terça-feira, 17 de outubro de 2017

Walter Hermann Nerst

(1864 - 1941) Físico-químico germânico nascido em Briesen, Prússia, que postulou a terceira lei da termodinâmica (1901) segundo a qual, a temperaturas próximas do zero absoluto, toda matéria tende a mover-se aleatoriamente e toda energia tende à dissipação, o que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Química (1920). Estudou nas universidades de Zurique, Berlim, Graz (Áustria) e Würzburg e passou a trabalhar em Leipzig como assistente de Wilhelm Ostwald (1887) que, juntamente com Jacob van't Hoff e Svante Arrhenius, lutava pela afirmação da físico-química como ciência independente. Nomeado professor do departamento de física da Universidade Göttingen (1890) fundou um centro para experiências sobre eletrólitos e publicou Theoretische Chemie (1893), um livro texto clássico de físico-química. Também interessado por ciência aplicada, aperfeiçoou a lâmpada elétrica de incandescência, a lâmpada incandescente de Nernst (1897) e inventou um piano de amplificação eletrônica.

Assumiu (1905) a cadeira de físico-química da Universidade de Berlim, onde descobriu um método elétrico em calorimetria (1906) para medir calores específicos a temperaturas muito baixas, a partir do qual elaborou o terceiro princípio da termodinâmica. Com seus estudos de fotoquímica desenvolveu a teoria da reação da corrente de átomos, que esclarecia fenômenos até então incompreensíveis (1918). Também foi diretor do Instituto de Física Experimental da Universidade de Berlim (1924-1933). Depois de muitos trabalhos de sucesso sobre o funcionamento das pilhas, termodinâmica do equilíbrio químico, propriedades do vapor a altas temperaturas e dos sólidos a baixas temperaturas, e sobre mecanismos da fotoquímica, de grande importância para aplicações na indústria e na ciência, morreu em Ober-Zibelle, perto de Muskan, Alemanha, quando se dedicava a estudos sobre astrofísica.

domingo, 15 de outubro de 2017

William Thomson

(1824 - 1907) Matemático e físico irlandês, nascido em Belfast, Irlanda do Norte, uma das figuras mais notáveis da geração de cientistas britânicos que deram imensa contribuição para o avanço da física durante o século XIX. Filho de um professor de matemática, após a morte da mãe, sua família mudou-se para Glasgow (1829), onde seu pai foi professor universitário e iniciou os estudos de física e matemática (1834). Formado na Universidade de Cambridge (1845), foi nomeado professor da Universidade de Glasgow (1846), inicialmente de filosofia natural, depois se dedicando à ciência experimental, onde permaneceu até o fim da carreira, por 53 anos. Seus principais trabalhos científicos trataram dos fenômenos de transformação da energia. A partir dos descobrimentos sobre a natureza do calor, realizados separadamente por Jean-Baptiste-Joseph Fourier e James Joule, construiu uma teoria unitária dos fenômenos associados às trocas energéticas entre diversos componentes dos sistemas físicos, elaborando, assim,a segunda lei da termodinâmica, segundo a qual a entropia, grandeza que determina o grau de desordem molecular, tende a aumentar em qualquer sistema isolado.

Durante sua vida de brilhante cientista, publicou mais de 650 importantes artigos científicos sobre os mais variados assuntos como escoamentos laminares, vórtices, ondas em canais abertos, capilaridade, flutuação de navios, termodinâmica, etc. Descobriu que a descompressão dos gases provocava esfriamento e criou uma escala de temperaturas absolutas (1832), definindo a equação matemática apropriada para expressar o trabalho de Joule, tornando-se seu grande feito no campo da termodinâmica.

A escala absoluta, também dita escala termodinâmica ou escala Kelvin (T K = T°C + 273,15), tem como ponto de partida do zero absoluto, para medição de temperaturas (1848). Introduziu o termo termodinâmico (1849), formulou as leis da conservação e da dissipação da energia, inventou o galvanômetro (1851) e descobriu o resfriamento provocado pela expansão de gases (1852).

Ainda hoje é muito lembrado por sua contribuição para o aperfeiçoamento dos cabos telegráficos e a construção de um cabo submarino transatlântico de telecomunicação (1866). Contemporâneo de Reynolds, deve-se a este cientista a introdução na Hidráulica do termo turbulência (1887), do inglês turbulence, para designar o estado do escoamento dos fluidos além do número crítico de Reynolds. Aperfeiçoou o tubo de raios catódicos (1887) e foi recompensado pela rainha Vitória com título de Lord Kelvin de Largs, Escócia (1892). É considerado o maior cientista e inventor britânico (patenteou cerca de 70 invenções). Obs: o 0° Kelvin (equivalente a - 273,15°C ou 459,6°F) ou o zero absoluto não existe em estado natural. A esta temperatura a atividade molecular ou atômica é nula, o que significa total inércia de vibrações ou deformações de ligações.

sexta-feira, 13 de outubro de 2017

Nicolas Sadi Canot


(1796 - 1832) Físico e engenheiro francês nascido e morto em Paris, considerado o fundador da ciência da termodinâmica. Filho mais velho de uma importante figura da Terceira República Francesa, o grande matemático Lazare Carnot, tio dos irmãos Sadi Carnot (1837-1894), presidente da França (1887-1894), e de Adolphe Carnot, químico da Académie des Sciences (1895). Estudou na Escola Politécnica e (1827) assumiu o posto de capitão de engenharia no Exército francês. Trocou a carreira militar para se dedicar às pesquisas científicas.

Considerado o fundador da ciência da termodinâmica, a partir de sua famosa tese Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (1824), demonstrando que o rendimento teórico máximo de qualquer máquina térmica não depende das propriedades dos fluidos e sim das temperaturas dos corpos entre os quais se processa em última instância a transferência de calor - o princípio de Carnot ou segunda lei da termodinâmica, que constituiria mais tarde a base da termodinâmica. Embora básica para o progresso da termodinâmica, sua obra permaneceu ignorada por seus contemporâneos durante cerca de dez anos, até que Émile Clapeyron a divulgou no Journal de l'École Polytechnique.

quarta-feira, 11 de outubro de 2017

Nicolau Copérnico

(1473 - 1543) Mikolaj Kopernik em polaco, astronomo e matemático nascido em Torun, na Prússia polaca, que derrubou a teoria ptolomaica da astronomia, ao propor a teoria segundo a qual a Terra daria uma volta diária completa em torno de seu eixo e uma volta anual em torno do Sol, a teoria heliocêntrica, desencadeando uma revolução na ciência, na filosofia e na religião.

De uma família de ricos negociantes, iniciou estudando matemática em Cracóvia (1491), universidade fundada (1364) e famosa na época por empreender o estudo da matemática como fundamento da astronomia, direito canônico e astronomia em Bolonha (1497). Professor em Roma, praticou física em Heilberg e foi cônego da catedral de Frauenburg. Voltou à Polônia (1497) para assumir o cargo de cônego da catedral de Frauenburg, que lhe garantia emprego vitalício. Ainda voltou à Itália para estudar medicina e leis em Pádua, universidade fundada desde 1222, e aprofundar seus conhecimentos matemáticos e na língua e cultura da Grécia clássica.

Foi durante seus estudos na Itália que iniciou sua elaboração da teoria do sistema solar, segundo a qual o Sol era o centro do universo e não a Terra, e que esta girava em torno desse astro juntamente com os outros planetas, ao contrário do que pensava Aristóteles e justificou Ptolomeu. Novamente na Polônia, terminou de construir um observatório (1510) e começou a estudar o movimento dos corpos celestes. A partir daí dedicou-se exclusivamente à área que realmente lhe interessava: a astronomia. Publicou Commentariolus (1513), apresentando suas primeiras conclusões sobre o heliocentrismo, mostrando as pesquisas astronômicas que o levaram a duvidar da teoria geocêntrica, então de aceitação geral, segundo a qual a Terra era o centro do universo.

Publicou De lateribus et angulis triangulorum (1542), escrita antes (1533), a base trigonométrica da publicação revolucionária que viria a público no ano seguinte. Pela necessidade de evitar acusações de heresia, procurou e só conseguiu licença papal para publicação de suas conclusões definitivas já muito próximo de sua morte (1543), mesmo assim com o prefácio de que aquelas observações eram puramente hipotéticas, ou seja, sem provas matemáticas, através da obra De revolutionibus orbium caelestium. Assim, suas relações com a igreja nunca chegaram ao declarado antagonismo que caracterizaria a posição dos teólogos como, por exemplo, Galileu. Esta obra, a demonstração da teoria do universo heliocêntrico, conhecida como a revolução copernicana, tornou-se um dos marcos no surgimento da era da ciência moderna, colocando a observação e a experiência acima da autoridade e dos dogmas. É, historicamente, o principal sábio da cosmologia. Entre seus seguidores e consolidadores de suas teorias, destacaram-se Kepler com as leis de movimentos dos planetas, Galileu com sua mecânica e as provas definitivas da teoria e Newton com a gravitação universal.

segunda-feira, 9 de outubro de 2017

Nikola Tesla

(1856 - 1943) Engenheiro eletricista e físico croata nascido em Smiljan, Croácia, então parte da Áustria-Hungria, naturalizado norte-americano (1889), famoso por suas descobertas no campo da eletrotécnica e da radioeletricidade, como os princípios da corrente alternada (1881). Filho de um sacerdote ortodoxo sérvio, foi um brilhante estudante e dotado de uma memória fotográfica. Cursou a escola politécnica de Graz, na Áustria, onde estudou principalmente física e matemática e fez sua graduação na Universidade de Praga (1880). Trabalhou como engenheiro eletricista na telefônica de Budapeste, Hungria, onde passou a se interessar por motores e correntes elétricas (1882). Depois de passar um período em Paris, onde trabalhou na Companhia Continental Edison, foi para os EEUU (1884), estabelecendo-se em Nova York, onde se tornou assistente de Thomas Alva Edison.

Atritado com o patrão perdeu este emprego (1886), mas no ano seguinte (1887) ganhou bastante dinheiro de patrocinadores para construir um laboratório próprio em New York City, onde deu início independentemente a sua genialidade. Criou a corrente alternada e vendeu a patente para George Westinghouse, que iniciou a campanha junto ao governo dos EEUU pela adoção da nova modalidade de corrente. Iniciou viagens (1891) pelos Estados Unidos e Europa, durante as quais apresentou relatórios detalhados sobre aplicações da corrente alternada de alta freqüência e outras descobertas.

Ainda desenvolveu numerosos inventos de produção ou movidos a eletricidade como o motor elétrico e registrou mais de 100 patentes, entre eles o acoplamento de dois circuitos por indução mútua, que seria utilizado nos primeiros geradores industriais de ondas hertzianas, o princípio do campo magnético rotativo como meio de criar energia por meio da corrente alternada e projetou o primeiro motor assíncrono de campo giratório. Também inventou as correntes polifásicas, dos comutadores e da ligação em estrela, novos tipos de geradores e transformadores e sistemas de comunicação sem fios e de transmissão de energia.

O Museu Tesla, em Belgrado, Iugoslávia, foi criado e dedicado ao inventor. A tesla, uma unidade de densidade de fluxo magnético do sistema MKS, foi criada (1956) em sua honra.

sábado, 7 de outubro de 2017

Peter Debye

(1884 - 1966) Físico e químico holandês naturalizado americano, nascido em Maastrich, pesquisador em estrutura molecular e física-química. Estudou em Munique, onde se doutorou (1910). Lecionou física em Zurique, Utrech, Göttingen e Leipzig e foi nomeado diretor do Instituto Kaiser Wilhelm ( 1935). Foi diretor do Instituto Max Planck, Berlim (1936-1940), quando, pressionado pelo Nazismo durante a II Guerra, transferiu-se para os EEUU, indo trabalhar na Cornell University (1940-1952), em Ithaca, Nova Iorque, sendo chefe do departamento (1950-1952). Ganhou o Prêmio Nobel de Química (1936) por suas investigações da estrutura molecular com o emprego de raios X. Foi agraciado com a National Medal of Science (1966).

quinta-feira, 5 de outubro de 2017

René Descartes

René Descartes ( 1596-1650 ), filósofo e matemático francês. Fundador da geometria analítica e um dos iniciadores da moderna filosofia. Autor do "Discurso do método" e "Meditações metafísicas". Foi educado em escolas jesuíticas, tendo deixado a França, indo viver na Holanda, onde permaneceu por quase toda a sua existência.

Elaborou uma teoria segundo a qual o universo estaria organizado em vórtices em permanente estado de rotação, estando localizado em cada um deles um corpo celeste. O vórtice que conteria a Terra estaria em órbita em torno do Sol.

Descartes tinha uma concepção mecanicista do universo. Para ele, tudo poderia ser descrito como constituído de componentes mais simples, pensamento que Einstein utilizara séculos após, para desenvolver a Teoria da Relatividade Geral. Os componentes mais simples são o ponto, a distância e o movimento. Era tão mecanicista que mesmo descrevendo o corpo humano buscou fazê-lo através de um sistema de mecanicismos mecânicos. Afirmava que a própria alma humana, estaria situada fora do corpo humano e que o relacionamento entre ambos seria feito através da glândula pineal, localizada no cérebro.

Em matemática, foi o primeiro a utilizar de modo sistemático as letras do alfabeto representativamente, como constantes, variáveis e incógnitas. Estabeleceu a utilização dos expoentes e o símbolo de raiz quadrada.

Seus biógrafos contam que a sua realização mais famosa no campo da Matemática, aconteceu enquanto estava na cama ( Descartes tinha saúde debilitada ) e observava uma mosca voando. Atentou para o fato de que toda posição ocupada pela mosca podia ser determinada pela intersecção de três planos ortogonais, paralelos às paredes do aposento. Isto o teria levado a desenvolver o sistema de coordenadas que até hoje utilizamos para produzir gráficos bi e tridimensionais: a representação do espaço cartesiano.

A representação cartesiana leva Descartes a desenvolver a Geometria Analítica, e pela primeira vez na história da Matemática, consegue-se a integração entre Álgebra e Geometria, propondo um novo campo de trabalho que teria desdobramentos enormes nos séculos seguintes.

Em 1649 Descartes aceita convite para trabalhar na corte da Suécia. O clima do país, imprópio para a sua saúde, o leva a morrer de pneumonia durante o primeiro inverno que ali viveu.

terça-feira, 3 de outubro de 2017

Motores do foguetão que pôs homem na Lua recuperados do fundo do mar


Alguns dos motores do foguetão Saturno V, que levaram os primeiros homens à Lua em Julho de 1969, na missão Apolo 11, foram resgatados do fundo do oceano Atlântico por uma expedição liderada pelo norte-americano Jeff Bezos, fundador da Amazon.

“Vimos uma terra encantada submarina – um incrível jardim de motores F1 deformados, que contam a história de um fim violento e inflamado, um fim que serve como testamento do programa Apolo”, diz Jeff Bezos, citado pela agência AFP. Segundo Bezos, a expedição recuperou algumas peças na última quarta-feira.

“Os objectos em si são lindos”, refere. “Já fotografámos muitos objectos bonitos no local e recuperámos várias peças principais. Para mim, cada peça que trazemos para bordo representa milhares de engenheiros a trabalharem em conjunto para fazer aquilo que durante muito tempo se julgou impossível.”


As peças estavam a 4267 metros de profundidade. Bezos deseja restaurar as peças e expô-las no Museu Smithsonian do Ar e do Espaço, na cidade de Washington. “Queremos que este hardware conte a sua verdadeira história, incluindo a reentrada feita a 8000 quilómetros por hora e subsequente impacto no oceano”, explica. “Estamos entusiasmados em mostrá-lo publicamente.”



O equipamento foi localizado no oceano por um sonar e Bezos utilizou financiamento privado nesta missão. O material continua a pertencer à agência espacial norte-americana NASA. “Isto é uma descoberta história e eu congratulo a equipa pela sua determinação e perseverança na recuperação destes importantes artefactos dos nossos primeiros esforços de enviar humanos para lá da órbita terrestre”, disse Charles Bolden, administrador da NASA, citado pela AFP. “Estamos ansiosos pela restauração destes motores pela equipa de Bezos e aplaudimos o seu desejo em colocar estes artefactos numa exposição para o público.”

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domingo, 1 de outubro de 2017

A inesperada complexidade do remoinho gigante no pólo Sul de Vénus



O grande remoinho que existe no pólo Sul de Vénus não tem comparação com nenhum fenómeno meteorológico na Terra. Com cinco vezes o tamanho de Portugal, e uma existência sem fim à vista, é comparável a estruturas semelhantes em Júpiter ou Saturno. Analisado agora a altitudes diferentes, verificou-se que o remoinho tem dois núcleos, revela um estudo na revista Nature Geoscience.

Cada planeta é único, e Vénus tem o seu número de características inigualáveis no nosso sistema solar. O segundo calhau a contar do Sol é rochoso e de tamanho semelhante ao da Terra, com cerca de 80% da sua massa. Mas, no presente, as parecenças acabam aqui. Vénus é a estufa do sistema solar, com temperaturas à superfície que atingem os 450 graus Celsius, superiores ao calor máximo que se pode sentir em Mercúrio, que está mais perto da nossa estrela.

Além disso, o planeta tem uma rotação no sentido inverso ao da Terra – e um dia é maior do que um ano em Vénus: o planeta demora 243 dias terrestres a dar uma volta sobre si mesmo, enquanto completa uma volta ao Sol em 224 dias. Tem ainda uma camada de nuvens de dezenas de quilómetros de espessura, que gira em torno do planeta e causa um grande efeito de estufa. A atmosfera do planeta gera uma pressão à superfície equivalente à que existe nos oceanos da Terra a um quilómetro de profundidade.

“Há muito tempo que sabemos que a atmosfera de Vénus gira 60 vezes mais rápido do que a rotação do planeta. A diferença é enorme; é por isso que se chama super-rotação. E não temos ideia de como começou ou como é que se mantém”, diz Itziar Garate-Lopez, responsável pela equipa que fez o estudo e investigador da Universidade do País Basco, em Bilbau, Espanha.

É nesta atmosfera que surgem enormes vórtices, um deles situa-se no pólo Sul. “Os cientistas começaram a suspeitar da existência de um vórtice no pólo Sul de Vénus no fim da década de 1970, mal a sonda Mariner 10 tirou fotografias ao planeta”, explicou ao PÚBLICO o espanhol Javier Peralta, que trabalha no Observatório Astronómico de Lisboa e também assinou este trabalho.

Mas só mais tarde, com a Venus Express – a sonda da Agência Espacial Europeia que chegou ao planeta em Abril de 2006 –, é que se confirmou a existência deste vórtice. Há remoinhos semelhantes em Júpiter e Saturno, mas, ao contrário de Vénus, os dois planetas gigantes têm rotações muito rápidas que geram movimentos intensos na atmosfera.

A equipa utilizou a sonda Venus Express para analisar o vórtice. Um dos aparelhos da sonda é o VIRTIS-M, uma câmara de infravermelhos que permite analisar ao mesmo tempo camadas de nuvens a altitudes diferentes. O vórtice tem um período de rotação de dois dias e meio e um comprimento máximo de 2700 quilómetros e um mínimo de 900 quilómetros. “Tudo indica que os vórtices são estruturas permanentes na atmosfera”, diz Javier Peralta, mas ninguém sabe como ou quando surgiram.

Com os novos dados, a equipa conseguiu perceber que o vórtice é composto por movimentos de nuvens a 42 e a 63 quilómetros de altitude, que giram a velocidades de 58 quilómetros por hora. “Sabíamos que era um vórtice de longa duração, sabíamos que se alterava todos os dias. Julgávamos que os centros do vórtice a diferentes altitudes formavam só um tubo. Mas cada centro tem o seu movimento e, apesar disso, a estrutura global do vórtice atmosférico não se desintegra”, explica Itziar Garate-Lopez.

Com estes novos dados, Javier Peralta coloca duas questões: “O vórtice parece ter movimentos desacoplados a diferentes alturas. Será que é por serem vórtices diferentes? Será que o vórtice tem uma estrutura vertical helicoidal? Temos de medi-lo em alturas intermédias e comparar com simulações de computador feitas com estes dados novos.”

Na Terra, os efeitos sazonais e as diferenças de temperatura entre os continentes e as massas oceânicas permitem a formação de vórtices polares, mas também os deixam extinguir rapidamente. Em Vénus, não há nem oceanos nem estações, e a atmosfera comporta-se de uma forma muito diferente. O próximo passo, diz Javier Peralta, será tentar elaborar um modelo matemático do vórtice que explique a sua inesperada complexidade.


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sexta-feira, 29 de setembro de 2017

Telescópio Hubble descobre nova classe de planeta com mais água que a Terra

Astrónomos confirmaram a existência de um planeta diferente de todos os conhecidos até agora e que terá mais água que a Terra. O GJ1214b, a 40 anos-luz do nosso planeta, foi descoberto pelo telescópio espacial Hubble.

O GJ1214b, mais pequeno que Urano e maior que a Terra, é descrito como um “mundo de água” distante, envolvido numa espessa atmosfera de vapor de água, segundo um estudo que foi aceite para publicação na revista Astrophysical Journal.

“Uma grande quantidade da sua massa é feita de água”, disse em comunicado o astrónomo Zachory Berta, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, que coordenou a equipa internacional de investigadores. “O GJ1214b é diferente de todos os planetas que conhecemos.”

O GJ1214b, a 40 anos-luz da Terra, foi descoberto em 2009 por uma equipa liderada por David Charbonneau que trabalhou com uma série de oito telescópios, no estado norte-americano do Arizona. No ano seguinte, uma outra equipa de cientistas, coordenada por Jacob Bean, tinha descoberto que a atmosfera do planeta poderia ser composta maioritariamente por água.

Agora os investigadores conseguiram confirmar detalhes sobre a atmosfera deste planeta, através da observação de imagens conseguidas pelo telescópio espacial Hubble. De acordo com a NASA, o GJ1214b tem 2,7 vezes o diâmetro da Terra e uma massa quase sete vezes maior. O planeta completa uma órbita em volta de uma estrela anã vermelha a cada 38 horas, a uma distância de dois milhões de quilómetros. Os cientistas estimam que a temperatura à sua superfície seja de 230º C.

Como a massa e o tamanho do planeta são conhecidos, os cientistas podem calcular sua densidade: apenas dois gramas por centímetro cúbico. A água, por exemplo, tem densidade de um grama por centímetro cúbico, enquanto a densidade média da Terra é de 5,5. Isso sugere que o GJ1214b tem muito mais água que a Terra e muito menos rocha. Por isso, a estrutura interna do planeta seria "extraordinariamente diferente" em relação à Terra. “As elevadas temperaturas e as elevadas pressões podem formar materiais exóticos como ‘gelo quente’ e ‘água superfluída’, substâncias que são completamente estranhas à nossa experiência do dia-a-dia”, comentou Zachory Berta.

Os teóricos acreditam que o GJ1214b se começou a formar longe da sua estrela, onde o gelo era abundante, e que depois se aproximou, passando pela zona onde as temperaturas à superfície seriam semelhantes às da Terra. Os cientistas não sabem dizer quanto tempo ele teria ficado nesta posição.

Este planeta é um forte candidato para ser objecto de estudo do telescópio espacial James Webb, que deverá ser lançado em 2018.

sábado, 23 de setembro de 2017

Buracos Negros - Um enigma colossal

Como se formaram os buracos negros?

Imensos sorvedouros cósmicos que engolem tudo o que encontram pelo caminho, os buracos negros ainda ocultam inúmeros mistérios no seu interior. Esta é a sua história.

Há 100 milhões de anos, três estrelas ligadas entre si por ondas gravitacionais viajavam pelo cálido centro da nossa galáxia. Nessa altura, aconteceu algo que mudou para sempre o seu destino: o sistema triplo passou demasiado perto do enorme buraco negro que ocupa o centro da Via Láctea. O monstro cósmico capturou uma das estrelas e lançou as outras duas a mais de 2,5 milhões de quilómetros por hora, isto é, a uma velocidade três vezes maior do que aquela a que o Sol viaja em redor do centro da Via Láctea e duas vezes superior à velocidade da nossa galáxia. No caminho, os dois astros fundiram-se e deram origem a uma abrasadora estrela azul que ainda hoje, já longe da nossa grande cidade cósmica, se distancia à velocidade de um enfarte fulminante.

Isto é o que os astrónomos supõem que se passou com o objecto designado por “HE 0437-5439”, um dos mais velozes jamais detectados. Desde 2005, já foram descobertos 16 destes astros à Speedy Gonzalez, exilados à força da nossa galáxia: a teoria defende que o gigantesco buraco negro central expulse uma estrela para o espaço intergaláctico a cada cem mil anos. Todavia, aquilo que torna este caso especial é que foi possível estabelecer, em Junho passado, a sua trajectória, a qual parte, precisamente, do centro da Via Láctea.

Curiosamente, um mês antes, a revista Month­ly Notices of the Royal Astronomical Society anunciava que fora possível, graças ao telescópio espacial Chandra, de raios X, observar o que poderá ser um buraco negro de grande massa expulso da sua galáxia. Segundo a autora da descoberta, Marianne Heida, da Universidade de Utrecht (Países Baixos), existe a possibilidade de estarmos diante de um caso semelhante, só que desta vez a união se registava entre dois buracos negros.

Os mistérios que rodeiam os invisíveis objectos celestes são inúmeros, mas os astrónomos consideram que vão conseguir encontrar resposta para muitos dentro de uma década, com o lançamento do maior telescópio de raios X desenvolvido até agora: o IXO, concebido em conjunto pela ESA, pela NASA e pela JAXA (a agência espacial nipónica). Entretanto, o trabalho preparatório fica a cargo do eROSITA, uma sonda russa e alemã que será lançada no espaço já em 2012. O objectivo é procurar buracos negros de grande massa que se formaram quando o universo era jovem, antes do aparecimento das primeiras estrelas. Os astrónomos esperam localizar cerca de três milhões, o que irá seguramente lançar luz sobre um dos maiores mistérios da astronomia moderna: como surgiram semelhantes objectos, cuja massa equivale a vários milhões de sóis?

Incógnitas a desvendar

Além desses colossos situados no centro das galáxias, há outros bastante mais pequenos, com apenas algumas dezenas de vezes a massa do Sol. Destes, em contrapartida, conhecemos a origem: quando uma estrela de grande massa (mais de 20 massas solares) chega ao fim dos seus dias, transforma-se numa supernova e explode; adquire tanto brilho como todas as estrelas da galáxia juntas. Por detrás da supernova, fica um buraco negro.

Claro que as coisas nem sempre acontecem do mesmo modo. Em Agosto de 2010, uma equipa de astrónomos europeus descobria, no cúmulo Westerlund 1, situado a 16 mil anos-luz, a CXO J164710.2-455216, uma estrela de neutrões com um campo magnético extraordinariamente intenso (um milhão de milhões de vezes superior ao da Terra). Era o que restava de uma estrela que tinha 40 vezes a massa solar, embora a teoria estipule que não devia ter acontecido: o seu destino era transformar-se num buraco negro. A única explicação aceitável é que deve ter partilhado a existência com uma estrela-companheira que se dedicou a roubar-lhe grande quantidade de matéria. No final, a explosão da supernova projectou-a para longe. Tal como afirmou o principal responsável pelo estudo, Simon Clark, “trata-se do grande programa dietético para estrelas extragordas, pois elimina mais de 95 por cento da massa inicial”.

Vagabundos e vândalos

Existe ainda um terceiro tipo de buracos negros, também conhecidos por “vagabundos”. Segundo os astrónomos Ryan O’Leary e Avi Loeb, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, há centenas deles a errar pela nossa galáxia e apostados em arrasar tudo o que encontram pelo caminho. Felizmente para nós, o mais próximo está a vários milhares de anos-luz. Com uma massa que poderá alcançar entre mil e cem mil sóis, os “vagabundos” movimentam-se pelos bairros mais periféricos do centro da Via Láctea. São autênticos vestígios de um passado remoto, quando a nossa galáxia se formou a partir de uniões e colisões de outras menores, num processo que pode ter-se prolongado por milhares de milhões de anos. Quando duas protogaláxias se fundiam, os seus buracos negros faziam o mesmo, dando origem às relíquias que hoje podemos observar. O seu estudo irá proporcionar-nos muita informação sobre o que aconteceu e constitui um verdadeiro desafio para os astrónomos, pois são difíceis de observar: só se tornam visíveis quando capturam (acrescentam) matéria interestelar que se aproxima.

Por sua vez, os físicos teóricos encontram nos buracos negros uma fonte quase inesgotável de possibilidades para desenvolver as noções mais extravagantes. Por exemplo, na edição de Outubro da revista Physics Letters B, o físico polaco Nikodem Poplawski explica o modo como todo um universo pode existir dentro de um buraco negro. Baseou-se, para isso, numa versão da teoria que prevê a existência dos buracos negros, a relatividade geral de Albert Einstein. Conhecida como “teo­ria da gravidade de Einstein-Cartan-Kibble-Sciama”, introduz nas primitivas equações do génio alemão uma propriedade das partículas sub­atómicas designada por spin: implica, essencialmente, admitir que as partículas rodam sobre si mesmas, como a Terra.

A teoria estabelece que, ao fazê-lo, consegue deter-se o colapso gravitacional que dá origem ao buraco negro e forma-se um novo espaço-tempo no seu interior. Deste modo, surge um novo universo-filho ligado ao universo-pai através de um cordão umbilical designado por “ponte de Einstein-Rosen” ou “buraco de verme”. A passagem da matéria através do buraco é feita apenas num sentido, não em ambas as direcções. Na opinião de Poplawski, o facto explica um dos enigmas mais extraordinários do universo: os gamma-ray bursts (GRB, na sigla inglesa), as explosões mais violentas do cosmos, apenas ultrapassadas pelo Big Bang.

Dimensão desconhecida

De acordo com este físico teórico, os GRB seriam descargas de matérias provenientes de cosmos ligados ao nosso através dos referidos buracos de verme. “Parece uma ideia louca, mas quem sabe?”, interroga. Contudo, que o nosso universo seja o interior de um buraco negro existente noutro universo não é uma ideia nova. Porém, como assinala Damien Easson, outro físico teórico da Universidade do Estado do Arizona, “a novidade é que ele encontrou uma solução real, um buraco de verme que funciona como passagem do exterior de um buraco negro para o interior de um universo”.

Como se isto fosse pouco, os buracos negros também podem ajudar a demonstrar se existem mais dimensões espaciais para além das quatro conhecidas: três espaciais (altura, largura e comprimento) e o tempo. De facto, os físicos teóricos defendem que podemos estar a viver num mundo com dez dimensões, seis das quais estão ocultas. Em Fevereiro passado, durante uma reunião da American Physical Society, Amitai Bin-Nun, uma astrofísica da Universidade da Pensilvânia, propôs uma forma de comprovar se o nosso universo possui mesmo essas dimensões suplementares. Assim, simulou em computador o modo como se alteraria o brilho de uma estrela que passasse suficientemente perto do enorme buraco negro que se encontra no centro da galáxia.

Os resultados mostram que a transformação no brilho da estrela ao longo de dez anos, devido ao efeito da gravidade do buraco negro, depende do número de dimensões do nosso universo: durante a época de maior brilho, a estrela irá parecer 44% mais resplandecente se tiver cinco dimensões do que se tiver quatro. Infelizmente, é impossível confirmar por enquanto as ideias de Bin-Nun, mas ela acredita que poderá fazê-lo já na próxima década, quando entrar em funcionamento o ELT (sigla inglesa de Telescópio Extremamente Grande), com um espelho de 42 metros.

Como é o espaço em que vivemos?

A teoria geral da relatividade que Albert Einstein apresentou ao mundo, em 1915, explicava o que é a gravidade: um efeito da existência da matéria (e da energia) no universo, de modo que a sua presença modifica a estrutura do espaço-tempo. Podemos visualizar o fenómeno se imaginarmos que o cosmos é como uma cama elástica. Se não houver nada em cima dela (matéria), a sua forma (geo­metria) é totalmente plana, sem deformações. Porém, se colocarmos uma esfera de ferro maciço (uma estrela), a superfície fica deformada devido à presença de uma massa. Ao lançarmos um berlinde (um planeta, uma sonda espacial), veremos que se desloca em linha recta até encontrar a deformação criada pela esfera. Nessa altura, cairá na sua direcção, ou descreverá uma trajectória curva em seu redor, orbitando em torno da massa central. É óbvio que quanto maior for a massa de uma estrela maior será a deformação ou distorção do espaço-tempo e, por conseguinte, maior será a força da gravidade. Será que a deformação se pode forçar ao máximo? Sim: é um buraco negro, uma depressão cavada na tela do nosso espaço-tempo.


M.A.S.
SUPER 152 

quinta-feira, 21 de setembro de 2017

Uma nova Via Láctea




A Via Láctea está repleta de enigmas fascinantes relativamente à sua origem, à sua evolução e ao seu destino final. Três astrofísicas guiam-nos numa viagem ao centro do nosso bairro cósmico.

Daniela Carollo lembra-se perfeitamente do momento em que sentiu que queria ser astrónoma. “Estava numa pequena aldeia perto de Turim, no Norte de Itália, pelo que se via bastante bem o céu nocturno; era belíssimo”, recorda, na entrevista telefónica que nos concedeu a partir da sua actual casa, do outro lado do planeta, não muito longe do Observatório de Monte Stromlo, próximo de Camberra (Austrália). “Na casa dos meus pais, havia uma varanda de onde podia contemplar as estrelas, e eu tinha um monte de interrogações na minha cabeça; queria explicações para muita coisa.” Daniela tinha, na altura, nove anos. Agora, aos 40, cumpre o seu sonho na Universidade Nacional da Austrália, uma das mais avançadas em matéria de investigação astronómica, enquanto segue a pista das estrelas mais antigas do Universo.

Não podia imaginar que, por aquela altura, nascia na Alemanha uma menina que seguiria o seu exemplo e dedicaria a vida a procurar as mesmas respostas. Chama-se Anna Frebel e explica, também por telefone, a partir do Instituto Astrofísico de Harvard (outro dos “monstros sagrados” no estudo do Cosmos) que “sempre quis ser astrónoma”: “O meu trabalho consiste em procurar velhas estrelas. Podem perfeitamente chamar-me ‘caçadora de fósseis cósmicos’.”

Anna, de 30 anos, adora a cor azul, que associa à astronomia. Não tinha acesso a um telescópio quando era pequena, mas ficava fascinada com os programas e livros sobre o universo. Em Göttingen, a sua cidade natal na Baixa Saxónia, não é fácil contemplar as estrelas, devido à poluição luminosa, mas isso não a desencorajou de estudar astrofísica nem de obter o doutoramento no Observatório de Monte Stromlo.

Quem conseguiu, efectivamente, um telescópio pelo seu aniversário foi Beatriz Barbuy, uma brasileira irremediavelmente atraída pelo Cosmos desde os 16 anos. Actualmente, dedica-se à investigação no Instituto Astronómico da Universidade de São Paulo, onde tem sido responsável, tal como as duas colegas já citadas, por contributos inovadores que estão a revolucionar o que se pensava sobre a Via Láctea. 
As três procuram explicações para a origem desta grande galáxia capaz de albergar os seres humanos, um mistério que mantém intrigados astrofísicos e filósofos. Será possível averiguar como se formou? Parece uma missão impossível.

A Via Láctea é uma galáxia em espiral de componentes essenciais complexos e três partes bem diferenciadas: o centro, ou bulbo, o disco e o halo. O centro é o lugar mais povoado de estrelas e com maior actividade energética, pois contém fontes extremamente potentes de raios X e gama e, segundo pensam os especialistas, alberga provavelmente um buraco negro massivo.

O disco galáctico surge como uma estrutura plana de rotação, feita de poeira e hidrogénio molecular e atómico. É aqui que se encontra o Sistema Solar, a cerca de dois terços do centro galáctico e um terço (cerca de 25 mil anos-luz) da extremidade do disco. O Sol dá uma volta completa à Via Láctea a cada 250 milhões de anos. É também no disco que se situam os braços da espiral, cuja estrutura definitiva conhecemos graças ao telescópio espacial Spitzer. Por fim, o halo é a parte exterior da galáxia, uma forma esférica de gás difuso que abriga as estrelas mais antigas (incluindo 146 cúmulos globulares) e a que mais tem chamado a atenção das nossas três astrónomas, pois contém pistas que poderiam explicar como nasceu a Via Láctea.

Para isso, é preciso começar por distinguir o velho do novo, o que não é possível através de uma simples observação por telescópio. Anna Frebel investiu muito tempo a aperfeiçoar os seus instrumentos a fim de poder farejar as relíquias estelares mais idosas. “Não podemos determinar directamente a idade das estrelas, pelo que temos de recorrer a outros métodos, que consistem em conhecer os seus elementos químicos”, explica a especialista. A composição química de uma estrela varia consoante a geração a que pertença: quanto mais antiga for, mais baixo será o conteúdo em metais.

No início da sua existência, um astro semelhante ao Sol contém, aproximadamente, 75 por cento de hidrogénio e 23% de hélio. O restante é formado por elementos mais pesados (metais como o ferro), fornecidos por estrelas que terminaram antes o seu ciclo. Deste modo, se imaginarmos o nascimento do Universo por ocasião do Big Bang, há 13.700 milhões de anos, “todos os elementos pesados (à excepção do hidrogénio e do hélio), como o oxigénio, o carbono, o ferro... foram criados posteriormente durante as explosões estelares de supernovas”, indica Anna Frebel.

Somos, literalmente, pó de estrelas. É nesse cenário conceptual (um universo que apenas continha hidrogénio e hélio, pois os restantes elementos da tabela periódica surgiriam mais tarde), que a pesquisa começa a fazer sentido. “O que fazemos é procurar as estrelas que têm muito pouca quantidade de elementos pesados, pois esse facto indica que se formaram numa fase muito precoce do Cosmos, quando esses materiais ainda eram escassos.”

Por vezes, o trabalho dos astrofísicos é semelhante a procurar uma agulha num palheiro, mas, nos últimos dez anos, os rastreios estelares em grande escala generalizaram-se, o que lhes permite sondar com maior rapidez a zona do halo galáctico que engloba os antigos astros. “As primeiras estrelas da Via Láctea são tão velhas como o próprio Universo. Estamos a falar de uma idade que pode oscilar entre os dez e os 13 mil milhões de anos. Algumas nasceram antes de a galáxia se formar”, explica Daniela Carollo, que fica sempre maravilhada com a relação entre a nucleossíntese e a vida: “Sem essa síntese de elementos pesados no coração das estrelas, não estaríamos agora a conversar.”

Seja como for, os metais, eternamente minoritários, constituem um elemento de transformação muito significativo, apesar da sua escassez em termos cósmicos. No início, havia tão poucos que os partos estelares se produziam num ambiente quase primitivo. Com a passagem dos éons e a morte de mais estrelas, as consequentes explosões contaminaram vastas zonas da galáxia com novos elementos, e as estrelas nascidas posteriormente surgiram num meio mais metalizado. Ao comparar essas relíquias estelares com o Sol, comprovamos que a nossa estrela é relativamente jovem (nasceu há 4500 milhões de anos), embora tenha evoluído até alcançar a plena maturidade na meia-idade, explica Anna Frebel: “Se se extraísse todo o ferro solar para o colocar ao lado do que as estrelas que ando a procurar contêm, estas só teriam entre um milésimo e um décimo-milésimo do do Sol.”

Entre os tesouros que Anna Frebel conseguiu localizar encontra-se a estrela gigante vermelha S1020549, situada na galáxia do Escultor. A astrofísica desenvolveu uma técnica para determinar as quantidades relativas de tório e urânio no núcleo do astro, e publicou a descoberta na revista Nature: “Pensamos que procede de uma supernova anterior. Neste caso, tal como os arqueólogos recorrem ao carbono-14 para datar os seus fósseis, podemos analisar a relação urânio-tório para avaliar a idade da S1020549.”

A técnica envolve deduzir a proporção daqueles elementos radioactivos que resta no interior do astro e compará-la com as quantidades libertadas na explosão estelar que precedeu o seu nascimento. Como possuem uma existência muito longa, o tório e o urânio funcionam como um relógio para os astrofísicos. A S1020549 é espantosamente velha, talvez um dos objectos mais antigos de todo o Universo; poderá ter cerca de 13 mil milhões de anos (ou seja, é menos de mil milhões de anos mais jovem do que o Big Bang). A especialista alemã acredita que “provavelmente, ainda irá viver muito tempo, embora se encontre numa fase terminal, e finalizará a existência na qualidade de anã branca”.

A pesquisa de fósseis cósmicos e o aperfeiçoamento de técnicas para encontrá-los são também o leitmotiv da investigação desenvolvida por Beatriz Barbuy. Depois de obter o doutoramento pela Universidade de Paris, a cientista brasileira dedicou-se ao estudo das possibilidades da espectroscopia para detectar estrelas pobres em metais. Descobriu, entre outras coisas, que esses objectos celestes continham uma grande proporção de oxigénio relativamente à percentagem de ferro, e propôs-se averiguar de onde o obtinham.

Uma das conclusões a que chegou, publicada na revista Science, é que os astros com oxigénio devem ter nascido de resíduos deixados por supernovas de tipo II, ou seja, as que alcançaram o equilíbrio com um núcleo denso de ferro e níquel. Esses elementos já não podem fundir-se para fornecer mais energia, pelo que a aproveitam para se transformar noutros elementos mais pesados. Quando a estrela possui dez vezes a massa do Sol, pode consumir rapidamente o hidrogénio, por vezes em apenas 35 milhões de anos, e as sucessivas reacções de fusão vão produzindo elementos mais pesados. A estrela que resulta concentra-os no centro, enquanto os mais leves se acumulam no exterior, como as camadas de uma cebola. O colapso final do núcleo de ferro demora segundos; a onda de choque produz uma gigantesca explosão que expulsa as camadas mais periféricas do astro moribundo para o exterior a uma velocidade de mais de 15 mil quilómetros por segundo. A supernova pode emitir uma luz dez mil milhões de vezes mais intensa do que a do astro-rei; com efeito, rivaliza com o brilho de uma galáxia inteira durante semanas.

Por ter uma existência tão breve em comparação com outros vizinhos estelares, as supernovas de tipo II surgiram, provavelmente, nas etapas mais primitivas da Via Láctea. A impressão digital do ferro-oxigénio denuncia as “rugas” de estrelas que nasceram depois dessas explosões, algo que Beatriz Barbuy pode avaliar através dos telescópios gigantes do Observatório Austral Europeu, no Chile. Na década passada, dedicou-se à localização de cúmulos globulares de estrelas numa zona de difícil visualização, o óvalo central do núcleo galáctico. Alguns cúmulos têm dez mil milhões de anos, o que significa que a região nasceu nas fases primordiais do Universo.

Qual o contributo das três astrónomas para o estudo global sobre a origem da nossa galáxia? Há trinta anos, duas teorias competiam entre si para tentar explicá-la. “Uma fala do colapso monolítico de uma enorme nuvem de gás, semelhante ao que as estrelas sofrem, mas numa escala maior”, explica Anna Frebel. Todavia, essa perspectiva começa a ser considerada ultrapassada. A outra hipótese possui um certo sabor darwiniano: fala da sobrevivência do mais apto e começa pela criação de uma “pequena galáxia que se formou a partir do colapso de uma nuvem” e que principiaria, algum tempo depois, a atrair outras mais pequenas, naquilo que a especialista descreve como um processo de “canibalismo cósmico”. Assim, a estrutura inicial cresceria “devorando cada vez mais gás, estrelas e mesmo outras galáxias até adquirir, finalmente, o tamanho da Via Láctea”. A nossa galáxia resultaria, pois, de um banquete cósmico.

As “estrelas Matusalém”, que são quase tão velhas como o Universo, não se teriam formado na galáxia, pois esta não existia quando nasceram, há quase 13 mil milhões de anos. Naquela época, a Via Láctea era muito mais difusa e não teria, evidentemente, o rosto que hoje exibe. “É muito provável que essas estrelas mais velhas tenham surgido em galáxias mais pequenas que foram, posteriormente, canibalizadas pela nossa”, assegura Anna Frebel.

Se pudéssemos viajar para trás no tempo, o que observaríamos, de acordo com Daniela Carollo, não seria a Via Láctea, mas as velhas estrelas que nasceram antes. “Ainda não se veria a galáxia, apenas pequenos halos galácticos ou nuvens feitas de matéria escura e poei­ra. Foi nesses mini-halos que se formaram as primeiras estrelas. Durante a sua evolução, contaminaram o meio estelar. Quando se formou a segunda geração de estrelas, a galáxia ainda não se tinha unido.”

Os fragmentos da Via Láctea que contêm esses astros veteranos também carregam a marca do seu momento angular. É como se fosse outra impressão digital. Nas observações que efectuou sobre o halo galáctico, a astrónoma italiana descobriu que as estrelas mais ricas em metais e, por conseguinte, mais jovens, giram em redor do centro no sentido dos ponteiros do relógio e ficam situadas nas zonas interiores do halo. Em contrapartida, as mais pobres em metais e, consequentemente, mais idosas, fazem-no em sentido contrário e situam-se nas regiões periféricas do halo.

Esta análise coincide com as considerações de Anna Frebel: “Quanto mais remotos, mais primitivos são os corpos celestes que se descobrem.” É provável que a parte central da Via Láctea tenha sido a primeira a sofrer processos de acreção (crescimento por justaposição de matéria), enquanto as regiões exteriores foram posteriormente incorporadas. “Essas estrelas tão velhas foram, provavelmente, acrescentadas há não muito tempo à galáxia.” Anna não rejeita a hipótese de encontrar astros muito primitivos no centro galáctico, mas, como afirma, a “densidade do palheiro é muito elevada e ainda temos limitações técnicas”.

Por sua vez, Daniela Carollo sugere que nos deixemos maravilhar pela actual complexidade da Via Láctea, com o seu disco galáctico, o bulbo central, os halos e a matéria escura. Sublinha que o conteúdo metálico das velhas estrelas na parte exterior do halo é quatro vezes menor do que o daquelas que se encontram nas zonas interiores da esfera de gás. Além disso, são escassas e difíceis de detectar, pois encontram-se a grande distância do disco central, onde a maior parte se concentra, pelo que estão apenas ao alcance de telescópios gigantes com mais de oito metros de diâmetro.

A situação é paradoxal: o mais provável é que o bulbo (ou centro) esconda os primeiros astros que se formaram (entre uma população extremamente numerosa de estrelas muito mais jovens), mas, como se trata de um lugar de enorme densidade, a pesquisa é árdua. Os telescópios têm maiores possibilidades de descobrir objectos antigos no halo, em zonas mais desabitadas. Todavia, a teoria do canibalismo (acrescentar galáxias menores para formar uma maior) adquire cada vez mais força, segundo Daniela Carollo. Pensemos, pois, em termos de estruturas quase vivas de um ­puzzle que se vão juntando à medida que os éons passam. É como se a Via Láctea fosse feita de pedaços atigos e outros mais recentes; como se cada peça fosse composta de galáxias mais pequenas. “Neste momento, pensamos que a parte interna se formou através da união de nuvens galácticas, cuja massa era muito maior, e que isso também se verificou no disco e na parte interior do halo.”

Actualmente, há várias galáxias anãs em redor da nossa Via Láctea; algumas são tão pequenas que possuem apenas, de acordo com Daniela Carollo, dez mil vezes a massa do Sol. Provavelmente, explica a investigadora italiana, constituem os resíduos do mini-halo que formou a extremidade do halo da própria Via Láctea. Por outras palavras, seriam os restos do festim. “Hoje, podemos mesmo observar em directo a forma como se juntam as estruturas cósmicas. A galáxia anã de Sagitário está actualmente a unir-se à Via Láctea”, o que significa que os casamentos intergalácticos continuam a produzir-se nos nossos dias.

Outro facto interessante, indica Anna Frebel, é que as estrelas antigas das galáxias anãs são do mesmo tipo das que existem no perímetro do halo da Via Láctea. Ou seja, conclui, é como “se fossem gémeos idênticos separados, o que nos leva a pensar que o halo exterior do nosso bairro celeste se formou através da acreção dessas galáxias liliputianas”.

Otelescópio espacial Fermi, da NASA, especializado na observação de raios gama, detectou uma misteriosa estrutura gigantesca nunca vista na nossa galáxia. Trata-se de duas bolhas quase simétricas que se estendem por cerca de 25 anos-luz  a partir do centro galáctico, uma para Norte e a outra para Sul. O astrónomo Doug Finkbeiner, do Centro Harvard-Smithsonian, afirma: “Ainda não entendemos por completo a sua natureza e origem, mas pensamos que as bolhas podem ter surgido devido a uma súbita explosão de formação estelar ocorrida perto do centro da Via Láctea.” Outra possibilidade adiantada pelos astrofísicos é que as bolhas “tenham sido criadas por uma erupção do buraco negro supermassivo Sgr A* há vários milhões de anos, como um remanescente daquele despertar que apenas se tornou visível agora”.


L.M.A. - SUPER 153 - Janeiro 2011

terça-feira, 19 de setembro de 2017

ESA - Huygens

A sonda Cassini-Huygens é um projecto colaborativo entre a ESA e a NASA para estudar Saturno e as suas luas através de uma missão espacial não tripulada.

domingo, 17 de setembro de 2017

Astrónomos americanos identificam aquela que pode ser a galáxia mais distante entre 7 novas galáxias primitivas agora descobertas


Uma equipa de astrónomos liderada por Richard Ellis, do California Institute of Technology, descobriu um conjunto de 7 novas galáxias formadas pouco depois da origem do universo, entre as quais identificou aquela que pode ser a galáxia mais longínqua, que se terá formado 380 milhões de anos após o Big Bang (há 13,7 mil milhões de anos atrás).

A descoberta aconteceu no âmbito do censo de 2012 de uma área do céu muito estudada denominada Ultra Deep Field (UDF12), utilizando a Wide Field Camera 3 do telescópio espacial Hubble (NASA) e usando luz com comprimento de onda próximo do da radiação infravermelha.

No seu site, a NASA explica que o recurso à radiação próxima da infravermelha para estudar o universo distante se deve ao facto da expansão do Espaço esticar a luz ultravioleta e a luz visível das galáxias para comprimentos de onda no intervalo dos infravermelhos, um fenómeno denominado redshift (quanto mais distante for a galáxia, maior o seu redshift).

“A maior profundidade das novas imagens do Hubble”, obtidas em agosto e setembro, “em conjunto com uma estratégia de inspeção cuidadosamente delineada” fez com que se obtivesse “o primeiro censo fiável” da época que se seguiu à origem do universo, pode ler-se na notícia publicada no site da NASA.

Os resultados deste censo, que foram aceites para publicação na revista Astrophysical Journal Letters, evidenciam um declínio suave do número de galáxias à medida que se analisa o passado até 450 milhões anos depois do Big Bang. “As observações”, escreve a NASA, “apoiam a ideia que as galáxias se formaram continuamente ao longo do tempo e podem ter disponibilizado radiação suficiente para reaquecer, ou re-inozar, o universo”.

A re-ionização do universo, que se estima ter acontecido há 200-1.000 milhões de anos, envolveu o aquecimento do hidrogénio formado pouco tempo após o Big Bang e tornou o universo transparente à luz, sendo há muito discutido se as galáxias poderiam ter sido responsáveis por este fenómeno.

“Os nossos dados confirmam que a re-ionização foi um processo gradual, que ocorreu ao longo de várias centenas de milhões de anos, com as galáxias a acumularem as suas estrelas e os seus elementos químicos de forma lenta. Não houve um único momento intenso quando as galáxias se formaram. Foi um processo gradual”, explica Brant Robertson da Universidade do Arizona.

Fonte: Filipa Alves/www.nasa.gov

sexta-feira, 15 de setembro de 2017

NASA quer caçar cometas com arpões

A agência espacial norte-americana NASA está a preparar um sistema que permita capturar e trazer para a Terra amostras do núcleo de cometas utilizando um arpão especial.O sistema - que está actualmente a ser testado em laboratório - prevê a utilização de um arpão que, lançado de uma sonda espacial, se prenda ao núcleo do cometa e depois seja capaz de capturar uma amostra do material, que será depois transportado de volta à Terra para ser analisado.
Aterrar um aparelho na superfície de um cometa revela-se muito complicado, dado esta ser essencialmente composta por pó e gelo - que se derrete quando o corpo celeste passa próximo do Sol (o que forma a 'cauda', soprada pelo vento solar, que estamos habituados a associar a estes objectos).
A melhor solução, defendem os cientistas do Goddard Space Flight Center, é usar um arpão para prender uma sonda ao corpo celeste.
Os cometas são dos objectos mais antigos do sistema solar, alguns datando mesmo da época da sua formação. O seu estudo é assim considerado essencial para melhor compreender como se formaram o Sol e os os planetas que o rodeiam, incluindo a Terra.


quarta-feira, 13 de setembro de 2017

Finalmente está provado que Mercúrio tem água


As pistas e indícios da existência de água no planeta mais próximo do Sol acumulavam-se, mas a sonda Messenger finalmente provou que existe mesmo água em Mercúrio.

As primeiras pistas da existência de água em Mercúrio foram obtidas por sinais de rádio há duas décadas atrás. A sonda Messenger depois de lançada rapidamente detectou indícios da existência de água e agora confirmou finalmente que as pistas estavam certas. Mercúrio tem água gelada no seu pólo Norte!

A comunidade científica pode agora afirmar que o planeta Mercúrio alberga toneladas de água gelada. Esta água encontra-se depositada em crateras com sombra constante e grande parte desta água gelada encontra-se por baixo de uma camada de material negro rico em moléculas voláteis.

Fonte: Nuno Leitão / BBC

segunda-feira, 11 de setembro de 2017

ESA - Venus Express

A ESA chega a Vénus com a sua primeira missão, a Venus Express. Enviada para ser colocar na órbita de Vénus, efectua estudos da estrutura, composição química e dinâmica da atmosfera.

sábado, 9 de setembro de 2017

Segundo maior buraco negro conhecido está numa pequena galáxia


Uma descoberta surpresa, um gigantesco buraco negro numa pequena galáxia, leva os investigadores a colocar em causa modelos existentes sobre desenvolvimento de buracos negros.

Foi descoberto um buraco negro gigantesco, o segundo maior que agora se conhece, mas que se encontra numa pequena galáxia, a NGC 1277, com apenas um quarto da dimensão da Via Láctea.

Este buraco negro é 4000 vezes maior do que o buraco negro que se encontra no centro da nossa galáxia, o Sagittarius A, e uma massa 17 biliões de vezes maior do que a do Sol. 

Segundo os modelos existentes, os buracos negros vão evoluindo e expandindo-se em conjunto com a galáxia que os alberga. Esta descoberta acaba por surpreender os investigadores tornando difícil conciliar as teorias desenvolvidas com este caso, onde o buraco negro é tão desenvolvido para uma galáxia tão pequena. 

Fonte: Nuno Leitão/BBC

quinta-feira, 7 de setembro de 2017

ESA - Mars Express

A Mars Express é sonda não tripulada destinada a estudar o planeta Marte. Esta foi lançada a 2 de Junho de 2003. A 19 de Setembro de 2005 a ESA decidiu prorrogar a missão por mais um ano marciano (23 meses terrestres).

terça-feira, 5 de setembro de 2017

Estrela que irá ter 100 vezes a massa do Sol apanhada a nascer


Como nascem as estrelas de grande massa, aquelas que têm pelo menos dez vezes a massa do Sol? Uma equipa internacional, que inclui a astrofísica portuguesa Ana Duarte Cabral, apanhou o maior embrião de uma estrela alguma vez visto a formar-se na nossa galáxia e que já deu pistas aos cientistas sobre o assunto.

A estrela é uma das que estão a nascer na Via Láctea, dentro da Nuvem Escura de Spitzer 335.579-0.292, um grande aglomerado de poeiras e gases que não deixa passar a luz visível. A zona da nuvem escura onde esta estrela se encontra em formação é como um grande útero estelar, com 500 vezes a massa do Sol, e é aí que a estrela está a alimentar-se vorazmente enquanto cresce. No final da sua formação, deverá atingir 100 vezes a massa do Sol, o que é muito invulgar. Não se conhecem estrelas com muito mais de 100 massas solares e mesmo com mais de 50 já são raras.

Ora, para conseguir ver o interior desta nuvem escura, como se de uma ecografia se tratasse, a equipa utilizou o maior radiotelescópio da Terra, o ALMA, inaugurado no Chile em Março. Tudo porque o ALMA, da sigla em inglês de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, observa outro tipo de radiação, com comprimentos de onda maiores do que a luz visível, por volta do milímetro, o que permitiu observar o interior desta nuvem opaca, situada a cerca de 11.000 anos-luz de distância da Terra.

Outros telescópios espaciais, o Spitzer, da NASA, e o Herschel, da Agência Espacial Europeia, já tinham antes dado a ver que o ambiente dentro da nuvem era conturbado, com filamentos de gás escuros e densos. Mas o poder do ALMA permitiu observações mais minuciosas, quer ao nível da quantidade de poeiras quer do gás a deslocar-se dentro da nuvem, sublinha um comunicado do Observatório Europeu do Sul (ESO), organização intergovernamental de astronomia a que Portugal pertence e que é um dos parceiros do radiotelescópio.

Estas observações trazem agora novas pistas sobre a formação de estrelas de grande massa. Há duas hipóteses, explica ainda o comunicado. Uma sugere que a nuvem escura progenitora se fragmenta, criando vários núcleos pequenos de matéria, que entra em colapso sobre si própria, acabando por formar várias estrelas. A outra hipótese sugere que a nuvem inteira entrará em colapso, com o material a deslocar-se rapidamente para o centro da nuvem, criando nessa região uma ou mais estrelas de massa muito elevada.

“As observações do ALMA permitiram-nos ver pela primeira vez com todo o pormenor o que se passa no interior desta nuvem,” diz o coordenador da equipa, Nicolas Peretto, da Universidade de Cardiff, no Reino Unido. “Queríamos ver como é que estrelas monstruosas se formam e crescem, e conseguimos! Uma das fontes que encontrámos é um verdadeiro gigante – o maior núcleo proto-estelar alguma vez encontrado na Via Láctea.”

Neste núcleo, o útero da estrela embrionária, muita matéria continua a juntar-se. A gravidade fará o seu trabalho e todo esse material cairá sobre si próprio, formando uma estrela com uma quantidade de matéria invulgar. “As observações do ALMA revelam os detalhes espectaculares dos movimentos da rede de filamentos de gás e poeiras e mostram que uma enorme quantidade de gás está a deslocar-se para a região central compacta”, explica por sua vez Ana Duarte Cabral, 28 anos, actualmente no Laboratório de Astrofísica da Universidade de Bordéus, em França, como pós-doutorada.

Estas observações apoiam assim a hipótese do colapso global para a formação de estrelas de grande massa, em vez da hipótese da fragmentação, remata o comunicado.

“Embora já soubéssemos que esta região era uma boa candidata a ter uma nuvem a formar estrelas de grande massa, não esperávamos encontrar uma estrela embrionária tão grande no seu centro. De todas as estrelas da Via Láctea, apenas uma em cada dez mil atinge este tipo de massa [100 massas solares]!”, sublinha Peretto.

Com esse “tamanho”, se a colocássemos no nosso sistema solar, até onde chegaria ela? “Para já, o que observámos foi o núcleo que poderá dar origem a uma tal estrela, que neste momento ainda está em crescimento. O núcleo em si tem cerca de 10.000 unidades astronómicas, ou seja, 10 mil vezes a distância da Terra ao Sol, pelo que o tamanho deste núcleo é maior do que o sistema solar inteiro”, responde ao PÚBLICO Ana Duarte Cabral. “No entanto, quando a estrela for adulta e parar de crescer, se atingir as tais 100 massas solares, terá um raio que será cerca de 30 vezes maior que o raio do Sol. Mesmo assim, esta distância corresponde a menos do que a distância entre Mercúrio e o Sol. Seria uma estrela 30 vezes maior (em raio) do que o Sol, mas não chegaria a nenhum dos planetas.”

Mas estrelas como esta nascem, crescem e morrem depressa. “Não são apenas raras, o seu nascimento é também extremamente rápido e a sua infância muito curta. É por isso que encontrar um objecto com tanta massa numa fase tão inicial da sua evolução é um resultado espectacular”, acrescenta outro elemento da equipa, Gary Fuller, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, que foi o orientador da tese de doutoramento de Ana Duarte Cabral.

Esta fase precoce do nascimento de uma estrela maciça demora cerca de um milhão de anos. “Uma vez adulta, penso que viverá qualquer coisa como cinco milhões de anos. Pode parecer muito para nós, mas comparado com estrelas como o Sol, que duram cerca de 9000 milhões de anos, é muito curto”, diz-nos ainda a astrofísica portuguesa. “O facto de as estrelas maciças serem raras e evoluírem tão depressa é que as torna tão difíceis de observar.”

Quando o seu fim chegar, ela tornar-se-á um buraco negro, refere Ana Duarte Cabral. “Só as estrelas maciças acabam a vida de forma tão dramática.”

Noticia retirada daqui

domingo, 3 de setembro de 2017

 E se houvesse dois sóis?



Embora a vida que conhecemos tivesse poucas probabilidades de êxito num mundo que orbitasse em redor de duas estrelas, talvez pudesse haver uma humanidade mais bem adaptada à luz e à temperatura extrema.

No pior dos casos, o mundo seria habitado por bactérias, baratas e aqueles organismos extremófilos que se adaptam a tudo. Haveria mais estações no ano, com tempestades gigantescas e dias abrasadores, seguidas de outras com temperaturas insuportavelmente frias. Teríamos igualmente noites pouco escuras, como se estivéssemos a viver na Antárctida ou no Árctico durante o Verão. Se os sóis estivessem próximos, não notaríamos muita diferença na luz diurna, mas o pôr-do-sol seria duplamente espectacular. Mais drásticos ainda seriam os efeitos sobre a órbita da Terra, pois a força de gravidade de cada estrela tentaria puxá-la em direcções opostas. Talvez o planeta descrevesse um oito entre ambas.

No conto Anoitecer, Isaac Asimov imaginou um planeta iluminado por seis astros. Todos se punham em simultâneo cada mil anos. Quando isso acontecia, a população entrava em pânico: nunca experimentara a escuridão total. Além disso, os cientistas não suspeitavam que o céu pudesse estar tão cheio de estrelas. Num sistema com vários sóis, haveria mais luz, mas também seríamos privados da poesia da noite. Nesta infografia, imaginámos um cenário agradável e favorável à vida humana.

SUPER 154 - Fevereiro 2011

sexta-feira, 1 de setembro de 2017

E a 14ª lua de Neptuno foi descoberta


É tão pequena que a sonda Voyager 2 não deu por ela, quando passou perto de Neptuno em 1989, na sua viagem pelo sistema solar e agora a caminho do espaço interestelar. A 14ª lua descoberta em órbita de Neptuno tem apenas 19 quilómetros de diâmetro. Nome?Os cientistas chamaram-lhe S/2004 N 1.

Mark Showalter, do Instituto SETI, em Mountain View, na Califórnia, estava a analisar imagens de arquivo do telescópio espacial Hubble, para estudar os ténues anéis de Neptuno. Como as luas de Neptuno e anéis orbitam muito rapidamente o planeta, foi preciso gizar uma maneira de seguir o seu movimento para fazer sobressair os pormenores deste sistema, conta o investigador, num comunicado da NASA. “É o que acontece com um fotógrafo desportivo que segue um atleta a correr – o atleta fica focado, mas o ambiente à volta está desfocado.”

O investigador decidiu alargar a análise das imagens do Hubble a regiões muito para lá do sistema de anéis de Neptuno – e foi então que a 1 de Julho último detectou um minúsculo ponto branco, a cerca de 150 mil quilómetros do planeta, entre as luas Larissa e Proteu.

O mesmo ponto branco aparecia repetidamente em imagens do Hubble tiradas entre 2004 e 2009, como pôde verificar. Quando a Voyager 2 visitou Neptuno, viu uma tempestade do tamanho da Terra, encontrou seis novas luas e visitou Tritão, a maior lua de Neptuno, quase do tamanho da nossa Lua e onde descobriu géisers de azoto, mas a S/2004 N 1 passou-lhe despercebida.

Agora sabemos que faz parte do séquito de Neptuno como a sua mais pequena lua conhecida, que completa uma volta ao planeta em apenas 23 horas.
 
Noticia retirada daqui

segunda-feira, 3 de julho de 2017

Frenesim solar



A nossa estrela enlouqueceu?
A ciência está de olhos postos na estrela que nos aquece. O principal objectivo é saber a que se devem as suas repentinas e inquietantes mudanças de humor.

A cada segundo que passa, uma sucessão de potentes reacções nuclea­res no coração do Sol transforma um pouco mais de 667 milhões de toneladas de hidrogénio em um pouco menos de 663 milhões de toneladas de hélio. O processo liberta 4,5 milhões de toneladas de energia na forma de luz (isto é, calor), o que permite, por exemplo, que a vida prospere na Terra. Graças à decomposição do espectro luminoso nas suas mais ínfimas partes, os astrónomos conseguem determinar a composição da nossa estrela, a qual inclui, além dos já referidos hidrogénio (72 por cento da massa) e hélio (26%), outros 65 elementos mais pesados: o grosso destes dois por cento restantes é formado por oxigénio, carbono, néon, azoto, magnésio, ferro e silício. Conhecer com exactidão estes pormenores químicos é fundamental, pois só assim podemos saber como funcionam outros astros e mesmo o nosso próprio planeta.

Efectivamente, todos esses dados são inseridos em complexos modelos informáticos para verificar as previsões sobre a evolução das galáxias, compreender a transformação de átomos leves em pesados e determinar a frequência com que estes últimos se condensam em grãos de pó, um processo fundamental para a génese das estrelas. Os astrofísicos estudam igualmente a quantidade de raios cósmicos, assim como a densidade dos elementos, a fim de desvendar as interacções entre as velozes partículas e o meio interestelar.

“De qualquer modo, o mais importante é compreender a nossa própria estrela”, escreve o especialista Jim Kaler na revista Astronomy. “A velocidade do som no seu interior depende da composição química; e foi através disso que detectámos discrepâncias com os antigos modelos.”

Que tempo (solar) vai fazer?
Observada de perto, a superfície solar é como uma caldeira a ferver, em constante estado de convecção, termo físico que define a propagação do calor por um fluido através do movimento das partículas. O incessante remoinho de gases quentes a elevar-se e de gases frios a submergir cria línguas de fogo e partículas radioactivas, um bombardeamente que se intensifica periodicamente. Durante séculos, contemplámos o astro-rei pelos olhos da religião e da cultura; agora que a nossa civilização se tornou mais vulnerável do que nunca às alterações do clima espacial, a ciência procura aprender a conviver com os seus ímpetos.

“O Sol está a despertar de uma sesta profunda e, durante os próximos anos, deveremos observar níveis muito mais elevados de actividade”, vaticina Richard Fisher, da Divisão de Heliofísica da NASA. “Além disso, a nossa sociedade tecnológica desenvolveu uma sensibilidade sem precedentes às tempestades solares. Qualquer uma poderia inutilizar as redes de electricidade, a navegação por GPS, os transportes aéreos, os serviços financeiros ou as comunicações de emergência por rádio.”

Os ciclos de bom e mau humor do astro sucedem-se a cada onze anos, com uma precisão quase matemática mas ainda incompreendida. Estão relacionados com as escuras e frias manchas que surgem na superfície solar, e a próxima temporada de fúria terá provavelmente início em 2012 ou 2013. “Grande parte dos danos poderiam ser atenuados se soubéssemos quando se aproxima uma tempestade”, explica Fisher. “Nesse caso, poderíamos pôr os satélites a dormir e desligar os transformadores das redes eléctricas.”

A arte de prever o clima espacial ainda está no início, mas a NASA e a Administração Nacional norte-americana dos Oceanos e da Atmosfera (NOAA) têm vindo a lançar uma frota de satélites para remediar o problema. As missões revelaram-nos o modo como a Terra se desloca pela heliosfera, a exótica e gigantesca atmosfera do Sol. Agora, conhecemos melhor esse sistema complexo que evolui em reacção às condições da nossa estrela, dos planetas e do espaço exterior.

Durante o último meio século, duas descobertas permitiram melhorar exponencialmente o nosso conhecimento do astro-rei e da sua influência no Sistema Solar. A primeira foi constatar que a corona é centenas de vezes mais quente do que a fotosfera, a superfície visível. Depois, foi confirmada a teoria de que essa camada superior se expande a velocidades supersónicas, projectando o chamado “vento solar”.

Os cientistas determinaram pormenorizadamente a composição, as propriedades e a estrutura das partículas que compõem o vendaval, e seguiram a sua pista para além da órbita do “ex-planeta” Plutão. Através das últimas imagens enviadas pelos observatórios em órbita, sabemos que a corona e a região de transição acima da fotosfera apresentam uma complexa arquitectura de buracos e colunas. Além disso, um “tapete” de arcos magnéticos prolonga-se sob a corona.

Apesar dos avanços, no entanto, diversas interrogações essenciais permanecem sem resposta: por que motivo é a corona muito mais quente do que a fotosfera? Como acelera o vento solar? Por que se formam as manchas? O que causa as perturbações solares? Que reac­ção provocam na heliosfera e na Terra? E, mais importante ainda, que impacto tem tudo isso na humanidade?

O grande dínamo
O projecto da NASA Living With a Star (viver com uma estrela) vai tentar encontrar resposta para estas questões, nomeadamente através de duas missões principais. A primeira, baptizada com o nome Solar Dynamics Observatory (SDO), já está a enviar imagens extraordinárias de alta resolução, desde Fevereiro de 2010. O objectivo principal do SDO é compreender a influência da estrela sobre a Terra e a região imediatamente adjacente; para isso, estuda a heliosfera em pequenas escalas de espaço e tempo, em diversos comprimentos de onda simultaneamente.

“O Sol é incrível, pois produz, ao mesmo tempo, luz no espectro visível, radiação infravermelha e ultravioleta e raios X”, explica Fisher. “Lança também plasma e cospe partículas praticamente à velocidade da luz. As variações que sofre ocorrem em escalas de tempo que vão dos milésimos de segundo aos milhares de milhões de anos. É algo relacionado com o campo magnético, causado, por sua vez, pelo plasma que se desloca e roda dentro da zona de convecção, de modo a transformar a estrela numa espécie de dínamo. Trata-se de algo semelhante à magnetosfera criada pelo núcleo terrestre.” Os cientistas procuram averiguar as derradeiras causas deste fenómeno, assim como a forma como é libertada a energia magnética em forma de partículas.

“Em Outubro de 2010, assistimos a uma erupção solar colossal”, recorda Philip Scherrer, cientista-principal do SDO. “A explosão atingiu mais de 350 mil quilómetros de altura e projectou uma vaga de gases e matéria; felizmente, foi na direcção oposta à Terra. Nesse mês, o SDO observou um buraco negro no pólo norte do Sol. Depois, com o auxílio dos satélites gémeos STEREO, conseguimos confirmar a presença de outro grande vácuo na extremidade meridional. Os chamados ‘buracos polares da corona’ são lugares por onde emerge o campo magnético e se estende por toda a heliosfera, até chegar à Terra.” Se não fosse a protecção natural proporcionada pela atmosfera terrestre, o flagelo das partículas radioactivas teria esturricado o planeta há milénios. “Temos confiança de que o SDO continuará a enviar-nos informação valiosa”, acrescenta Scherrer.

“Cheirar” o Sol
Há outro projecto que mantém um abundante grupo de especialistas de várias universidades norte-americanas em estado de “insolação”. Trata-se da Solar Probe Plus, uma emocionante missão que irá mergulhar em cheio na corona solar para analisar o seu conteúdo. A sonda deverá passar a apenas 6,5 milhões de quilómetros da superfície, como um audaz Ícaro da era moderna. Para evitar que tenha o mesmo destino das asas de cera da personagem mitológica, o revolucionário satélite de 612 quilos, fabricado pelo Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, estará protegido por um escudo de compostos de carbono de 2,5 metros de diâ­me­tro e 8 cm de espessura, o qual deverá defendê-lo dos 1370 graus que reinam naquele território hostil. Nenhuma outra nave esteve submetida a uma radiação tão extrema como a que irá atravessar sucessivas vezes a SPP. “Será a nossa primeira visita a uma estrela”, resume Fisher.

As cinco experiências escolhidas para arrancar os segredos do astro-rei vão contar electrões, protões e iões de hélio dentro do vento solar. Além disso, os instrumentos irão elaborar imagens tridimensionais da corona e da colisão das partículas em redor da nave. Outra ferramenta vai determinar os campos eléctrico e magnético, as emissões de rádio e as ondas que navegam através do plasma atmosférico. Por último, um detector gigante irá apanhar poeira cósmica. Como diz Lika Guhathakurta, uma astrofísica que trabalha na sede da NASA em Washington, “pela primeira vez, poderemos tocar, provar e cheirar o Sol”.

Preparados para a tempestade?
Filmes-catástrofe e profecias de calendários maias à parte, parece que a humanidade devia mesmo tomar algumas precauções em 2012: segundo um relatório da NASA, existe a probabilidade de a Terra ser atingida nesse ano (ou em 2013, o mais tardar) pela mais intensa tempestade solar dos últimos 50 anos. Os autores do estudo advertem que a zona afectada poderá ficar sem rede eléctrica e água corrente, e que poderá demorar entre quatro e dez anos a recuperar. As projecções massivas de plasma a partir do Sol já causaram problemas noutras ocasiões. Para nos situarmos no pior dos cenários, teremos de recuar até aos dias 1 e 2 de Setembro de 1859, quando as auroras polares, provocadas pelas partículas do vento solar, alcançaram o México e as Caraíbas. Esse acontecimento é conhecido como “fulguração de Carrington”, devido ao astrónomo britânico que o detectou, e destruiu a rede de telégrafos. Se ocorresse actualmente, seria o caos.



A.P.S.
SUPER 154 - Fevereiro 2011

sábado, 1 de julho de 2017

ESA - Rosetta

A sonda Rosetta foi lançada pelo foguete Ariane 5 G+ na base de Kourou, a 2 de Março de 2004. A sua missão é estudar o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, que viaja entre as órbitas da Terra e de Júpiter.

domingo, 25 de junho de 2017

Alexander Fleming




"Não inventei a penicilina.
A natureza é que a fez.
Eu só a descobri por acaso."






Harry Lambert estava a morrer, a temperatura subira e o corpo era sacudido por constantes espasmos e soluços incontroláveis. Alexander Fleming estava convencido que restavam a Harry poucos instantes de vida. Não tinham conseguido isolar o micróbio que o atacava e os poucos medicamentos de que dispunham tinham agravado, ainda mais a situação. Inicialmente, parecia uma espécie de gripe, mas à medida que o seu estado foi piorando, começaram a surgir sintomas de meningite.

Após a colheita de uma amostra de líquido cefalo-raquidiano, conseguiu isolar uma estirpe da bactéria estreptococos extremamente virulenta. As hipóteses de Harry esgotavam-se, mas Fleming decidiu tentar mais uma vez. Telefonou a Howard Florey, chefe de uma equipa de cientistas que desenvolvia, em Oxford, um novo medicamento a partir da penicilina descoberta 14 anos antes por Fleming. Florey forneceu toda a penicilina existente, em Oxford, para o tratamento do paciente de Fleming, explicando minuciosamente a forma de utilização deste medicamento.

A penicilina foi injectada no paciente e foi verificado o extraordinário efeito produzido por esta. O paciente acalmava progressivamente, e ao fim de 24 horas a febre desaparecera. As injecções prolongaram-se pela semana, mas o paciente começou a mostrar sinais de recaída; a temperatura aumentou e voltou a ter fases de delírio.

Fleming retirou mais uma amostra de líquido cefalo-raquidiano e observou-o em busca de penicilina, mas não encontrou nenhuma. Isto significava que os estreptococos não eram destruídos no líquido cefalo-raquidiano. Fleming telefona, então, a Howard e questiona-o se já teria tentado injectar penicilina directamente no canal raquidiano de um paciente - a resposta foi negativa. De qualquer forma, Fleming decidiu tentar a sua sorte, e injectar a penicilina no canal raquidiano de Lambert. Ao mesmo tempo que Fleming procedia a este delicada intervenção, Florey injectou penicilina no canal raquidiano de um coelho e este teve morte imediata!

No entanto, o quadro clínico do paciente teve aqui a sua reviravolta. Lentamente a febre baixou, e voltou a estar consciente. Nos dias seguintes recebeu mais injecções e as melhorias tornaram-se mais acentuadas. Passado um mês, saia a pé do hospital, completamente curado.



Alexander Fleming, ou Alec, como todos o chamavam, nasceu numa remota quinta nas terras altas do Ayrshire, no sudeste da Escócia, a 6 de Agosto de 1881.

Do primeiro casamento o pai teve 4 filhos; após a morte da mulher casou-se com Grace, aos 60 anos, de quem teve mais 4 filhos, dos quais Alec era o terceiro. O pai faleceu, quando Alec tinha ainda sete anos; a partir desta data a mãe e o irmão Hugh passaram a dirigir a família e a cuidar da exploração de gado, e o seu irmão Tom partiu para Glasgow para estudar medicina. Alec passava os dias, nesta época, com o irmão John, dois anos mais velho, e com Robert, dois anos mais novo: exploravam a propriedade, seguiam os ribeiros e pescavam nas águas do rio... Desde cedo que Alec ficou fascinado pela natureza, desenvolvendo um sentido excepcional de observação do que o rodeava.

No verão de 1895, Tom propôs-lhe que fosse estudar para Londres, onde este tinha um consultório que se dedicava a doenças oculares. Juntaram-se, assim, os três irmãos em Londres: Alec, John e Robert. John aprendeu a arte de fazer lentes (o director da empresa onde ele trabalhava era Harry Lambert, o famoso paciente de Alec) e Robert acompanhou Alec na Escola Politécnica. Aos 16 anos, tinha realizado todos os exames, mas não tinha ainda certeza sobre qual o futuro a seguir. Assim, empregou-se numa agência de navegação da American Line.

Em 1901, os irmãos Fleming receberam uma herança de um tio recentemente falecido. Tom utilizou-a para abrir um novo consultório e assim, aumentar o número de clientes. Robert e John estabeleceram-se por conta própria como fabricantes de lentes, onde obtiveram um enorme sucesso. E Alec utilizou a sua parte da herança para tirar o curso de medicina, ingressando em Outubro de 1901 na Escola Médica do Hospital de St. Mary.

Apesar de ter seguido medicina para fugir à rotina do escritório, apercebeu-se rapidamente que gostava bastante do curso. Incrivelmente, tinha ainda tempo para praticar actividades extracurriculares: jogava pólo aquático, entrou para a Associação Dramática e para a Associação de Debates e tornou-se um membro distinto do Clube de Tiro.

Em Julho de 1904, fez os primeiros exames de medicina, e pensou seguir a especialidade de cirurgia. Dois anos mais tarde, completou o curso de medicina, preparando-se para continuar na escola médica, onde iria realizar um exame superior que lhe daria mais opções para o futuro.

John Freeman, um dos membros do Clube de Tiro, arranjou a Fleming um trabalho no Hospital de St. Mary, de forma a garantir a sua participação no campeonato de tiro. Assim, nesse verão, Fleming ingressou no Serviço de Almroth Wright - Professor de Patologia e Bacteriologia - um dos pioneiros da terapia da vacinação. Era uma solução temporária, mas o trabalho apaixonou-o tanto que não iria mais abandonar este serviço. Ali estudavam-se, principalmente, as consequências das vacinas no sistema imunitário. Tentavam identificar as bactérias que provocavam uma dada doença, e para obterem uma vacina contra essas bactérias, cultivavam-nas, matavam-nas e misturavam-nas num líquido.

Em 1908, Fleming fez novos exames, onde obteve Medalha de Ouro. E decidiu preparar-se para o exame de especialidade que lhe permitia ser cirurgião. Um ano mais tarde, concluiu esse exame – ainda assim optou por permanecer com Almroth Wright.

Á medida que o seu trabalho prosseguia, Fleming ganhava fama como especialista da terapia de vacinação. Simultaneamente, torna-se conhecido ao simplificar o teste da sífilis.

No início da 1ª Guerra Mundial, em 1914, Fleming foi transferido juntamente com toda a equipa de Wright para um hospital em França. A aplicação da vacina de Wright evitou a perda de muitas vidas no exército britânico. Realizaram, durante este período, diferentes investigações e melhoraram o tratamento das feridas infectadas (estas medidas só viriam a ser implementadas durante a 2ª Guerra Mundial).

Numa das suas curtas licenças, Fleming casou-se em Londres, a 23 de Dezembro de 1915, com Sally McElroy, mais tarde conhecida por Sareen. Logo após o casamento, Fleming voltou para França. A sua vida matrimonial só iria iniciar verdadeiramente em Janeiro de 1919, quando voltou para Inglaterra. Algum tempo depois, o seu irmão John casou-se com a irmã gémea de Sally, Elisabeth McElroy, estreitando-se assim os laços entre a família Fleming e a McElroy.

Corria o ano de 1921, quando Fleming descobriu as lisozimas, a partir da observação de uma cultura de bactérias, já com algumas semanas. As lisozimas são hoje conhecidas como sendo a primeira linha do sistema imunitário. Mas, na altura, não se tinha inteira consciência do que isso significava, e seriam precisos anos de investigação para se conhecer bem esse sistema de defesa. Como tal, ninguém se apercebeu da real importância desta descoberta e Fleming também não era homem para obrigar os outros a prestarem-lhe atenção.

Numa manhã de Setembro de 1928, Fleming percorria o laboratório central, levando uma cultura que parecia achar bastante interessante. Todos deram uma vista de olhos, mas a maioria pensou tratar-se de mais um exemplo da acção da lisozima, só que desta vez sobre um fungo. Na realidade, este fungo apresentava uma acção nunca conseguida pela lisozima; atacava uma das bactérias que causava um maior número de infecções – Estafilococos. Aparentemente, um bolor desconhecido que aparecera, por acaso, numa placa de cultura, dissolvia as bactérias, e não atacava o organismo humano.

Alec tornou-se um coleccionador fanático de fungos, não se convencia de que aquele fosse o único com propriedades excepcionais. A sua busca permanente tornou-se famosa entre amigos e familiares: queijo, presunto, fatos velhos, livros e quadros antigos, pó e sujidade de toda a espécie – nada escapava à caça de Fleming. Mas o seu fungo era de facto único; quanto mais o estudava, mais extraordinário lhe parecia, até matava as bactérias causadoras da gangrena gasosa. Descobriu, ainda, que podia utilizar a penicilina para isolar bactérias como, por exemplo, as que estão na origem da tosse convulsa. Este uso laboratorial na selecção de bactérias, fazia da penicilina o primeiro dos grandes antibióticos.

Paralelamente, uma equipa em Oxford, chefiada por Howard Florey e Ernst Chain, começou a trabalhar no desenvolvimento da penicilina. Quando Fleming ouviu falar dessa investigação científica, dirigiu-se imediatamente para lá, visitando as instalações e ficando a conhecer os últimos avanços.

Em 12 de Fevereiro de 1941 surgiu a oportunidade de tratar o primeiro doente! Tratava-se de um polícia chamado Albert Alexander, com um arranhão infectado, causado pelo espinho de uma rosa. Após um período de sensíveis melhorias, as bactérias invadiram, novamente, o organismo. Mas não havia penicilina disponível para o tratar, e faleceu a 15 de Março.

O segundo doente foi um rapaz de 15 anos com uma infecção pós-operatória, após a administração da penicilina recuperou por completo. Outros seis doentes foram tratados com penicilina e melhoraram significativamente. E como estes, mais doentes foram salvos.

Em Agosto de 1942, deu-se o caso de Harry Lambert. Até então, Fleming não tivera oportunidade de ver actuar a "penicilina de Oxford". Poucos dias após a cura de Harry Lambert, o caso chegou aos jornais. A partir de então, Fleming deixou de ter vida privada, já que os resultados obtidos anteriormente tinham sempre passado completamente despercebidos.

O relato da descoberta da penicilina e a história dos primeiros anos de Fleming passados na Escócia rural entusiasmou a imaginação popular. Porém, a felicidade destes anos terminou com o agravamento do estado de saúde da sua mulher, Sareen, que faleceu a 28 de Outubro de 1949. Com a sua morte, Fleming ficou extremamente só. A porta do laboratório – normalmente sempre aberta aos visitantes – passou a estar fechada. Só a muito custo é que a paixão pelo trabalho conseguiu distraí-lo do seu desgosto e fazê-lo retomar parte da sua antiga vitalidade.

Depois da II Guerra Mundial, uma jovem cientista grega, Amalia Voureka, veio colaborar com Fleming no laboratório. Passou a ser a sua companheira predilecta, e por fim, em 1953, casou-se com Fleming. Alec continuou a trabalhar e viajar até à sua morte, que ocorreu inesperadamente, a 11 de Março de 1955, devido a um ataque cardíaco.

"Não há dúvida que o futuro da humanidade depende, em grande parte, da liberdade que os investigadores tenham de explorar as suas próprias ideias. Embora não se possa considerar descabido os investigadores desejarem tornarem-se famosos, a verdade é que o homem que se dedicar à pesquisa com o objectivo de conseguir riqueza ou notoriedade, escolheu mal a sua profissão! Alexander Fleming

Glória Almeida
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