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evolução em uma animacao
Monthly Archives: dezembro 2015
Projeto da NASA permite explorar Marte usando realidade virtual
A NASA criou um projeto que permite a exploração de Marte por meio de realidade virtual em parceria com o MIT (sigla em inglês do Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e com a Fusion (uma companhia de mídia da Disney-ABC).
Batizado de “The Mars 2030 Experience”, ele permitirá que os usuários naveguem pelo interior do habitat que a agência espacial americana propõe, mostrando, inclusive, como é vestir o traje especial Z-S, um protótipo que atualmente está sendo desenvolvido pela NASA.
Projeto da NASA permite explorar Marte usando realidade virtual
Imagens capturadas pelas sondas não-tripuladas que foram enviadas ao planeta vermelho que foram usadas para desenvolver esse projeto, usando a tecnologia da realidade virtual. O lançamento oficial acontecerá em março de 2016, no VR/AR, um evento de tecnologia da South by Soythwest (SXSW) e o programa chegará para as pessoas junto do Oculus Rift, do Google Cardboard e do Samsung Gear VR.
Jason Crusan, diretor de sistemas de exploração avançados da NASA, afirmou que eles pensaram que essa seria a chance de compartilhar os elementos da exploração em Marte por meio da realidade virtual: “Nós já a utilizamos no treinamento de astronautas e simulações de naves espaciais, então pareceu lógico estender esse modelo bem sucedido para inspirar e educar a próxima geração de exploradores e cientistas”.
Os criadores do The Mars 2030 Experience já afirmaram que pretendem adicionar um módulo multiplayer que permitirá que um grupo de pessoas possa explorar conjuntamente o planeta vermelho. Ao reproduzir no ambiente virtual a superfície de Marte, eles permitem a exploração do terreno antes até de que os primeiros astronautas cheguem no planeta.
Astrônomos descobrem galáxia que ‘não deveria existir’
Galáxia ultra-distante, que já existia 400 milhões de anos após o Big Bang, aponta para a fartura de matéria escura no Universo recém-nascido
Era uma vez uma galáxia muito, muito distante, que existia quando o Universo era muito, muito jovem, apenas 400 milhões de anos após o Big Bang.
Era uma galáxia muito antiga, a mais distante jamais observada. Seus raios de luz viajaram pelo espaço por mais de 13 bilhões de anos – 96% da idade do Universo ou três vezes a idade do Sistema Solar – até serem coletados pelos observatórios espaciais Hubble e Spitzer.
Aquela galáxia tão distante foi apelidada de Tainá, “recém-nascida”, no idioma aimará, falado por povos andinos. A análise de sua luz revelou uma galáxia muito jovem e maciça, compacta e repleta de estrelas gigantes azuladas, uma galáxia que não deveria existir… pelo menos de acordo com o modelo atual da evolução do Universo.
Galáxia ultra-distante, que já existia 400 milhões de anos após o Big Bang, aponta para a fartura de matéria escura no Universo recém-nascido
Contra fatos e imagens não há argumentos. Sendo assim, muito embora Tainá “não devesse existir”, ela existe. Logo, quem está incorreta é a teoria, que parece precisar de ajustes, de acordo com o cosmologista madrilenho Alberto Molino Benito, pós-doutorando no IAG (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas) da USP.
Molino colaborou com o trabalho publicado no periódico The Astrophysical Journal. Seu pós-doutorado é apoiado pela FAPESP e supervisionado pela cosmóloga Claudia Mendes de Oliveira, que estuda a formação e a evolução das galáxias.
Apesar do poder tecnológico combinado do Hubble e do Spitzer, Tainá é tão distante e tão tênue que se torna invisível mesmo para aqueles poderosos observatórios. “Para detectar Tainá, nosso grupo teve que recorrer a técnicas sofisticadas, como a lente gravitacional”, um fenômeno previsto por Albert Einstein na sua Teoria Geral da Relatividade.
Segundo Einstein, a força gravitacional exercida por um corpo de grande massa, como um aglomerado de galáxias, distorce o espaço ao seu redor. Essa distorção acaba funcionando como uma monstruosa lente virtual (ou gravitacional), que deflete e amplifica a luz de objetos muito mais distantes posicionados atrás do aglomerado que se observa.
“Nós vasculhamos o espaço à procura de aglomerados de galáxias maciços que possam agir como lentes gravitacionais para conseguir observar objetos que não deveríamos enxergar de tão tênues”, explica Molino. No caso, os astrônomos usaram o aglomerado gigante de galáxias MACS J0416.1-2403, que fica a 4 bilhões de anos-luz da Terra. O aglomerado tem a massa de um milhão de bilhão de sóis. Essa massa descomunal funcionou como o zoom de uma câmera, tornando 20 vezes mais brilhante a luz de Tainá, posicionada exatamente atrás do aglomerado.
Uma vez que Tainá foi detectada, era preciso determinar sua distância. Para calculá-la, os astrônomos estudaram sua luz por meio de um recurso chamado “desvio para o vermelho fotométrico”.
Funciona deste jeito: quanto mais distante se localiza um objeto astronômico, menor é a frequência de sua luz que chega até nós. Em outras palavras, mais avermelhada a luz fica. Assim, calculou-se que Tainá ficava a 13,3 bilhões de anos-luz de distância da Terra. Sua luz viajou durante este tempo todo para chegar até nós. Vale dizer que observamos Tainá como ela era há 13,3 bilhões de anos, quando o Universo contava apenas 400 milhões de anos.
Estrelas gigantes azuis
A luz de um objeto distante não conta apenas sua localização, idade e distância. “Seu estudo pode revelar o tamanho da galáxia, sua massa, quantas estrelas ela possui e qual a proporção de estrelas jovens e velhas nesta população estelar. Quanto mais estrelas jovens, azuis e brilhantes a galáxia possui, mais jovem ela é”, explica Molino.
No caso de Tainá, trata-se de uma galáxia repleta de estrelas gigantes azuis muito jovens e brilhantes, prontas para explodir em formidáveis supernovas para virar buracos negros. Quanto ao seu tamanho, Tainá era similar à Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia disforme que é um satélite da nossa Via-Láctea.
“400 milhões de anos é muito pouco tempo para a existência de uma galáxia tão bem formada”, diz Molino. “Os modelos mais recentes da evolução do Universo apontam para o surgimento das primeiras galáxias quando ele era bem mais velho.” Por mais velho, Molino entende um Universo adolescente de 1 bilhão de anos – não um recém-nascido de 400 milhões.
Só existe uma explicação para a existência de Tainá – a mais antiga das outras 22 galáxias muito tênues detectadas pelo estudo. “Elas só poderiam se formar tão rapidamente após o Big Bang se a quantidade de matéria escura no Universo fosse maior do que acreditamos”, pondera o cosmólogo.
Matéria escura é um tipo de matéria que compõe 80% da massa do Universo. Vale dizer, há cinco vezes mais matéria escura do que a massa de todos os 100 bilhões de galáxias do Universo observável. O problema é que esta matéria, como o nome indica, é escura, ou seja, invisível, ou melhor, desconhecida. Não sabemos do que é feita. Trata-se de uma das questões mais cruciais da cosmologia atual.
Há várias teorias para explicar o que seria matéria escura. Porém, como ela não interage com a luz, não conseguimos enxergá-la nem conhecer sua substância. Sabe-se apenas que a matéria escura existe devido à sua ação gravitacional sobre as galáxias. Não fosse a matéria escura, as galáxias já teriam há muito se estilhaçado. Sem matéria escura, o Universo não seria como o conhecemos. Talvez não existíssemos.
“A única explicação para Tainá existir e ser como era quando o Universo tinha 400 milhões de anos é graças à matéria escura, que deve ter acelerado o movimento de aglomeração de estrelas para a formação das primeiras galáxias”, explica Molino. “Se existe mais matéria escura, as galáxias podem se formar mais rápido.”
Não é possível pesquisar mais a fundo sobre Tainá e suas irmãs proto-galáxias no Universo recém-nascido, pois a tecnologia à disposição foi empregada até o seu limite. “Para saber mais, para enxergar melhor as primeiras galáxias e inferir a ação da matéria escura, temos que aguardar até 2018, quando será lançado o sucessor do Hubble, o telescópio espacial de nova geração James Webb”, diz Molino.
O James Webb terá um espelho de 6,5 metros de diâmetro, muito maior que os 2,4 metros do Hubble. Esse aumento de tamanho se traduz em aumento de acuidade. Molino e seus colegas contam com a sensibilidade do futuro telescópio espacial para continuar contando galáxias distantes e formar o maior banco de dados tridimensional do Universo. “Só assim poderemos confirmar como se processou a formação e evolução do Universo.”
O artigo Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields, de Leopoldo Infante e outros, publicado em The Astrophysical Journal (DOI: 10.1088/0004-637X/815/1/18), pode ser lido em arxiv.org/abs/1510.07084.
Matemática: conheça os sete problemas mais difíceis do século 21
Show do milhão da matemática: veja os problemas mais difíceis do mundo
Ser matemático e milionário no Brasil parece uma ideia paradoxal. Mas, se você realmente entender de matemática, talvez consiga. O Clay Mathematics Institute lançou, em 2000, um desafio: quem resolver um dos sete “problemas do milênio” ganha o prêmio de US$ 1 milhão. Ao todo, foram US$ 7 milhões destinados aos matemáticos que se atreveram a solucionar os teoremas e questões propostos pela entidade.
“São equações muito abstratas, é bem difícil até de entendê-las”, comenta Pedro Luiz Aparecido Malagutti, professor do departamento de matemática da Universidade Federal de São Carlos (Ufscar).
Apresentados no Collège de France, em Paris, onde quase cem anos antes o matemático alemão David Hilbert havia feito semelhante proposta, questionando seus colegas com 23 casos insolúveis, os sete problemas desafiam a matemática contemporânea. Dos sete, apenas um já foi solucionado e, como prometido, o prêmio foi amplamente anunciado. O ganhador, no entanto, recusou-se a recebê-lo.
Hipótese de Poincaré – resolvido em 2010
Vamos começar pelo que já foi resolvido, para mostrar que eles não são tão impossíveis assim. A Hipótese de Poincaré, proposta pelo matemático francês Henri Poincaré, exige um esforço de imaginação enorme. O cérebro humano só consegue perceber três dimensões, representadas por profundidade, largura e comprimento. No entanto, sabe-se que existem outras dimensões, e isso é provado matematicamente. Acontece que a Hipótese de Poincaré, conhecida como problema da laranja na quarta dimensão, deixa justamente essa dimensão de fora.
Imagine uma laranja ou mesmo o planeta Terra. Um ponto na parte superior da laranja, ou o polo da Terra, pode ser ligado a qualquer ponto da superfície por um único meridiano. Além disso, todos esses meridianos se cruzam apenas em um único outro ponto, que seria o Polo Sul. Com objetos que têm três dimensões, como é o caso da laranja, não é difícil. Mas a topologia, ramo da matemática criada por Poincaré, trabalha com objetos de n dimensões. O modelo proposto pelo matemático servia para qualquer número de n, exceto o quatro. Até que, em 2010, o Instituto Clay anunciou que a solução havia sido encontrada pelo russo Grigory Perelman, que se recusou a receber o prêmio de US$ 1 milhão.
Hipótese de Riemann
Provar que uma fórmula está incorreta é até fácil. O desafio, aqui, é provar que ela está totalmente correta.
Hipótese de Riemann
O alemão Georg Bernhard Riemmann acreditou ter finalmente descoberto a fórmula matemática para se descobrir os números primos – aqueles que só podem ser divididos por um ou por eles mesmos. Essa sequência sempre desafiou os matemáticos, porque não parece haver lógica nessa sequência. Ou não parecia, até Riemmann propor sua hipótese.
A questão é que não se encontrou um meio de provar sua correção senão submetendo cada número ao teste. Isso já foi feito com os primeiros 1,5 bilhão de números e continua correta, mas ainda é pouco para se provar que ela é totalmente verdadeira. Quem conseguir provar que a hipótese é mesmo verdadeira ou está totalmente errada – lembre-se, basta que um dos números não encaixe – vence o desafio da hipótese de Riemmann.
P = NP
Igualmente sem uma resposta está a simples pergunta ‘P=NP está correto?’. Na prática, a tarefa pode ser traduzida pela atividade proposta pelo Instituto Clay: você precisa organizar as acomodações de um grupo de 400 estudantes universitários, mas apenas 100 estudantes receberão lugares no dormitório, pois não há espaço para todos.
P = NP
Para complicar, o reitor lhe forneceu uma lista de pares de estudantes que não podem ficar juntos. Diz o regulamento do prêmio do milênio: ‘este é um exemplo que os cientistas denominam uma NP-problema, uma vez que é fácil verificar se uma dada escolha de 100 estudantes proposta é satisfatória (isto é, verificar se nenhum par da lista pronta aparece na lista do reitor), porém a tarefa de gerar uma lista desse tipo a partir do zero parece ser tão difícil quanto completamente impraticável’. Ou seja, é possível checar uma lista por uma, mas não se chegou a um cálculo que garanta que o resultado final contemple os dois critérios.
Quem resolver esse problema, afirma Pedro Luiz Aparecido Malagutti, professor do departamento de matemática da Universidade Federal de São Carlos (Ufscar), ganhará muito mais de US$ 1 milhão, já que provavelmente conseguirá quebrar todos os sistemas de segurança dos agentes financeiros mundiais, incluindo os maiores bancos internacionais, já que esses programas são baseados em problemas NP=P.
Equações de Navier-Stokes
Entender o movimento dos fluidos nunca foi uma tarefa fácil. Claude Navier e George Stokes, no século 19, bem que tentaram, mas as equações deixadas por eles só confundem ainda mais os pesquisadores. O desafio que vale US$ 1 milhão, afirma o Instituto Clay, é fazer progressos substanciais em direção a uma teoria matemática que irá desvendar os segredos escondidos nas equações de Navier-Stokes, que tentam explicar as ondas de um lago e as correntes de ar ao redor de um avião.
Conjectura de Hodge
Para entender formas geométricas mais complicadas, uma boa saída é aproximá-las a formas mais simples. Essa ideia é tão útil que foi utilizada em larga escala e chegou ao ponto de se perder a noção de construção geométrica.
Conjectura de Hodge
Baseado nessa teoria, o americano William Vallance Douglas Hodge afirmou, em 1950, que as equações capazes de descrever formatos cíclicos em várias dimensões são combinações de formas geométricas mais simples, similares a curvas. Prove que ele estava correto (ou não) e ganhe US$ 1milhão.
Teoria de Yang-Mills
A matemática e a física sempre andam lado a lado. Esta se vale daquela para explicar os fenômenos descobertos.
Teoria de Yang-Mills
No entanto, o casamento não deu totalmente certo. Parte da física quântica, descrita por Yang e Mills, não é sustentada por nenhuma teoria matemática conhecida.
Yang e Mills introduziram um quadro novo notável para descrever as partículas elementares usando estruturas que também ocorrem em geometria. Tal teoria foi testada em vários laboratórios experimentais, mas a sua fundação matemática ainda é incerta. Quem descobrir uma teoria matemática que sustente a teoria física será o mais novo milionário do mundo.
Conjectura de Birch e Swinnerton-Dyer
Partindo do Teorema de Fermat, que afirma que a soma de um número inteiro qualquer elevado à enésima potência com outro número qualquer elevado à mesma potência dá como resultado um terceiro número elevado à mesma potência (ou, se você preferir: xn + yn = zn) só tem resultado se n for igual a dois.
Para qualquer outro número de n, a equação não é solucionável, exceto para casos especiais. A conjectura de Birch e Swinnerton-Dyer tenta justamente estabelecer essas exceções.
Professor diz ter resolvido problema matemático de 150 anos
Professor da Universidade Federal de Oye-Ekiti acredita ter resolvido um dos sete problemas matemáticos do milênio
O professor nigeriano Dr. Opeyemi Enoch, que leciona na Universidade Federal de Oye-Ekiti, acredita ter resolvido um enigma matemático que intriga estudiosos há mais de 150 anos.
O nigeriano afirmou ter encontrado a solução para a Hipótese de Riemann, proposta pela primeira vez pelo matemático alemão Bernhard Riemann em 1859. “O Dr. Enoch primeiro investigou e, em seguida, estabeleceu as reivindicações do matemático. Ele passou a considerar e a corrigir os equívocos que foram comunicados pelos matemáticos nas gerações passadas, abrindo caminho para suas soluções”, disse um comunicado da universidade. “Ele revelou como essas soluções são aplicáveis em criptografia, ciência da informação e em computadores quânticos”, prosseguiu a nota.
A Hipótese de Riemann foi desenvolvida apresentada pelo matemático alemão Bernhard Riemann em 1859
O educador já tinha trabalhado anteriormente em modelos matemáticos para a geração de eletricidade a partir de corpos de som, trovão e do oceano.
Segundo o engenheiro de software Robert Eldes, o complexo dilema de Riemann “é baseado em uma observação feita sobre a equação. Cada valor da equação que torna zero parece residir na mesma linha exata”.
Em 2000, o Clay Mathematics Institute (CMI) lançou um desafio: quem resolvesse um dos sete problemas do milênio ganharia um prêmio de US$ 1 milhão. Procurado pelo jornal, um representante do instituto disse que, por “uma questão de política, o CMI não comenta sobre possíveis soluções dos problemas do milênio”.
O instituto explicou o que é a Hipótese de Riemann. “O teorema de número primo determina a distribuição média dos números primos. A hipótese diz sobre os desvios da média e afirma que todos os zeros ‘não óbvios’ da função zeta são números complexos com parte real de ½”.
Qual o tamanho da Terra perto do resto do Universo? Confira estas comparações
Já parou para pensar?
Se viajássemos para bem longe, o que veríamos pelo caminho? Descubra na próxima imagem!
A Terra pode parecer enorme quando vista por um astronauta de uma nave espacial em sua órbita, mas bastam algumas comparações com outros astros e formações do espaço para que nos sintamos bem pequenos. Confira a seguir qual o tamanho do nosso planeta perto de outros elementos do espaço… E surpreenda-se
1 – À medida que nos afastássemos da Terra (ponto vermelho na imagem), teríamos primeiro uma visão panorâmica do Sistema Solar inteiro –que você conhece bem: Sol, Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, além de planetas anões, como Plutão, e objetos menores
Já parou para pensar? Se viajássemos para bem longe, o que veríamos pelo caminho? Descubra na próxima imagem!
2 – Depois, veríamos as estrelas da vizinhança solar (foto) e o braço da Via Láctea onde está o nosso Sol, chamado Órion
3 – Passando Órion, veríamos então a Via Láctea inteira e suas centenas de bilhões de estrelas. O ponto vermelho na imagem mostra o nosso Sistema Solar
Passando Órion, veríamos então a Via Láctea inteira e suas centenas de bilhões de estrelas. O ponto vermelho na imagem mostra o nosso Sistema Solar
4 – Longe da Via Láctea (o ponto vermelho na imagem), passaríamos por mais de cinquenta galáxias próximas, como as Nuvens de Magalhães, a Andrômeda e as galáxias do chamado ‘Grupo Local’, que são cerca de 30.
A maioria é de galáxias anãs.
Longe da Via Láctea (o ponto vermelho na imagem), passaríamos por mais de cinquenta galáxias próximas, como as Nuvens de Magalhães, a Andrômeda e as galáxias do chamado ‘Grupo Local’, que são cerca de 30. A maioria é de galáxias anãs
No final da viagem, veríamos a estrutura em larga escala do Universo (com a Terra no centro, marcada pelo ponto vermelho) e todo objeto cujo sinal emitido em algum momento depois do Big Bang tenha nos alcançado agora. Mas poderíamos ver o Big Bang? “Negativo”, diz o físico Roberto Costa. “No início, o Universo era opaco devido à alta densidade de matéria e de energia. Os fótons não se deslocavam a grandes distâncias. E mais tarde não existiam estrelas. É o período chamado ‘dark age’. Apenas quando as primeiras estrelas começaram a se formar é que houve produção de fótons que viajam pelo espaço e podem ser vistos hoje”,explica
No final da viagem, veríamos a estrutura em larga escala do Universo (com a Terra no centro, marcada pelo ponto vermelho) e todo objeto cujo sinal emitido em algum momento depois do Big Bang tenha nos alcançado agora. Mas poderíamos ver o Big Bang? “Negativo”, diz o físico Roberto Costa. “No início, o Universo era opaco devido à alta densidade de matéria e de energia. Os fótons não se deslocavam a grandes distâncias. E mais tarde não existiam estrelas. É o período chamado ‘dark age’. Apenas quando as primeiras estrelas começaram a se formar é que houve produção de fótons que viajam pelo espaço e podem ser vistos hoje”,explica
Eis o percurso completo da nossa viagem imaginária
5 Eis o percurso completo da nossa viagem imaginária
Parece muita coisa, não é? Mas saiba que a matéria, tal qual a conhecemos (formada por prótons, nêutrons e elétrons), representa apenas 4% do total de massa do Universo. Os outros 96% são formados por matéria escura e energia escura. Nem uma nem outra é visível ou pode ser detectada por telescópios
A Terra pode parecer enorme quando vista por um astronauta de uma nave espacial em sua órbita, mas bastam algumas comparações com outros astros e formações do espaço para que nos sintamos bem pequenos. Confira a seguir qual o tamanho do nosso planeta perto de outros elementos do espaço… E surpreenda-se
A Terra pode parecer enorme quando vista por um astronauta de uma nave espacial em sua órbita, mas bastam algumas comparações com outros astros e formações do espaço para que nos sintamos bem pequenos. Confira a seguir qual o tamanho do nosso planeta perto de outros elementos do espaço… E surpreenda-se!
Na distância Terra-Lua cabem todos os planetas? “Não, mas quase! A distância média Terra-Lua é de aproximadamente 384 mil km”, diz o físico Roberto Costa, professor do Departamento de Astronomia do IAG (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas) da USP (Universidade de São Paulo). Veja na próxima imagem o que aconteceria se tentássemos encaixar os planetas do Sistema Solar nesse espaço
Na distância Terra-Lua cabem todos os planetas? “Não, mas quase! A distância média Terra-Lua é de aproximadamente 384 mil km”, diz o físico Roberto Costa, professor do Departamento de Astronomia do IAG (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas) da USP (Universidade de São Paulo). Veja na próxima imagem o que aconteceria se tentássemos encaixar os planetas do Sistema Solar nesse espaço
Somando o diâmetro aproximado dos quatro planetas gasosos gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) com o dos quatro planetas com superfícies terrestres (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) temos, nesta ordem: 143 mil km + 120 mil km + 51 mil km + 49 mil km + 4,9 mil km + 12,1 mil km + 12,8 mil km + 6,8 mil km = 398,6 mil km. Ou seja, um pouquinho mais que a distância média Terra-Lua, que segundo o físico Roberto Costa, tem aproximadamente 384 mil km
Somando o diâmetro aproximado dos quatro planetas gasosos gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) com o dos quatro planetas com superfícies terrestres (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) temos, nesta ordem: 143 mil km + 120 mil km + 51 mil km + 49 mil km + 4,9 mil km + 12,1 mil km + 12,8 mil km + 6,8 mil km = 398,6 mil km. Ou seja, um pouquinho mais que a distância média Terra-Lua, que segundo o físico Roberto Costa, tem aproximadamente 384 mil km
Sabe quantas Terras cabem nos anéis de Saturno? Quase seis! Segundo o físico Roberto Costa, os anéis se estendem na distância de 7.000 a 80 mil km da superfície do planeta, portanto possuem 72 mil km de largura. Como a Terra tem 12,8 mil km de diâmetro, daria para colocar 5,6 terras nesse espaço
O Sol é enorme mesmo? Quando estamos deitados na praia, curtindo o calor e pegando um bronzeado, nem parece ser assim tão grande… Mas acredite: ele tem 1,4 milhões de quilômetros de diâmetro. Isso equivale a 3,5 vezes a soma dos diâmetros de todos os planetas do Sistema Solar
O Sol é enorme mesmo? Quando estamos deitados na praia, curtindo o calor e pegando um bronzeado, nem parece ser assim tão grande…
Mas acredite: ele tem 1,4 milhões de quilômetros de diâmetro. Isso equivale a 3,5 vezes a soma dos diâmetros de todos os planetas do Sistema Solar
Como ficaria o Sol ao lado da maior estrela já descoberta, a UY Scuti, que tem 2,38 bilhões de km de diâmetro? “Se fosse colocada onde está o Sol, ela encheria todo o sistema solar até a órbita de Urano”, explica o físico Roberto Costa. “Fazendo uma analogia com números menores, isso significa que se o Sol tivesse 10 cm de diâmetro (o tamanho de uma maçã grande), ela teria 170 metros de diâmetro, maior que um estádio de futebol”
Como ficaria o Sol ao lado da maior estrela já descoberta, a UY Scuti, que tem 2,38 bilhões de km de diâmetro? “Se fosse colocada onde está o Sol, ela encheria todo o sistema solar até a órbita de Urano”, explica o físico Roberto Costa. “Fazendo uma analogia com números menores, isso significa que se o Sol tivesse 10 cm de diâmetro (o tamanho de uma maçã grande), ela teria 170 metros de diâmetro, maior que um estádio de futebol”
Você acredita que existem mais estrelas no céu do que grãos de areia em todas as praias? De acordo com os cálculos do físico Roberto Costa, devem existir aproximadamente 700 trilhões de m³ de areia nas praias da Terra, algo como 5 sextilhões de grãos. “Isso é o algarismo ‘5’ seguido por 21 zeros”, explica o professor. “O número de estrelas também pode ser apenas estimado: em nossa galáxia, a Via Láctea, existem de 200 bilhões a 400 bilhões de estrelas. Estimando o número total de galáxias em 100 bilhões (mas talvez seja muito mais, talvez 500 bilhões!), tem-se no mínimo 10 sextilhões de estrelas, mas talvez chegue a 100 sextilhões! Portanto existem mais estrelas no universo do que grãos de areia na Terra”
Quanto enxergamos da Via Láctea quando olhamos para o céu? A olho nu vemos apenas as estrelas mais próximas, que estão a poucas centenas de anos-luz de nós (círculo em destaque na imagem). Estruturas maiores e mais distantes também podem ser vistas facilmente, sem ajuda de aparelhos, desde que sejam observadas a partir de lugares sem iluminação artificial e em noites sem lua. “Alguns exemplos são a Pequena e a Grande Nuvem de Magalhães, galáxias-satélite da nossa que estão a cerca de 150 mil anos-luz de distância. Ou então a galáxia de Andrômeda, que está a 2,5 milhões de anos-luz”, explica o especialista em astronomia Roberto Costa. De qualquer forma, o que vemos é uma parte ínfima da galáxia
Quanto enxergamos da Via Láctea quando olhamos para o céu? A olho nu vemos apenas as estrelas mais próximas, que estão a poucas centenas de anos-luz de nós (círculo em destaque na imagem). Estruturas maiores e mais distantes também podem ser vistas facilmente, sem ajuda de aparelhos, desde que sejam observadas a partir de lugares sem iluminação artificial e em noites sem lua. “Alguns exemplos são a Pequena e a Grande Nuvem de Magalhães, galáxias-satélite da nossa que estão a cerca de 150 mil anos-luz de distância. Ou então a galáxia de Andrômeda, que está a 2,5 milhões de anos-luz”, explica o especialista em astronomia Roberto Costa. De qualquer forma, o que vemos é uma parte ínfima da galáxia
E como ficaria a Via Láctea ao lado da maior galáxia que existe? Eis a razão concreta para você se sentir realmente pequeno diante do Universo: o diâmetro da maior galáxia conhecida, a IC1101, é 60 vezes maior que o da Via Láctea –6 milhões de anos-luz contra 100 mil da nossa. A maior galáxia abriga cerca de 100 trilhões de estrelas, enquanto a Via Láctea tem de 200 bilhões a 400 bilhões
Que tamanho tem um buraco negro perto da Terra? São gigantescos! Sabemos que buracos negros são corpos celestes de massa muito grande para o espaço que ocupam, com campo gravitacional gigantesco capaz de engolir galáxias e de onde nem a luz pode escapar. Sendo assim, por não refletirem nada, eles são invisíveis. O que os cientistas conseguem detectar são os chamados horizontes de eventos, aquilo que gravita ao seu redor. “Os buracos negros supermassivos, como o que existe no centro da Via Láctea, tem horizonte de eventos imenso devido à sua enorme massa”, diz o físico Roberto Campos. Na imagem, vemos um desses ralos gigantes, encontrado no centro da galáxia NGC 1217, comparado com as órbitas da Terra e de Netuno. Caso fosse possível, a luz demoraria quatro dias para atravessá-lo, contra 17 minutos-luz da órbita da Terra A
Que tamanho tem um buraco negro perto da Terra? São gigantescos! Sabemos que buracos negros são corpos celestes de massa muito grande para o espaço que ocupam, com campo gravitacional gigantesco capaz de engolir galáxias e de onde nem a luz pode escapar. Sendo assim, por não refletirem nada, eles são invisíveis. O que os cientistas conseguem detectar são os chamados horizontes de eventos, aquilo que gravita ao seu redor. “Os buracos negros supermassivos, como o que existe no centro da Via Láctea, tem horizonte de eventos imenso devido à sua enorme massa”, diz o físico Roberto Campos. Na imagem, vemos um desses ralos gigantes, encontrado no centro da galáxia NGC 1217, comparado com as órbitas da Terra e de Netuno. Caso fosse possível, a luz demoraria quatro dias para atravessá-lo, contra 17 minutos-luz da órbita da Terra
Qual a estrela mais distante que conseguimos ver a olho nu?
Determinar qual é a estrela mais distante que conseguimos ver no céu sem a ajuda de equipamentos pode parecer uma tarefa simples. No entanto, existem tantas variáveis, como condição do céu noturno, cálculos de distância imprecisos ou se estamos falando de estrelas únicas, que acabamos encontrando muitas respostas para essa mesma pergunta.
Galáxia de Andrômeda
Para se ter uma ideia, pegamos opinião de três astrônomos para tentar responder a questão e cada um deles citou uma estrela diferente.
O que sabemos é que, sob condições ideais, o olho humano pode ver objetos de magnitude aparente 6 (medida do brilho da estrela a partir da Terra). Quanto menor o número, mais brilhante é o objeto. O Sol, por exemplo, tem magnitude -26.
Se levarmos em conta as reais possibilidades de observação em um céu poluído, como o de qualquer grande cidade, a estrela mais distante que conseguimos ver é a Deneb, na constelação do Cisne
Alexandre Cherman, astrônomo do Planetário do Rio
Deneb é uma estrela de magnitude aparente 1,25 e está na lista das 20 mais brilhantes do céu terrestre. Segundo as estimativas, ela fica a mais de 2.000 anos-luz de distância da Terra, ou seja, a luz que ela emite demora mais de 2.000 anos para chegar até aqui. Com raio cerca de cem vezes maior que o do Sol, é cerca de cem mil vezes mais brilhante que ele.
Céu limpo
Agora, se imaginarmos um céu com condições ideais de observação, sem poluição e iluminação artificial, como em um deserto, por exemplo, é possível observar uma estrela ainda mais distante, a V762 Cas, de magnitude aparente de 5.8.
No entanto, a distância real da estrela é muito controversa. Frequentemente, dizem que ela está a 16,3 mil anos-luz da Terra, mas outras bases de dados mostram algo em torno de dois a três mil anos-luz.
A disparidade acontece porque a medição é feita utilizando complexos cálculos matemáticos –que envolvem a órbita da Terra ou a comparação com o brilho de outros astros conhecidos– e diferenças muito sutis de dados resultam em distâncias muito diferentes, explica Rogério Riffel, chefe do departamento de astronomia da UFRS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul).
Duas estrelas em uma
Existem ainda outra possibilidade: o sistema binário, quando dois corpos celestes (como as estrelas) orbitam em torno de um centro de massa comum e estão ligados gravitacionalmente. Estima-se que um terço dos sistemas estelares da Via Láctea é binário.
Se tal sistema for levado em conta, teremos mais uma estrela na lista das mais distantes que podem ser observadas a olho nu. Trata-se da Eta Carinae, composta de duas estrelas com massa 150 vezes maior que o Sol e situada a 7,5 mil anos-luz da Terra. Sua magnitude aparente é de aproximadamente 4,4.
“É uma estrela do tipo hipergigante, portanto, muito luminosa”, diz Roberto Costa, professor do departamento de astronomia da USP.
Vale lembrar que o brilho de uma estrela não é medido apenas a partir de sua distância em relação à Terra, mas também seu tamanho e temperatura. Por exemplo, Sírius é considerada a estrela mais brilhante do céu (noturno) e está distante 8,7 anos-luz do Sol. No entanto, ela está mais distante da Alpha Centauri, considerada a estrela mais próxima do Sol (4,2 anos-luz).
O objeto mais distante
Já o objeto mais distante que podemos observar a olho nu é a Galáxia de Andrômeda, situada a 2,5 milhões de anos-luz da Terra.
Qual a estrela mais distante que conseguimos ver a olho nu?
“Como se trata de uma galáxia grande e luminosa como a nossa, é possível observá-la a olho nu”, explica Costa.
As galáxias podem ser comparadas a grandes cidades cheias de estrelas. A de Andrômeda é um maciço de magnitude 3,4, por isso pode ser vista sem a necessidade de telescópios.
Qual é o tamanho do Universo?
Assim como em muitas questões da ciência, dizer qual é o tamanho do universo não é uma tarefa simples, já que, até agora, não sabemos ao certo se há algo além do que nossos telescópios mais potentes já puderam registrar.
Seria o Universo plano e infinito? Os cientistas acreditam que sim
“Nossa cosmologia atual ainda não conseguiu responder qual é o tamanho total do Universo. Além disso, ele pode ter um tamanho possível de ser medido, mas também pode ser infinito”, conta Leandro Guedes, astrônomo do planetário do Rio de Janeiro.
Por isso, os cientistas adotam o conceito de “universo observável” para tentar medir pelo menos o que conseguimos enxergar ou calcular. Como as distâncias no espaço são exorbitantes (na casa dos trilhões de quilômetros), os cientistas usam o ano-luz para determiná-las –um ano-luz corresponde ao tempo que a luz de um determinado objeto levou para chegar até aqui percorrendo uma distância de 9,5 trilhões de quilômetros por ano.
O universo observável, então, é a parte que contém todas as coisas que podem ser observadas da Terra porque a luz desses elementos chegou até nós. Isso inclui imagens de satélites, telescópios e do olho nu.
O marco zero dessa contagem, chamado de Big Bang pela cosmologia, teria acontecido a cerca de 13,8 bilhões de anos.
Seria fácil concluir, portanto, que qualquer objeto observável hoje da Terra estaria, no máximo, a um raio de distância de 13,8 bilhões de anos-luz daqui e que, consequentemente, o diâmetro do universo observável seria algo em torno de 27,6 bilhões de anos-luz. Correto? A resposta é: não.
Cadê a fronteira que estava aqui?
O problema é que o Universo está em constante expansão. Uma estrela que ficava a 13,8 bilhões de anos-luz da Terra na época do Big Bang, hoje está a 46 bilhões de anos-luz.
Por conta dessa expansão, os cientistas acreditam que o diâmetro do universo observável é, na verdade, de 93 bilhões de anos-luz, aproximadamente.
“No final da década de 1990, foi observado que a velocidade dessa expansão tem aumentado com o tempo, ou seja, o Universo está aumentando de tamanho aceleradamente”, diz Guedes.
Segundo o astrônomo, é como se algo estivesse dando energia ao Universo, ou como se o Universo tivesse um combustível que está acelerando sua expansão. “Essa energia estranha é chamada de energia escura, e determinar sua origem é um dos maiores desafios da cosmologia moderna”, explica.
Para ficar mais fácil de entender, imagine que você está em um navio no meio do oceano com um binóculo na mão. Tudo o que você consegue ver apontando o binóculo para todas as direções, corresponderia ao universo observável. O navio, é claro, seria a Terra.
A questão é que não sabemos se existe, com certeza, algo além do que nosso binóculo consegue observar.
Além disso, existem discussões sobre qual é o formato do Universo. A ideia mais aceita é a de que ele é plano e infinito, portanto, sem “fronteiras”.
E por ser infinito, não teria um centro.
No entanto, quando falamos do Universo observável, usamos a Terra como referência central.
Cientistas desvendam ‘maior mistério do Sistema Solar’ em 2015: as manchas de Ceres
Foi o grande mistério do Sistema Solar em 2015: o que são as manchas luminosas de Ceres, o maior objeto do cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter?
Os cientistas acreditam ter encontrado algumas respostas.
Astrônomos começaram a solucionar os misteriosos pontos brilhantes do planeta anão
São locais em que os impactos de corpos celestes perfuraram uma camada congelada de água salgada sob a superfície do pequeno planeta anão (cerca de 950 km de diâmetro), disseram pesquisadores à revista Nature.
As partes mais brilhantes correspondem aos impactos mais recentes.
A câmera da sonda Dawn, da Nasa (agência espacial americana), identificou cerca de 130 focos brilhantes no planeta. De longe, o grupo mais chamativo fica em uma cratera denominada Occator, no hemisfério norte de Ceres.
Quando a sonda entrou na órbita de Ceres, a câmera estava programada para registrar o que costuma ser uma superfície escura, negra como asfalto.
Por isso, as depressões superbrilhantes dentro de Occator saturaram o sensor do equipamento.
“Nós dissemos: ‘Uau, o que é isso?’ Não esperávamos algo assim”, lembra o pesquisador Andreas Nathues.
“A reflexividade estava em nível 0.25, ou seja, cerca de 25% da luz se refletia. E no centro no núcleo interno (das manchas de Occator) chegava a 50%, 60%”, disse o cientista do Instituto Max Planck, na Alemanha. “Enquanto a superfície restante era bem mais escura, com média de 9% de reflexividade.”
Gelo e sal em todo o planeta
Uma investigação posterior indica agora que há uma camada de gelo e sal em todo o planeta, abaixo dos escombros rochosos que o cobrem.
Quando um objeto do espaço impacta e penetra nessa camada, o gelo começa a se sublimar (passa diretamente do estado sólido ao gasoso).
Esse vapor liberado escapa da superfície, levantando partículas de gelo e pó, o que produz uma espécie de névoa.
A sonda Dawn observou essa névoa durante o “dia”, e a conclusão é que as manchas desaparecerão à medida que o gelo se derreta e sobre apenas sal.
A Dawn identificou indícios da presença de sulfato de magnésio hidratado, conhecido como sais de Epsom, mas a substância não é tão reflexiva como o gelo.
A emissão de água, que corrobora observações de Ceres feitas em 2013 pelo telescópio espacial Herschel, é uma reminiscência de cometas, que entram em sublimação quando se aproximam do Sol.
“É um pouco como um cometa, mas é preciso entender que Ceres é um objeto diferenciado. Tem uma estrutura de concha”, afirmou Nathues à BBC.
“É muito provável que haja uma concha de gelo debaixo da casca. Essa estrutura é completamente diferente da dos cometas. Os cometas são objetos primitivos cheios de materiais originais que se alteram muito sutilmente.”
Origem distante
Em artigo na revista Nature, María Cristina De Sanctis levanta a possibilidade de que Ceres não tenha sido formado no lugar em que está hoje (a 417 milhões de quilômetros do Sol), porém muito mais distante no Sistema Solar.
A pesquisadora observou resultados do espectrômetro de sinais visíveis e infravermelhos da sonda Dawn. O aparelho detectou possíveis filosilicatos amoniacais em grandes extensões do planeta anão.
Os filosilicatos são minerais de argila, produzidos quando materiais rochosos sofrem ação da água por muito tempo.
Contudo, a presença de amoníaco é o ponto interessante neste caso.
“Esses são filosilicatos que possuem algum amoníaco em sua estrutura, o que significa que o amoníaco deve ter estado disponível em algum momento. A única maneira de que isso tenha sido possível é que o material tenha tido uma origem mais fria”, afirmou De Sanctis, do Instituto Nacional de Astrofísica, em Roma.
A hipótese vem do reconhecimento de que cristais de amoníaco não seriam estáveis na órbita atual de Ceres ao redor do Sol. Esse material desaparece rapidamente quando a temperatura supera -173ºC.
Deste modo, para que Ceres tenha retido tanto amoníaco ou gelo rico em nitrogênio por tempo suficiente para que se incorporasse ao solo, é provável que o planeta tenha ocupado um ponto muito mais frio no passado, afirmou a pesquisadora.
“É uma possibilidade fantástica, e coincide com modelos dinâmicos da evolução do Sistema Solar que preveem que os objetos migrem até o interior do sistema”, disse.
Computador quântico do Google e Nasa é 100 milhões de vezes mais rápido
Engenheiros do Google e da Nasa anunciaram que testes com o D-WAVE 2X, computador quântico desenvolvido pelas duas entidades, atingiu performance 100 milhões de vezes melhor do que um computador comum. O registro impressionante foi obtido em um teste em que o D-WAVE 2X rodou um problema de otimização e encontrou a solução muito mais rápido do que um computador convencional, usando um processador de apenas um núcleo.
Computador quântico do Google e da Nasa tem desempenho 100 milhões de vezes superior ao de um computador comum.
Computadores quânticos são um dos grandes sonhos da tecnologia e, aos poucos, estão deixando as páginas da ficção científica. O motivo é a potencial capacidade de processamento desse tipo de equipamento em contraste com os sistemas convencionais.
Como o nome diz, um computador quântico usa princípios da mecânica quântica para funcionar. Enquanto os computadores atuais calculam e processam informação a partir de bits, compostos de valores binários de 1 e 0, as máquinas quânticas usam qubits, que podem assumir os valores 0 e 1 simultaneamente. Esse detalhe faz do computador quântico muito mais ágil em processamento pesado.
Para dar uma perspectiva dessa diferença de capacidade de processamento, o que o D-WAVE 2X faz em um segundo, um PC comum poderia levar 10 mil anos para alcançar.
O problema de otimização usado no teste é comparável àqueles problemas matemáticos em que é necessário calcular a melhor forma para e atingir um objetivo. Exemplo: um motorista de ônibus precisa cobrir um número X de pontos, espalhados numa área grande. Conforme aumenta o número de pontos, as possíveis rotas se multiplicam até o ponto em que o cérebro humano é incapaz de lidar com tantas variáveis numa janela de tempo realista.
Aí entram os computadores. No caso do D-WAVE 2X, o problema de otimização rodado na máquina tinha um total de 1.000 variáveis, ou “pontos de ônibus”.
Além do natural interesse do Google nas perspectivas por trás dessa tecnologia para acelerar a infinidade de serviços oferecidos via Internet, a Nasa pretende aplicar esse tipo de tecnologia em tarefas exigentes, como cálculos orbitais, controle de tráfego aéreo e mapeamento de mudanças climáticas e do comportamento dinâmico da atmosfera terrestre.
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