Você é o centro do universo, e a ciência pode te ajudar a provar isso

Imagem: Shutterstock

Rodolfo Lima Barros Souza

*Este texto foi escrito por um colunista do TecMundo; saiba mais no final.

Pode ser que você não saiba, mas você é, ou pelo menos pode se achar, o centro do universo! Isso mesmo, segundo a Teoria do Big Bang, que é a mais aceita para o início do tempo segundo a Física, nosso universo vem se expandindo, em todas as direções, há mais de 14 bilhões de anos.

Isso pode ser comprovado com auxílio de telescópios, uma vez que, em qualquer direção observada, as galáxias estão se afastando da Terra, como se estivéssemos, de fato, no centro do universo.

O curioso é que essa observação seria possível de absolutamente qualquer lugar. Para entender, podemos imaginar um balão que, quando preenchido com ar, assume o formato de uma esfera. Se desenharmos diversos pontinhos no balão vazio, quando ele for inflado, veremos os pontinhos se afastando cada vez mais, sem que nenhum fique mais próximo dos outros.

Balão sendo preenchido com ar enquanto sua superfície aumenta de tamanho.Fonte:  Shutterstock 

Isso é o que acontece em nosso universo. Da mesma forma que não existe centro nem beira da superfície de uma esfera, não existe um centro nem beira do universo. Uma outra maneira de interpretar, é dizer que o centro do universo está em todos os lugares, portanto, você, e todas as coisas e pessoas, podem muito bem ser o centro dessa imensidão toda.

Outro fenômeno interessante é que, devido ao tamanho do nosso universo, quando observamos estrelas e galáxias distantes, estamos literalmente, olhando para o passado. Em nossa experiência cotidiana isso também acontece. Para que seja possível enxergar qualquer coisa, a luz emitida ou refletida por essa coisa deve viajar até nossos olhos. Isso significa que, no instante em que essa luz atinge nossos olhos e é processada, o objeto que a emitiu já está emitindo uma outra luz e o que estamos enxergando está, se levarmos isso ao extremo, no passado.

Porém, quando tratamos da escala do universo, a luz (que possui a maior velocidade fisicamente possível) vinda de um objeto pode levar bilhões de anos para chegar até nós. Daí o conceito de ano-luz, que é a distância que a luz percorre durante um ano inteiro. Essa distância é aproximadamente 65 mil vezes maior que a distância entre o Sol e a Terra e corresponde a mais de 9 trilhões de quilômetros.

Imagem de nossa galáxia feita pelo telescópio espacial HubbleFonte:  Nasa 

Então, quando utilizamos telescópios para estudar planetas, estrelas e galáxias distantes, estamos também estudando como nosso universo era há dezenas, centenas, milhares, milhões ou bilhões de anos atrás, que corresponde a quanto tempo a luz desses objetos viajou até nos atingir.

A formação das galáxias por exemplo, como a nossa Via Láctea, ficou mais próxima de ser explicada quando, no final de 2021, um grupo de cientistas de diversos países conseguiu observar a formação do que possivelmente seria a primeira galáxia do universo, que recebeu o nome de HD1 e foi encontrada a 100 milhões de anos-luz da Terra.

É claro que, esse tipo de observação requer diversos tipos de confirmação, que só virão com o tempo, com mais estudos e uma observação contínua dessa região distante do universo. Uma luz que viajou todo esse tempo para chegar até nós, deve ser cuidadosamente estudada e é capaz de trazer informações valiosas para que possamos entender, cada vez melhor, a formação do nosso universo.

Rodolfo Lima Barros Souza, professor de Física e colunista do TecMundo. É licenciado em Física e mestre em Ensino de Ciências e Matemática pela Unicamp na área de Percepção Pública da Ciência. Está presente nas redes sociais como @rodolfo.sou

Disponível em: Você é o centro do universo, e a ciência pode te ajudar a provar isso - TecMundo

LIVE: Espiritualidade e Física Quântica com Marcelo Gleiser

 

 Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=ckPQT6wLEf4

A História do Zero

A história do surgimento da bomba atômica

 

Bomba nuclear: uma arma explosiva com alto poder destrutivo

A descoberta do nêutron, no ano de 1932, mudou totalmente os métodos utilizados para estudar as propriedades do núcleo atômico. Ernest Rutherford, físico inglês que viveu entre os anos de 1871 e 1937, fez inúmeras pesquisas investigativas sobre a estrutura do átomo. Rutherford investigou a estrutura do átomo utilizando para isso as partículas alfa. Nos anos 30 inúmeras descobertas revelaram aspectos inesperados em relação ao núcleo do átomo. Ao bombardear átomos de urânio com nêutrons, cientistas como Otto Hahn e Lise Meitner, provaram que o núcleo desse átomo, formado por 92 prótons, é dividido em núcleos menores e descobriram ainda que o urânio pode fissionar (processo de fissão nuclear) o elemento bário e o elemento criptônio, cada qual com 56 e 36 prótons no núcleo respectivamente. Com essas descobertas os cientistas perceberam que era possível criar uma reação em cadeia com capacidade para gerar grandes quantidades de energia e que, se ela ocorresse de forma descontrolada, em uma fração de segundos a liberação de energia seria gigantesca, provocando dessa forma uma explosão de alto poder destrutivo. Após essas descobertas surgiu uma nova arma: a bomba nuclear, cujo poder destrutivo é altíssimo.

Muitos dos cientistas que se empenharam nas pesquisas sobre fissão e fusão nuclear, entre eles Einstein e Lise Meitner, se refugiaram em outros países em razão da perseguição nazista, mas mesmo assim deram continuidade em suas pesquisas. Nessa época já se tinha o conhecimento necessário para a construção da bomba nuclear. No ano de 1941, os Estados Unidos da América entram na Segunda Guerra Mundial após o bombardeio de Peal Harbor realizado pelos japoneses. A Europa estava um caos e Hitler já havia invadido vários países. Mediante esse ataque surpresa, os EUA iniciaram uma operação ultra-secreta num laboratório localizado no Novo México, para construção de uma bomba atômica. Vários cientistas foram convidados, entre eles Lise Meitner, mas ela se recusou.

Em julho de 1945, foram realizados os primeiros testes para a detonação da bomba atômica. Muitos que presenciaram os testes sabiam que a partir daquele instante a humanidade não seria a mesma. Nesse mesmo ano os nazistas se renderam, mas os japoneses não fizeram o mesmo. Dessa forma, os aviões norte-americanos bombardearam a cidade de Tóquio com bombas incendiárias matando milhares de pessoas. Em uma decisão trágica, o presidente Harry Truman autorizou o uso da bomba atômica com argumento de que a invasão por terra causaria a morte de milhões de vidas americanas e japonesas. Com a autorização para o ataque, no dia 06 de agosto de 1945, a bomba atômica - apelidada de “Garotinho” - foi lançada sobre os céus de Hiroshima, matando milhares civis e mesmo assim o Japão não se rendeu.

Bomba atômica

Três dias depois desse ataque, outra bomba produzida com elemento radioativo artificial foi detonada sobre a cidade de Nagasaki, causando novamente milhões de mortes. Esse foi o fato que, segundo algumas pessoas, marcou o fechamento da Segunda Guerra Mundial.

Foi a partir dessa guerra e desse acontecimento que a ciência passou a receber verbas para pesquisas, muitas delas diretamente do governo. Se por um lado a fissão nuclear proporcionou o desenvolvimento da bomba atômica, por outro ela favoreceu o desenvolvimento da fissão nuclear controlada, que é utilizada nos reatores nucleares e em várias aplicações na medicina.

Publicado por Marco Aurélio da Silva Santos

Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/a-historia-surgimento-bomba-atomica.htm

Buraco negro gigante escondido em poeira confirma teoria de 30 anos

 Com informações do ESO - 17/02/2022

O painel esquerdo mostra uma imagem da galáxia ativa Messier 77. O painel da direita mostra uma vista em primeiro plano da região central desta galáxia, o seu núcleo galáctico ativo.
[Imagem: ESO/Jaffe, Gámez-Rosas et al.]

Núcleos Ativos de Galáxias

Astrônomos descobriram que uma nuvem de poeira cósmica no centro da galáxia Messier 77 esconde um buraco negro supermassivo.

A descoberta confirmou previsões feitas há cerca de 30 anos e dá aos astrônomos novas pistas sobre os "núcleos ativos de galáxias", objetos cósmicos que se situam entre os mais brilhantes e enigmáticos que existem no Universo.

Os Núcleos Ativos de Galáxias (NAGs) são fontes extremamente energéticas impulsionadas por buracos negros supermassivos que se encontram no centro de algumas galáxias. Esses buracos negros se alimentam de enormes quantidades de gás e poeira cósmica. Antes de ser consumido, esse material espirala em direção ao buraco negro e grandes quantidades de energia são liberadas no processo, muitas vezes ofuscando todas as estrelas da galáxia.

Os NAGs têm intrigado os astrônomos desde que estes objetos brilhantes foram inicialmente observados, na década de 1950. Agora, uma equipe liderada por Violeta Gámez Rosas, da Universidade de Leiden, nos Países Baixos, deu um passo fundamental para entender como eles funcionam e como eles se parecem de perto.

Para isso a equipe usou o interferômetro do VLT (Very Large Telescope), o gigantesco telescópio pertencente ao Observatório Europeu do Sul (ESO), instalado no Chile.

Tipos de núcleos ativos

Ao executarem observações extremamente detalhadas do centro da galáxia Messier 77, também conhecida por NGC 1068, Violeta e a sua equipe detectaram um anel espesso de gás e poeira cósmica que esconde um buraco negro supermassivo. Essa descoberta fornece evidências vitais para apoiar uma teoria de 30 anos, conhecida como Modelo Unificado dos NAGs.

Os astrônomos sabem que existem diferentes tipos de NAG. Por exemplo, alguns emitem na faixa de rádio, enquanto outros não; alguns NAGs brilham intensamente no visível, enquanto outros, como o da Messier 77, são bastante tênues nestes comprimentos de onda. O Modelo Unificado diz que, apesar destas diferenças, todos os NAGs apresentam a mesma estrutura básica: Um buraco negro supermassivo cercado por um espesso anel de poeira.

De acordo com este modelo, qualquer diferença na aparência dos NAGs se deve à orientação com que vemos a partir da Terra o buraco negro e o seu espesso anel. O tipo de NAG que vemos depende do quanto o anel obscurece o buraco negro, do nosso ponto de vista, escondendo-o completamente em alguns casos.

Os astrônomos encontraram anteriormente alguns indícios que dão suporte ao Modelo Unificado, incluindo a descoberta de poeira quente no centro da Messier 77. Contudo, restavam ainda dúvidas sobre se esta poeira poderia esconder completamente o buraco negro e, assim explicar porque é que este NAG brilha menos intensamente no visível do que outros.

"A verdadeira natureza das nuvens de poeira e o seu papel, tanto em alimentar o buraco negro como em determinar como é que o vemos a partir da Terra, têm sido questões centrais nos estudos dos NAGs nas últimas três décadas", explicou Violeta. "Apesar de nenhum estudo individual resolver todas as questões que temos sobre este assunto, o certo é que demos um grande passo em frente na nossa compreensão do funcionamento dos NAGs".

Os núcleos galácticos ativos são fontes extremamente energéticas alimentadas por buracos negros supermassivos.
[Imagem: ESO/Jaffe, Gámez-Rosas et al.]

Modelo Unificado

As observações foram possíveis graças ao instrumento MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment), que combina a luz infravermelha coletada pelos quatro telescópios de 8,2 metros do VLT por meio da técnica de interferometria. A equipe utilizou este instrumento para observar o centro da Messier 77, localizado a 47 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação da Baleia.

"O MATISSE consegue observar uma ampla gama de comprimentos de onda infravermelhos, o que nos permite ver através da poeira e medir temperaturas com precisão. Como o VLTI é um interferômetro muito grande, temos efetivamente resolução suficiente para ver o que se passa em galáxias tão distantes como Messier 77. As imagens obtidas mostram detalhadamente variações em temperatura e absorção das nuvens de poeira situadas em torno do buraco negro," contou Walter Jaffe, coautor do trabalho.

Ao combinar as variações da temperatura da poeira (que vão desde a nossa temperatura ambiente até cerca de 1.200 ºC), causadas pela radiação intensa emitida pelo buraco negro, com mapas de absorção, a equipe conseguiu criar uma imagem detalhada da poeira e localizar a região onde deve estar o buraco negro.

A poeira, em um anel interno espesso e um disco mais extenso, com o buraco negro posicionado em seu centro, coincide com o previsto pelo Modelo Unificado.

"Os nossos resultados deverão nos ajudar a compreender melhor o funcionamento interno dos NAGs, assim como também podem nos ajudar a entender melhor a história da Via Láctea, que contém um buraco negro supermassivo no seu centro, que pensamos ter estado ativo no passado," concluiu Violeta.

Bibliografia:

Artigo: Thermal imaging of dust hiding the black hole in the Active Galaxy NGC 1068
Autores: Violeta Gámez Rosas, Jacob W. Isbell, Walter Jaffe, Romain G. Petrov, James H. Leftley, Karl-Heinz Hofmann, Florentin Millour, Leonard Burtscher, Klaus Meisenheimer, Anthony Meilland, Laurens B. F. M. Waters, Bruno Lopez, Stéphane Lagarde, Gerd Weigelt, Philippe Berio, Fatme Allouche, Sylvie Robbe-Dubois, Pierre Cruzalèbes, Felix Bettonvil, Thomas Henning, Jean-Charles Augereau, Pierre Antonelli, Udo Beckmann, Roy van Boekel, Philippe Bendjoya, William C. Danchi, Carsten Dominik, Julien Drevon, Jack F. Gallimore, Uwe Graser, Matthias Heininger, Vincent Hocdé, Michiel Hogerheijde, Josef Hron, Caterina M. V. Impellizzeri, Lucia Klarmann, Elena Kokoulina, Lucas Labadie, Michael Lehmitz, Alexis Matter, Claudia Paladini, Eric Pantin, Jörg-Uwe Pott, Dieter Schertl, Anthony Soulain, Philippe Stee, Konrad Tristram, Jozsef Varga, Julien Woillez, Sebastian Wolf, Gideon Yoffe, Gerard Zins
Revista: Nature
Vol.: 602, pages 403-407
DOI: 10.1038/s41586-021-04311-7

Disponível em: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=buraco-negro-gigante-escondido-poeira-confirma-teoria-30-anos&id=010175220217