Buracos negros podem explicar origem da matéria escura e da formação do Universo, dizem cientistas

 

A pesquisa indica que a percepção dos buracos negros pode diferir na medida em que pode haver um universo em expansão dentro deles, mas que é visto como buraco negro de fora.

A elusiva matéria escura, que compõe a maior parte da matéria do Universo, pode ser composta por buracos negros dos primórdios (PBH, na sigla em inglês) do Universo, teorizam cientistas do Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo, Japão.

De acordo com o estudo publicado na revista Physical Review Letters, o processo poderia ter originado "universos bebês" durante o período inicial de expansão do Universo, que criou as galáxias e seus respectivos aglomerados. Um dos "universos bebês" entraria em colapso mais tarde ou mais cedo, mas a grande quantidade de energia liberada no pequeno volume provoca a formação de um buraco negro.

Um processo mais bizarro ainda ocorre com "universos bebês" grandes a partir do momento em que supera um tamanho crítico, algo que a equipe observou com a câmera digital Hyper Suprime-Cam (HSC, na sigla em inglês) do Telescópio Subaru de 8,2 metros.

Segundo a teoria da gravidade de Einstein, esse universo pode existir em um estado que no exterior parece diferente do que no interior. De dentro é possível ver um universo em expansão, enquanto de fora se vê um buraco negro.

Em ambos os casos, o grande e o pequeno universos bebês são vistos por nós como PBH, que escondem a estrutura subjacente de múltiplos universos por trás de seus "horizontes de eventos". O horizonte de eventos é um limite abaixo do qual tudo, mesmo a luz, está preso e não pode escapar do buraco negro.

Os pesquisadores observaram a galáxia Andrômeda, que podia ser gravada pela HSC a cada poucos minutos. A passagem do buraco negro era notada pela forma com os raios de luz ultravioleta eram dobrados, tornando a galáxia mais próxima de nós mais brilhante por um curto período de tempo, o que permitiu estimar a massa do buraco negro, que foi calculada como sendo semelhante à da Lua.

Assim, os pesquisadores creem que se trata de um bom candidato a PBH alinhado com a teoria de múltiplos universos.

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Milhões de buracos negros passam pela Via Láctea mais rápidos do que 'balas', dizem astrônomos

Os astrônomos explicam que a Via Láctea pode estar cheia de buracos negros que atravessam a galáxia em velocidades mais rápidas do que as de uma bala.

Um estudo recente indica que a grande maioria dos buracos negros da nossa galáxia está viajando a velocidades incríveis devido ao impulso de recuo que recebem após o colapso de uma supernova.

Tipicamente, tem-se pensado nos buracos negros como estrelas supermassivas que colapsaram sobre si mesmas após a explosão de uma supernova e, portanto, mantêm sua velocidade e trajetória.

Contudo, os pesquisadores dizem agora que os buracos negros podem ser violentamente impelidos através da galáxia como resultado do recuo de uma supernova – um efeito conhecido como o pontapé de Blaauw. Este efeito foi previamente observado em estrelas de nêutrons e agora os cientistas dizem que os buracos negros são propensos ao mesmo efeito.

De fato, a pesquisa sugere que essas explosões são tão poderosas que podem "chutar" os buracos negros através da galáxia a velocidades superiores a 70 km/s, escreve a Science Alert.

Correndo pela galáxia

Um grupo de cientistas da Universidade de Curtin (Austrália) e do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) analisou órbitas de 16 sistemas de estrelas duplas, nas quais uma estrela colapsou e formou um buraco negro.

"Nós rastreamos como esses sistemas estavam se movendo em nossa galáxia – então, descobrimos suas velocidades hoje, retrocedemos no tempo e tentamos entender qual era a velocidade do sistema quando ele nasceu, individualmente para cada um desses 16 sistemas", disse a astrônoma Pikky Atri do ICRAR.

Através da pesquisa, foi possível determinar que 12 dos 16 sistemas estudados apresentaram altas velocidades que potencialmente indicam que tal "pontapé" ocorreu no passado.

"Com base nas velocidades, você pode realmente descobrir se eles nasceram com uma explosão de supernova, ou se as estrelas apenas colapsaram diretamente sobre si mesmas sem uma explosão de supernova", complementou.

© REUTERS / PROJETO SXS

Ondas de gravidade geradas por dois buracos negros

De acordo com algumas estimativas, considera-se que existam 10 milhões de buracos negros em nossa galáxia, então 7,5 milhões de buracos negros estão potencialmente acelerando como loucos em toda a galáxia neste momento.

"O buraco negro mais próximo, pensamos que está a 2 quiloparsecs [6.523 anos-luz] de distância […] É muito, muito longe. Então não há chance de sermos sugados por um buraco negro tão cedo", conclui Atri.

Motivo para alarme? Núcleo que protege Terra da radiação solar está escapando, dizem cientistas

A parte líquida do núcleo da Terra parece estar "vazando" para as camadas superiores, sendo desconhecida a origem deste processo, tal como as possíveis consequências para a Terra.

A causa do "vazamento" continua sendo um mistério, tal como as possíveis consequências para o núcleo e a sua capacidade de criar o campo magnético, que é vital para a existência de vida na Terra.

A parte solidificada giratória do núcleo é a responsável pela existência da magnetosfera do planeta, que protege a Terra de partículas mortíferas que a bombardeiam do espaço, inclusive as provenientes do Sol.

Uma equipe de investigadores publicou recentemente um estudo científico no portal Science Alert, revelando que a camada exterior do núcleo líquido muito quente tem estado vazando para a camada imediatamente superior do nosso planeta, o manto terrestre, ao longo dos últimos dois biliões de anos.

© NASA

Ilustração da NASA mostra como campos magnéticos em torno da Terra fazem com que partículas carregadas sejam lançadas para longe a altas velocidades

Os cientistas descobriram que as montanhas e rochas que se formaram recentemente na superfície da Terra apresentam uma combinação de dois isótopos de volfrâmio, volfrâmio-182 e volfrâmio-184, que são normalmente encontrados no núcleo exterior do nosso planeta.

Esta descoberta intrigou os investigadores, porque o material que é ejetado durante as erupções vulcânicas e que forma as novas montanhas vem diretamente do manto terrestre, a camada que se localiza acima do núcleo.

Este fato recém-descoberto (o fato de esta combinação de isótopos ter sido encontrada em rochas formadas durante erupções relativamente recentes) indica que o núcleo, que é formado por ferro e material em estado líquido a 5.000 graus centígrados, começou a vazar para o manto cerca de 2,5 bilhões de anos atrás.

Investigadores desconhecem a causa do vazamento

De acordo com uma das hipóteses, este processo é causado por determinados materiais ricos em oxigênio que vão da superfície para o manto, na fronteira com a camada externa do núcleo. Ali, o oxigênio trazido da superfície terrestre faz o volfrâmio ascender para o manto.

© FOTO : NASA/JSC

Vulcão Shiveluch, localizado na península de Kamchatka, é um dos mais ativos do mundo

Outra hipótese sugere que o mesmo processo é causado pela solidificação gradual do núcleo interno, que era inicialmente constituído por metal liquido.

Os cientistas ainda não sabem se este vazamento do núcleo externo do planeta para o manto pode afetar o funcionamento no núcleo interior, influenciando também a nossa magnetosfera.

Astrofísica: Objeto interestelar pode ter sido enviado à Terra por alienígenas, dizem pesquisadores de Harvard

ESO/M. Kornmesser

Cientistas levantaram a hipótese de que a rota do ‘Oumuamua’ pode ter sido direcionada, e não aleatória. O objeto é o primeiro do tipo a entrar no nosso sistema solar.

Dois cientistas do Centro de Astrofísica de Harvard acreditam que o ‘Oumuamua’, objeto interestelar visualizado no ano passado com ajuda de telescópios, pode ter sido enviado ao nosso Sistema Solar por alienígenas. Abraham Loeb e Shmuel Bialy, autores do estudo, levantaram a hipótese em artigo divulgado na quinta-feira (1), quando tentavam explicar a aceleração do objeto. O Oumuamua é um objeto raro: de acordo com o estudo, é o primeiro do tipo a entrar no nosso sistema solar. Ao tentar explicar seu deslocamento, os astrofísicos admitiram a possibilidade de que a rota do Oumuamua tenha sido direcionada, e não aleatória. “Pode ser (parte) de uma sonda totalmente operacional enviada intencionalmente para as proximidades da Terra por uma civilização alienígena”, dizem os autores. A pesquisa tem data de publicação prevista para segunda-feira (12), na Astrophysical Astrophysical Journal Letters, mas já foi contestada por cientistas brasileiros devido à possível idade do Oumuamua.

Três hipóteses para o Oumuamua O físico Renato Vicente, da Universidade de São Paulo (USP), explica que a hipótese de uma origem alienígena para o objeto tem relação com o fato de os telescópios terem flagrado algo muito raro. De acordo com Vicente, a visualização da passagem do objeto pode significar três coisas: Que muitos outros objetos do mesmo tipo circulam pelo espaço, e as atuais teorias que usamos para explicar sua existência estão erradas. Que o objeto é mesmo raríssimo e tivemos muita sorte de ver um deles. Que ele seja um objeto artificial, por isso a hipótese de que seja um produto de origem alienígena é compativel. "De acordo com os modelos que utilizamos para explicar a produção [surgimento] desses objetos, a aparição deles no espaço interestelar deveria ser, no mínimo, 100 vezes maior para que a gente conseguisse ver um depois de observar o espaço por um período tão curto de tempo." - Renato Vicente, físico da USP Vicente faz, no entanto, algumas ressalvas. “A explicação do objeto artificial parece fácil, mas não é. Envolve uma história anterior. Para ter uma civilização capaz disso, é preciso assumir que existe essa evolução numa sociedade, com a capacidade de fazer viagens interestelares. E a gente tenta assumir a menor quantidade de coisas possível”, lembra.

Explicação para o deslocamento Na pesquisa, os astrofísicos de Harvard discutiram a possibilidade de que a pressão da radiação solar poderia estar por trás da aceleração do Oumuamua. Se esse for o caso, então o objeto “representa uma nova classe de material interestelar fino, ou produzido naturalmente, ou de origem artificial”, afirmam os autores do estudo. Segundo eles, o Oumuamua tem um formato de panqueca. “Considerando uma origem artificial, uma possibilidade é de que o ‘Oumuamua’ seja uma vela solar, flutuando no espaço interestelar como detrito de um equipamento tecnológico avançado" - Abraham Loeb e Shmuel Bialy, autores do estudo A tecnologia de vela solar pode ser utilizada para transporte de cargas entre planetas ou entre estrelas, conforme afirmam os cientistas. No primeiro caso, lançamentos dinâmicos vindos de um sistema planetário poderiam resultar em detritos de equipamentos que não estão mais em operação. Isso, dizem os pesquisadores, poderia explicar várias anomalias do ‘Oumuamua’, como a geometria pouco comum. "Velas solares com dimensões parecidas já foram construídas pela nossa civilização, incluindo o projeto Ikaros [no Japão], e a Iniciativa Starshot”, lembram. A vela solar é o que faria o objeto continuar acelerando em sua trajetória mesmo depois de passar pelo Sol, explica Renato Vicente.

“O objeto vem de fora do Sistema Solar. É como se fosse passar direto pelo Sol, mas o efeito gravitacional faz com que faça uma trajetória em volta do Sol. Conforme se aproxima do Sol, ele dá uma acelerada enquanto perde massa no sentido oposto. O problema é que, quando está indo embora dessa trajetória, começa a perder massa no mesmo sentido, então você espera que ele desacelere. Em vez disso, acelera. A gente não conhece nenhum mecanismo natural que faça isso. Um mecanismo artificial é a vela”, diz. Segundo a CNN, vários telescópios focaram no objeto por três noites para determinar o que ele era antes que se perdesse de vista. “Nós tivemos muita sorte de que o nosso telescópio de levantamento do céu estava olhando para o lugar certo na hora certa para capturar esse momento histórico”, afirmou o oficial da Nasa Lindley Johnson no ano passado. Idade estimada para Oumuamua afasta 'hipótese alienígena', dizem astrofísicos brasileiros NASA