HAVERÁ UM SEGUNDO BURACO NEGRO NO CENTRO DA VIA LÁCTEA?

Será que está à espreita um segundo buraco negro no coração da Via Láctea? As provas até à data são inconclusivas, mas os astrónomos dizem que um teste relativamente simples poderá esclarecer a questão: procurar um par de estrelas fugindo da Galáxia a uma velocidade estonteante.

Os astrónomos acreditam que existe um buraco negro colossal - pesando cerca de 3,6 milhões de vezes a massa do Sol - no centro da Via Láctea. Mas alguns afirmam que aí também existe um segundo buraco negro que pesa entre 1000 e 10.000 Sóis.

A prova vem de observações de um enxame de jovens estrelas localizadas a apenas uma fracção de ano-luz do monstruoso buraco negro - onde as forças gravitacionais deveriam impedir a formação de quaisquer estrelas. O enxame pode ter sido formado mais longe e ter migrado para a sua actual posição, no entanto, se existir um buraco negro de médio-peso que foi gravitacionalmente puxado para o centro galáctico.

Mas tem sido impossível provar esta sugestão. Agora, cientistas dizem que a hipótese pode ser determinada se os astrónomos descobrirem um chamado par de estrelas "hiper-rápidas" que se afastam da perigosa região.

Dez estrelas "hiper-rápidas" foram já descobertas a afastarem-se do centro da Via Láctea - um novo estudo sugere que, estatisticamente, um destes achados poderá na realidade ser um sistema binário.
Crédito: Ruth Bazinet, CfA)
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Dez destes demónios cósmicos da velocidade foram descobertos desde Dezembro de 2004, quando se calculou que a primeira estrela vajava pelo espaço a 850 km/s - rápido o suficiente para eventualmente escapar da Galáxia.

Os astrónomos acreditam que algo muito massivo deverá estar a acelerar as estrelas e que a aceleração vem de uma interacção entre três objectos - mas quais três é ainda tema de debate.

Num cenário, um par de estrelas vagueia demasiado perto de um único buraco negro supermassivo, e uma estrela é capturada enquanto a outra é impulsionada para fora a 4000 km/s. Noutro, uma única estrela aproxima-se de um par de buracos negros e é ejectada a alta velocidade.

Agora, Youjun Lu, astrofísico da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, e colegas, dizem que existe um teste observacional que pode ser utilizado para distinguir os dois mecanismos. Os seus cálculos sugerem que a descoberta de um par de estrelas "hiper-rápidas" a viajar pelo espaço a 1000 km/s ou mais seria uma "prova definitiva" da existência de dois grandes buracos negros na Via Láctea.

Devido à sua órbita em torno um do outro, dois buracos negros teriam uma maior esfera de influência nos seus arredores do que um único buraco negro. Por isso, um par de estrelas que estivessem suficientemente perto uma da outra (menos de cerca de um terço da distância entre a Terra e o Sol), seriam tratados como uma estrela única e as disparariam para fora a hiper-velocidades.

Isto não aconteceria para um único buraco negro, diz Lu. Trataria as estrelas individualmente em vez de uma única unidade, capturando uma estrela e expelindo a outra. "Para um buraco negro único, a probabilidade de libertar um binário hiper-rápido é negligenciável," afirma.

Lu diz que cerca de 10% das estrelas na vizinhança do Sol têm uma próxima parceira. Por isso, se essa proporção é a mesma perto do Centro Galáctico, uma das 10 estrelas hiper-rápidas já descobertas pode na realidade ser um binário.

As estrelas estão todas demasiado distantes e são muito ténues para discernir se são apenas uma ou são duas. Mas o seu espectro poderá revelar se "oscilam" devido aos puxos gravitacionais de uma companheira vizinha. A oscilação deverá variar com o período orbital das estrelas em torno uma da outra, que se espera durar entre dias e semanas.

Warren Brown, um astrónomo do Centro para Astrofísica Harvard-Smithsonian, liderou uma equipa que descobriu oito das 10 estrelas hiper-rápidas actualmente conhecidas. Ele espera re-observá-las todas no Outono ou Inverno com o objectivo de procurar um sinal em tais escalas de tempo. "Penso que é uma previsão relativamente fácil de testar observacionalmente," disse.

Lu diz que descobrir um segundo buraco negro no centro da Via Láctea não só explicaria o misterioso jovem enxame aí avistado, mas também mexeria com as teorias comuns de como as galáxias crescem.

Pensa-se que as galáxias crescem através de fusões entre pequenas galáxias ou enxames estelares, cada das quais poderá conter o seu próprio buraco negro supermassivo. Com o passar do tempo, pensa-se que os buracos negros se aproximem antes de eventualmente se fundirem também. "Por isso poderemos ter mais que um buraco negro no centro da Galáxia," diz Lu.

Brown concorda que o buraco negro supermassivo da Via Láctea possa ter crescido ao engolir outros buracos negros no passado, mas acredita que as provas apontam para um único buraco negro no Centro Galáctico presente. "Um buraco negro único parece ser o cenário mais provável," diz. "Mas não há provas que [um segundo buraco negro] não estivesse lá há 100 milhões de anos atrás e que se tenha fundido, daí não o podermos ver agora.

Links:

Links relacionados:
Artigo científico (formato PDF)
Página de Warren Brown
Estrelas hiper-rápidas (Wikipedia)

RESOLVIDO MISTÉRIO DE LUA EM FORMA DE NOZ

Existe uma estranha lua em torno de Saturno, que tem uma estranha forma de noz.

Agora, os astrónomos descobriram que Japeto recebeu a sua forma devido a uma rotação super-rápida no início da formação do Sistema Solar.

Quando a sonda Cassini tirou as suas primeiras imagens em alto detalhe das luas de Saturno em 2005, revelou um longo bojo rochoso equatorial no agora lento Japeto. Os astrónomos pensam que esta forma característica persiste porque Japeto está criogenicamente congelado no tempo há cerca de 3 mil milhões de anos, durante a "adolescência" da lua.

Visão da Cassini, da lua de Saturno, Japeto, no final de 2005.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute
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"Japeto girou depressa, congelou jovem e deixou para trás um corpo com curvas que ainda hoje persistem," disse Julie Castillo, cientista da Cassini no JPL da NASA em Pasadena, Califórnia.

Ao contrário de qualquer outra lua no Sistema Solar, Japeto conserva a sua figura imatura. Percorrendo exactamente o seu meio, uma cadeia de montanhas com 1300 km de comprimento e 19 de altura, é a causa da aparência de noz da lua.

"Seria de esperar que uma lua com uma rápida rotação tivesse este bojo e não uma lua lenta, devido ao bojo ter que ser bem mais pequeno," disse Dennis Matson, outro cientista da Cassini no JPL. No entanto, Mason dise: "conseguimos obter um modelo de Japeto em que forma o seu grande bojo e que explica o porquê da sua rotação ter diminuído tão drasticamente, quase para um período de 80 dias."

Japeto originalmente girava em torno de seu eixo a cada 5 a 16 horas, o que era rápido o suficiente para deformar a sua superfície no equador, de acordo com o novo modelo a ser detalhado numa edição online futura da revista Icarus.

Os cientistas pensam que elementos radioactivos aqueceram o interior da lua de modo a permitir à crosta esticar e se deformar, e rapidamente foi congelada nesta forma quando este "combustível" acabou.

"O desenvolvimento de Japeto literalmente parou," disse Castillo acerca do corpo rochoso com 4,564 mil milhões de anos. De modo a diminuir a sua velocidade de rotação até à presente, Castillo explica, "o seu interior terá de ser muito mais quente, perto do ponto de fusão da água gelada."

O achado deverá ajudar os astrónomos a melhor compreender como os planetas e seus sistemas de luas se formaram no princípio do Sistema Solar.

"Esta é a primeira prova directa da história da rotação de um satélite no Sistema Solar exterior," disse Matson.

Links:

Notícias relacionadas:
Science Daily
New Scientist
Earthtimes.org
National Geographic
Sky & Telescope

Japeto:
SEDS.org
Wikipedia

Saturno:
Solarviews
Wikipedia

Cassini:
Página oficial (NASA)
Wikipedia

NEVA EM CARONTE

Geysers gelados na lua de Plutão, Caronte, aparentemente revestem o pequeno mundo com cristais de gelo, tornando-o em algo como o equivalente a uma máquina de gelo do Sistema Solar exterior.

Uma máquina de gelo muito, muito lenta.

De acordo com os cientistas, a água provavelmente "goteja" a um ritmo glacial, pavimentando Caronte com uma fina camada de gelo (1 milímetro) a cada 100.000 anos.

A descoberta, anunciada a semana passada e presente na edição de 10 de Julho do Astrophysical Journal, aponta à existência de água gelada dentro de Caronte e tem implicações para outros objectos da Cintura de Kuiper - uma classe de corpos rochosos relativamente pequenos, localizados para lá da órbita de Neptuno.

Impressão de artista de Caronte com Plutão no pano de fundo. As plumas e manchas brilhantes ilustradas em Caronte são devidas a água com amoníaco que é libertada do interior da lua até à sua superfície.
Crédito: Software Bisque, Mark C. Petersen, Loch Ness Productions, Sky-Skan, Inc.
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Não existem fotos dos geysers ou do gelo. Ao invés, os astrónomos acharam os depósitos de gelo depois da descoberta das impressões espectrais de hidratos de amoníaco e de cristas de água em luz vinda da lua. Estas sugerem que uma mistura de água líquida com amoníaco, do interior de Caronte, está sendo libertada através de fissuras até à superfície da lua gelada.

Os cientistas excluíram outros possíveis mecanismos para o gelo e concluíram que a causa deverá ser o criovulcanismo - a erupção de líquidos do interior da lua.

Se o gelo de Caronte era "gelo primordial", deixado para trás desde o nascimento do Sistema Solar, deveria ter perdido a sua estrutura cristalina, observam agora os astrónomos, devido ao bombardeamento de raios cósmicos e à radiação ultravioleta do nosso Sol. E se o gelo tivesse sido causado por impactos de meteoritos revolvendo a superfície da lua, deveria ter sido observado um conjunto diferente de impressões químicas.

"O espectro aponta consistentemente para o criovulcanismo, que traz água líquida até à superfície onde congela em cristais de gelo," disse o líder do estudo, Jason Cook da Universidade Estatal do Arizona. "Isto implica que o interior de Caronte possui água líquida."

O criovulcanismo também ocorre em outras luas do Sistema Solar, como por exemplo na lua de Saturno, Encelado, e no satélite joviano Europa. No entanto, estas duas luas são "espremidas" pela força das marés, devido à forte força gravitacional dos seus planetas gigantes, que força a libertação de água pelas suas fendas.

Os cientistas suspeitam que algo diferente está acontecendo com Caronte, que não está ligado através de forças de maré com Plutão.

Sendo assim, o calor de materiais radioactivos do interior de Caronte poderá estar a criar poços de água derretida por baixo da superfície da lua, que por sua vez é misturada com amoníaco. "À medida que alguma da água subsuperficial arrefece e se aproxima do ponto de congelação, expande-se através das fendas do gelo em cima," explica Cook.

Quando a água líquida alcança a superfície, congela imediatamente e "neva" até à superfície da lua, criando brilhantes zonas geladas que são visíveis no infravermelho.

O amoníaco funciona como um anticongelante e previne a água líquida de se tornar sólida. "Tal como o anticongelante a que estamos habituados aqui na Terra, baixa o ponto de congelação da água," disse o membro da equipa, Steven Desch.

Estudos recentes sugerem que em Encelado as forças das marés fazem com que grandes lençóis de gelo se dobrem e se triturem umas contra as outras, ao longo de enormes falhas chamadas "listas de trigre".

Cook e sua equipa pensam que algo similar está acontecendo em Caronte, cuja superfície está quase completamente coberta de água gelada.

"A prova real virá da sonda New Horizons da NASA, que alcançará este sistema em 2015 e enviará de volta imagens que possam verificar o que observámos," disse Cook.

Os novos achados sugerem que os hidratos de amoníaco, e sendo assim, água líquida, possam existir noutros objectos da Cintura de Kuiper. "Penso que ela deverá andar por aí," disse Cook.

A pesquida foi levada a cabo utilizando o Telescópio Frederick C. Gillett do Observatório Gemini no Hawaii.

Links:

Notícias relacionadas:
Observatório Gemini (comunicado de imprensa)
Universe Today
Science Daily
FOX News
Nature
Sky & Telescope
New Scientist

Caronte:
SEDS.org
Wikipedia

Plutão:
SEDS
Wikipedia

Cintura de Kuiper:
Wikipedia

New Horizons:
NASA
Wikipedia