mais irracionais, mais fanáticos?
Resposta. A primeira coisa que você pode pensar é em culpar as pessoas que se comportam dessa forma, mas eu sou um educador e tenho uma visão um pouco diferente. Acredito que haja comunidades inteiras que se sentem totalmente esquecidas. Há um grupo de pessoas perfeitamente formadas inventando coisas, ganhando mais riqueza por terem inovado. Se você não era bom nas suas aulas de matemática e ciências, se as rejeitava ou simplesmente foi formando outros valores, a primeira reação é rejeitar tudo isso, pensar: “Vocês estão todos equivocados, são meus inimigos”. Isso é muito humano. Isso nos leva a uma mudança no sistema educacional para ensinar às pessoas o que é a ciência e como e por que funciona. Não é só um conjunto de informações que você pode ignorar ou afastar porque assim decide. A ciência é a vida! Há ciência em toda parte, em tudo que nos rodeia, nos materiais, nos tecidos, nos telefones, nos automóveis… Seu celular se comunica com satélites GPS para que você saiba onde fica a casa de sua avó, e que precisa virar à esquerda para chegar. Isso nos lembra que precisamos envolver todo mundo nas novas descobertas tecnológicas, não criar um planeta onde alguns têm acesso a elas e outros não. Porque estes últimos as rejeitarão.

Há dois tipos de verdades neste mundo. As pessoais, coisas que você sabe que são reais porque as sente. E há as verdades objetivas, essas que existem independentemente do que você sentir a respeito delas. E=mc2, essa é uma verdade objetiva. Não importa se você está ou não de acordo com ela, é uma verdade. As religiões são verdades pessoais. Para conseguir que alguém esteja de acordo com sua verdade pessoal, é preciso doutrinar ou convencer pela força, pela ameaça de morte.

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Planeta semelhante à Terra é achado ao redor da estrela mais perto do Sol

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Representação artística do planeta Próxima b

Planeta semelhante à Terra é achado ao redor da estrela mais perto do Sol

Novo exoplaneta fica na zona habitável ao redor do seu astro e poderia ter condições de abrigar vida

Olhando para o céu, em qualquer um dos hemisférios, é possível enxergar 4.500 estrelas a olho nu. Essa minúscula amostra dos incontáveis sóis do universo não é nem sequer representativa de todo os mundos que existem. As estrelas mais abundantes, três de cada quatro na Via Láctea, são as anãs-vermelhas, com um brilho tão tênue que não podem ser vistas sem um telescópio — nem mesmo a menos distantes delas, a Próxima Centauri, a apenas 4,5 anos-luz, é visível no céu noturno. No entanto, é ao redor desses astros que os astrônomos começam a cogitar, por uma questão probabilística, que seria mais fácil encontrar mundos habitáveis.

Justamente nessa estrela vizinha, os astrônomos acabam de detectar um novo planeta que pode oferecer uma noção sobre a natureza dos refúgios da vida no cosmos, bastante diferentes do nosso planeta ou do que seria imaginável tendo a Terra como referência.

Próxima b — assim foi batizado o novo exoplaneta, o mais próximo da Terra a ser detectado até hoje — não foi observado diretamente. Os astrônomos responsáveis pela descoberta, liderados por Guillem Anglada-Escudé, pesquisador barcelonês da Universidade Queen Mary, em Londres, notaram a sua presença observando a estrela-mãe. Uma pequena anomalia em sua órbita, provocada pela influência gravitacional do planeta, serviu para deduzir sua presença e algumas das suas características. Por exemplo, que nesse planeta um ano dura apenas 11 dias, que ele tem um tamanho ligeiramente superior à Terra e que sua superfície é sólida.

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Quando Einstein renegou as ondas gravitacionais

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Quando Einstein renegou as ondas gravitacionais

Em 1936, o alemão enviou artigo sobre ondas gravitacionais para publicação em revista dos EUA
Ali mesmo, um outro físico apontou vários erros que ele não quis admitir

As ondas gravitacionais eram uma das decorrências lógicas da Teoria da Relatividade Geral. Em 1916, Albert Einstein comentou com Karl Schwarzschild, o físico que havia utilizado a sua teoria para antever a existência dos buracos negros, sobre a possível existência dessas ondulações do tecido do espaço-tempo provocadas por objetos supermassivos. No entanto, anos mais tarde, quando já havia deixado a Alemanha refugiando-se no Instituto de Estudos Avançados de Princeton (EUA), o cientista escreveu um artigo em que, juntamente com seu assistente Nathan Rosen, derrubava a ideia de que essas ondas pudessem existir de verdade.

Einstein deu ao seu texto o sugestivo título de As ondas gravitacionais existem?, e o enviou para a Physical Review, uma publicação que já havia divulgado vários artigos de sua autoria. Esses trabalhos anteriores tinham sido publicados rapidamente e sem maiores dores de cabeça para o físico alemão, mas não foi o que aconteceu dessa vez. John Tate, editor da revista, enviou o artigo sobre as ondas gravitacionais a um revisor que detectou erros nos cálculos de Einstein e Rosen, e redigiu um documento de dez páginas em que assinalava os equívocos do gênio e de seu parceiro.

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Especial 100 años da relatividad general

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La obra maestra de Albert Einstein cumple 100 años

El 25 de noviembre de 1915, el físico alemán presentó la teoría que cambió la forma de ver el cosmos

El legado de Albert Einstein (1879·1955)

Más allá del científico: 5 cosas que no sabías sobre Einstein

Einstein: desde Mercurio hasta los agujeros negros

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Um século de Teoria da Relatividade

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O físico em retrato datado de 1921

Um século de Teoria da Relatividade

Criada por Albert Einstein, a Teoria da Relatividade pode criar discussões sobre a evolução do pensamento científico e sobre a estrutura do universo no Ensino Médio

No fim e início dos séculos XIX e XX os físicos enfrentavam problemas desafiadores, que clamavam por novas hipóteses. Albert Einstein aceitou esse desafio. Sua Teoria da Relatividade explicou não só fenômenos que a de Isaaac Newton não dava conta, como também outros que a mecânica newtoniana não era capaz de resolver.

Os primeiros artigos sobre a Teoria da Relatividade Geral foram publicados na Alemanha, em 1915, em meio aos conflitos da Primeira Guerra Mundial (1914-1918). Algumas anomalias observadas nas órbitas planetárias – como o “periélio” de Mercúrio – conduziram a novas predições, como a de que os raios luminosos se curvam por causa do campo gravitacional do Sol, tornando-se o fundamento da cosmologia moderna e, inclusive, da ideia do universo em expansão.

Ela é a segunda parte de sua Teoria da Relatividade. A primeira, apresentada em 1905, denominada Teoria Especial da Relatividade, estuda o movimento de um sistema com velocidade constante em relação a outro também com velocidade constante.

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A beleza completa um século

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A beleza completa um século

Teoria de Einstein sobre a gravidade, o espaço-tempo e o cosmos chega aos 100 anos

O cientista britânico Francis Crick dizia que o único filósofo da história que obteve sucesso é Albert Einstein. O pensamento pretendia, principalmente, irritar os filósofos, mas também traz um elemento de assombro –muito comum entre os físicos– sobre a forma como Einstein chegou a formular a Relatividade Geral, sua grande teoria sobre a gravidade, o espaço, o tempo e o cosmos, que completa agora cem anos. Porque Einstein partiu menos dos dados que da intuição, menos do conhecimento que da imaginação e, apesar de tudo, chegou a uma teoria que não apenas se mostrou extremamente eficaz e frutífera, mas que é reconhecida entre seus colegas como a mais bela da história da ciência.

A matéria diz ao espaço como curvar-se, o espaço diz à matéria como mover-se

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