Biografia - Thomas Edison

(1847 - 1931) Inventor norte-americano nascido em Milan, Ohio, que registrou 1.093 patentes de inventos, sendo o mais conhecido o da lâmpada incandescente. Filho de um operário de ferro-velho foi alfabetizado pela mãe. Aos 12 anos foi trabalhar como vendedor de jornais, foi vendedor de livros e telegrafista numa ferrovia e, durante a Guerra de Secessão, instalou uma impressora num vagão de trem e fundou seu próprio semanário, The Weekly Herald, onde foi redator, impressor e vendedor. Desde criança demonstrou curiosidade e poder de observação e com a mudança da família (1854) para uma casa espaçosa em Port Huron, Michigan, instalou no sótão um laboratório de química, onde durante dias inteiros realizava experiências científicas. Ali começou a fabricação de aparelhos de utilidade prática, como telégrafos rudimentares. Seu primeiro invento patenteado foi um contador automático de votos (1868).

Dois anos depois (1870) fundou em Newark, Nova Jersey, sua própria empresa, especializada na fabricação de um aparelho que transmitia telegraficamente as cotações da bolsa, o qual logo lhe proporcionou grandes ganhos. Mudou-se para Menlo Park, perto de Nova York (1872), onde iniciou uma intensa pesquisa em diferentes áreas tecnológicas. Nos anos seguintes patenteou diversos outros inventos, como um dispositivo para agilizar transmissões telegráficas, uma pena elétrica que simplificava a duplicação em mimeógrafo, e o microfone de carvão, que permitiu as transmissões telefônicas, o aerofone, um aparelho de ar comprimido, uma espécie de trombeta que aumenta o volume da voz humana e a tornava audível a grande distância, o regulador de corrente para máquina elétrica, o aparelho de alto vácuo e o medidor elétrico.

Inventou o microfone (1877), o fonógrafo (1878) e a lâmpada incandescente (1879), com filamento de carvão muito fino, mantido no interior de um bulbo de vidro submetido a vácuo, e, simultaneamente com o inglês Swan, construiu a primeira lâmpada elétrica industrializável (1880).

Projetou e construiu a primeira usina hidrelétrica (1881-1882). Patenteou a chamada válvula de Edison (1883), precursora da válvula de rádio, formada por uma lâmpada incandescente com uma placa metálica no interior, em volta do filamento. Descobriu o efeito termiônico - a formação de uma corrente elétrica fraca entre um filamento aquecido e uma placa metálica no vácuo parcial - (1883), base para construção das válvulas, a primeira válvula eletrônica (1834). Associou-se, então, com Joseph Wilson Swan (1887) para produzir as lâmpadas Ediswan.

Fundou a Edison General Eletric (1888), empresa que se transformou num dos maiores fabricantes multinacionais de lâmpadas e equipamentos elétricos leves e pesados.

Inventou o cinetoscópio (1891). Durante a primeira guerra mundial, trabalhou para o governo, introduziu diversos melhoramentos em navios e embarcações pequenas e aperfeiçoou métodos de produção de substâncias químicas. Foi eleito membro da Academia Nacional de Ciências (1927), quando já havia registrado mais de mil invenções. Denomina-se efeito Edison a emissão de elétrons e conseqüente aparecimento de corrente do filamento para a placa.

Biografia - Werner Karl Heisenberg

Werner Karl Heisenberg. Físico alemão (Würzburg, 5-12-1901 — Munique, 1-2-1976). Filho de August Heisenberg, professor de história bizantina, estudou física teórica na universidade de Munique, onde foi aluno de Arnold Sommerfeld. Doutorou-se em 1923.

Embora bastante jovem, foi convidado para assistente de Max Born em Göttien, onde se tornou professor contratado no ano seguinte.

Trabalhou por três anos com Niels Bohr em Copenhague. Em 1927, aceitou o lugar titular da cadeira de física teórica, em Leipzig.

Em 1942, foi nomeado diretor do instituto Max Planck em Berlim e, a partir 1946, transferiu-se para o instituto do mesmo nome em Göttingen.

O instituto se mudou em 1958 para Munique, ocupando-se também, daí por diante, de astrofísica. Heisenberg concentrou então sua atenção na teoria das partículas elementares.

Seus trabalhos a respeito da teoria dos quanta exerceram decisiva influência na física moderna e deram-lhe o prémio Nobel de Física de 1932. Dedicada, desde o início, ao estudo dos elementos constitutivos da matéria, a obra de Heisenberg revolucionou a interpretação dos núcleos atómicos, aplicando a teoria dos quanta à interligação dos protões e neutrões por troca de forças. Além de oferecer uma interpretação para o ferromagnetismo, explica o 'efeito Zeeman', que não tinha solução na física clássica.

Biografia - 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.

Biografia - 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.

Biografia - 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.

Biografia - 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.

Biografia - 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.

Biografia - 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.

Biografia - 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).

Biografia - 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.

Notícia - 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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Notícia - 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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Notícia - 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.

Notícia - 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 

Notícia - 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