Se a galáxia de Andrômeda fosse mais brilhante…

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O objeto mais distante que podemos ver a olho nu, em uma noite suficientemente escura e limpa, é a galáxia de Andrômeda. Ela surge no céu apenas como uma tênue mancha, e com isso os planetas e estrelas próximas de nossa própria galáxia nos chamam muito mais a atenção.

Se Andrômeda fosse mais brilhante, pareceria algo como a imagem acima composta por Tom Buckley-Houston, fazendo um pouco mais de jus ao que é: uma galáxia com 140.000 anos-luz de tamanho, maior do que nossa própria Via Láctea.

Mais de dois milhões de anos-luz de distância esmaecem o brilho das bilhões de estrelas de Andrômeda, assim como distâncias ainda maiores fizeram passar despercebido o fato de que há mais de 100 bilhões de galáxias no Universo.

[via Reddit, Bad Astronomer]

Do Barro ao Espaço (so was Sagan)

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Acima, o mapa estelar do K 8538, um disco de barro com escrita cuneiforme representando o céu em quadrantes como visto pelos sumérios há quase três milênios.

Abaixo, o disco folheado a ouro enviado com as sondas Voyager e que já adentra o espaço exterior. Ele contém na parte inferior esquerda um padrão radial com 15 linhas, 14 das quais representam pulsares e sua distância relativa ao Sol.

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Há uma semelhança visual entre o disco sumério e o da NASA, e o mais fabuloso é que ela vai além disso. Troca-se o cuneiforme pelo binário e o céu como visto da Terra pela Via Láctea demarcada por pulsares e seu centro, mas os dois riscados cumprem o mesmo objetivo.

Ambos são representações simbólicas do conhecimento adquirido por aqueles que olhavam para as estrelas e permitem que inteligências separadas pelo espaço e tempo possam encontrar umas às outras enquanto ainda olharem para as estrelas. Ambos discos dizem “eu estive aqui”.

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Se você conhece algo das constelações, pode estudar o disco sumério e compartilhar este conhecimento através do espaço e tempo com a pessoa que marcou aqueles riscos na argila entre os rios Tigre e Eufrates há milhares de anos. Se não conhece, ainda há tempo de conhecer. E ainda há tempo para descobrir o que são pulsares e como eles permitem localizar nosso sistema solar no espaço-tempo mesmo a muitos milhares de anos-luz de distância.

Algum dia, daqui a muito tempo, em algum lugar, alguma outra inteligência pode encontrar o disco dourado das sondas Voyager e ao compreendê-lo, também compartilhará deste conhecimento. De alguma forma, saberá que você, assim como a cultura, a ciência e particularmente a pessoa que criou aquele disco de barro, existiu.

Porque a inteligência, ainda que rara, é tão Universal quanto as estrelas.

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Todos os 786 planetas conhecidos (em junho de 2012) em escala (alguns tamanhos de planetas baseadas em sua massa).

Do sempre sensacional xkcd de Randall Munroe, no centro do diagrama há um pequeno retângulo destacado em cinza.

Esse é o nosso sistema solar. Todo o resto orbita outras estrelas e foram descobertos apenas recentemente. A maior parte deles é enorme porque esse é o tipo que aprendemos a detectar primeiro, mas estamos agora descobrindo que os menores são de fato mais comuns.

Não sabemos nada sobre o que há em qualquer um deles. Com melhores telescópios, isso pode mudar.

Vivemos em uma época excitante.

Há menos de duas décadas os primeiros exoplanetas foram confirmados. Até não muito mais tempo atrás, não se sabia mesmo se sistemas planetários seriam ou não comuns – hoje sabemos que praticamente todas as estrelas possuem planetas ao seu redor.

Em uma geração fomos do primeiro planeta fora do sistema solar para mais de sete centenas de planetas gigantescos orbitando estrelas a muitos anos-luz de distância, com uma ubiquidade ainda maior de planetas menores, mais parecidos com a Terra.

Isso é extraordinário, revolucionário. Pensadores falam por milênios da pluralidade de mundos, da vastidão do Universo, de como há muitas estrelas e de como devem existir muitos e muitos mundos. Eram especulações visionárias, otimistas. Mal conheciam todos os planetas do sistema solar até recentemente.

Foi porém durante nossas vidas, durante cada aniversário que fizemos nos últimos anos, que astrônomos deixaram de especular e estão de fato encontrando muito mais planetas do que existem no sistema solar, fora dele. Já não são especulações, não são visões, são observações. São mundos de verdade, cada um deles com coordenadas e órbitas definidas, ao redor de estrelas catalogadas. Sabemos que estão realmente lá.

“Explorar novos mundos, buscar novas formas de vida e novas civilizações, audaciosamente indo aonde ninguém jamais esteve”.

Durante nossas vidas os primeiros passos para transformar nossos sonhos de exploração em realidade estão sendo tomados. Durante nossas vidas o primeiro planeta fora do sistema solar a ser visitado por nossos descendentes será catalogado.

E você pode ser a pessoa a descobri-lo! Você pode descobrir o lar da primeira colônia humana interestelar. Talvez não possamos explorar outras estrelas em nossas vidas, talvez tenhamos sorte se pudermos fazer um passeio pelo espaço.

Mas algum de nós, daqueles que cresceram enquanto os primeiros exoplanetas foram catalogados, será um daqueles que descobrirá o primeiro exoplaneta que nossa espécie irá visitar. E este alguém pode ser você. Não é um sonho, é uma possibilidade. Coletivamente, é uma certeza: durante os próximos anos muitos milhares de exoplanetas de todas as classes nas proximidades de nosso sistema solar serão descobertos.

Podemos construir para nossos descendentes o futuro extraordinário sonhado por nossos antepassados, descobrindo o conhecimento sobre o qual irão viver suas vidas. Vivemos em uma época excitante.

A extensão dos sinais de rádio

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Se há um sinal da atividade e da inventividade humanas que esteja se estendendo pela Galáxia, são nossos sinais de rádio. E considerando que as primeiras transmissões se deram há aproximadamente um século, há uma esfera se expandindo com nossos sinais. Uma esfera com 200 anos-luz de diâmetro.

Ilustrada por Jack Adam sobre uma concepção artística da Via Láctea de Nick Risinger

Ainda é uma minúscula esfera. E ainda mais tênue, porque seus limites se tornam gradualmente mais vagos enquanto nossas primeiras transmissões eram débeis sinais de rádio.

E muito mais tênue, uma vez que a maior parte de nossas transmissões se torna indistinguível do ruído de fundo depois de apenas dois anos-luz de viagem.

Imagine quantas bolhas de 200 anos-luz de diâmetro caberiam pelo disco da Galáxia, quantas outras civilizações poderiam estar transmitindo sinais de rádio por mais de um século, e ainda assim não alcanãrem umas às outras. e estará imediatamente considerando uma possível resposta ao paradoxo de Fermi. [dica do EntroNonEntro]

O Sistema Solar em 30 Megapixels

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O artista francês Licoti criou uma embasbacante ilustração do sistema solar com 30.000 pixels de largura. Acima, você confere um minúsculo trecho, clique para baixar o arquivo completo de 18Mb na Wikimedia, ou navegue pelo infinito e além através do vídeo abaixo.

[via Byte que eu gosto]

Os Epiciclos Ptolemaicos de Homer Simpson

Uma noite de observação do céu estrelado basta para perceber que tudo está em movimento. O vídeo acima em time-lapse registra o céu em movimento (clique para mais), oferecendo a noção muito clara de uma abóbada celeste girando ao nosso redor. Além de vídeos em lapso de tempo, uma fotografia em longa exposição também ilustra o círculo celeste.

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O Universo em uma Árvore de Natal

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A árvore de Natal é um belo símbolo, representando a vida eterna renascendo do inverno. Os antigos já haviam compreendido os solstícios, e a decoração da árvore com frutas simbolizava a fartura por vir.

Bem, nós descobrimos um tanto mais sobre o Universo desde então. Que tal enxergar a árvore de Natal sob a luz de um punhado destas novas descobertas? Você pode agitar sua ceia de Natal.

  • Conhecemos hoje mais planetas além do sistema solar que o número de bolas de Natal em sua árvore. A contagem atual é de 358 exoplanetas;
  • Se o planeta Terra fosse diminuído ao tamanho de uma bola de Natal, seria uma bola mais lisa que as outras. Geometricamente: o Monte Everest (+8km) ou a Fossa das Marianas (-11km) representam imperfeições minúsculas dado o diâmetro de mais de 12.000km. É uma imperfeição menor que 0,01%.
  • Caso um familiar particularmente inconveniente disser que a Terra não é perfeitamente esférica, e sim um esferóide oblato, mais largo no equador, note que ainda assim o desvio para uma esfera perfeita seria menor do que 0,04%. Bolas de Natal não são tão redondas assim. E para a maior parte dos fins práticos, a Terra é sim redonda. You win.
  • Se uma bola de Natal de oito centímetros representar a Terra e uma outra bola ao lado representar o exoplaneta mais próximo – Epsilon Eridani b, a 10,5 anos-luz de distância – então para que a distância entre os planetas seja representada na mesma escala que o tamanho do planeta Terra, a outra bola de Natal deveria estar a aproximadamente 630.000 km de distância. Quase o dobro da distância da Terra à Lua.
  • Se a estrela no topo da árvore representar o nosso Sol, e a estrela no topo da árvore de Natal do seu vizinho – digamos, a 50 metros — representar as estrelas mais próximas, o sistema binário de Alfa Centauro, a 4 anos-luz, então o tamanho da estrela no topo de sua árvore deveria ser de 0,00074 centímetros, ou 0,74 micrômetros. Mais de 100 vezes menor que a espessura de um fio de cabelo.

O Universo tem espaço. Uma curiosidade de bônus ilustra como também tem tempo:

    • Digamos que sua árvore de Natal seja um vistoso pinheiro, que tenha levado dez anos para crescer. Se o momento em que foi semeado coincidisse com o Big Bang, há 13,7 bilhões de anos, e todo o resto fosse comprimido até o presente, então esta árvore de Natal só teria conhecido os primeiros primatas nas últimas horas, e toda nossa história registrada teria pouco mais de um minuto. Dez anos crescendo, e nossas aventuras se resumiriam a alguns instantes encenados em uma parte minúscula desta árvore repleta de ornamentos. O pinheiro de dez anos pode ser visto como uma versão do Calendário Cósmico de Carl Sagan.

“A astronomia é uma experiência de humildade que constrói o caráter”, notou Sagan. ”Dizem que os cientistas são frios, que sua paixão por descobrir coisas tira a beleza e o mistério do mundo. Mas não é sensacional entender como o mundo realmente funciona – que a luz branca é feita de cores, que a cor é a forma como percebemos comprimentos de ondas de luz, que o ar transparente reflete a luz e que ao fazê-lo separa as ondas, e que o céu é azul pela mesma razão que o pôr-do-sol é vermelho? Não faz mal nenhum ao romance do pôr-do-sol conhecer algo sobre ele”.

Que o espírito Natalino inspirado por uma árvore de Natal tomada como ponto de partida para uma viagem pelo Universo descoberto pela ciência seja um bom presente neste Natal.

Boas festas! [imagem da árvore de dyet]

Aprendendo com a Constelação de Homer Simpson

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Quer relaxar e ao mesmo tempo aprender um pouco de astronomia? Em Starlight o jogo é simples e, na fase “Relax”, faz justamente isto: movimente o mouse até encontrar a perspectiva correta para que a série de pontos de luz ligados por linhas forme o desenho certo. Acredite, jogar é muito mais simples do que ler essa descrição.

O que astronomia tem a ver com a brincadeira? As constelações, em seu sentido antigo, são justamente esse agrupamento de estrelas formando um desenho no céu. Como o jogo deve deixar claro, contudo, o grupo forma um desenho definido apenas quando visto de um ponto bem determinado – no caso, a posição da qual vemos as estrelas, a Terra. Exatamente como no jogo, praticamente todas as constelações são formadas por estrelas que, com uma variação de magnitudes de brilho e distância, podem parecer “próximas” embora estejam distantes entre si.

Vistas de outros pontos da Galáxia, alguns nem tão distantes de nosso planeta, as constelações formariam “desenhos” bem diferentes, se é que formariam algum desenho. São arbitrariedades, e mais do que apenas arbitrariedades espaciais, são também temporais, enquanto nosso planeta e as próprias estrelas movimentam-se em velocidades e direções diferentes. Há alguns séculos as constelações tinham uma aparência sutilmente diferente, e um exemplo é a Ursa Maior.

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Acima, como a constelação deveria aparecer aos primeiros seres humanos, como ela surge hoje para nós, e abaixo como deve aparecer para qualquer criatura sobre o planeta daqui a mais 100.000 anos (imagem via Cornell). Você pode brincar com essa mudança nas constelações com o Stellarium.

Ao contrário de astrólogos e mesmo alguns relatos de supostos extraterrestres – que diriam, por exemplo, que vêm da “Constelação de Órion” ou das Plêiades, o que deve ficar claro agora que não faz muito sentido como informação de localização –, os astrônomos levaram em conta tais descobertas e conhecimentos, e assim a definição astronômica moderna de constelação se refere à área da esfera celeste, apontando uma direção, comumente a que coincide com o “desenho” visto no céu pelos antigos, o que permite considerar a definição tradicional com a precisão do conhecimento atualizado.

Pronto, agora você tem uma boa desculpa educativa para gastar alguns minutos resolvendo 64 desenhos de constelações fictícias e relaxar…

[Quer mais astronomia e ainda física em um joguinho agradável? Brinque de Deus – ou Velikovsky com Orbitrunner.]

O Universo Conhecido

São imagens poderosas, afinal, é todo O Universo Conhecido, um filme produzido pelo Museu Americano de História Natural em uma viagem do monte Everest e as gargantas do rio Ganges até os limites de todo o cosmo conhecido.

No caminho, enquanto nos afastamos do planeta vemos o azul profundo do Pacífico, a Terra como um todo, as órbitas de milhares de satélites que lançamos em órbitas baixas e então um anel daqueles em órbita geostacionária; rapidamente focando o brilho de nosso Sol, o sistema solar, a bolha de nossas transmissões de rádio com décadas de anos-luz de raio, a nossa galáxia, a estrutura filamentar de milhões de outras galáxias próximas até o limite do Universo observável, na radiação de fundo composta dos ecos do Big Bang.

Viajar pelo espaço nesta escala é também viajar no tempo, enquanto a esfera final do Universo conhecido marca também os primeiros instantes de tudo. Caso se sinta alguma vertigem, basta se segurar nos assentos porque logo fazemos todo o caminho de volta ao pálido ponto azul.

Esse tipo de visualização não é particularmente novo, e sua versão mais famosa é o clássico Potências de 10 (1977), sendo que uma versão recente particularmente bela inicia o filme Contato (1997). A diferença é que desta vez, “a estrutura de O Universo Conhecido é baseada em observações e pesquisas precisas e cientificamente acuradas”. Isto é, enquanto todas as outras versões anteriores contavam com uma boa dose de licença artística e imaginação, nesta versão a beleza é derivada diretamente de dados científicos concretos. É por isto que em certo momento a visualização de galáxias e quasares forma uma espécie de ampulheta, porque só podemos observar em grandes distâncias em planos perpendiculares ao disco de nossa Via Láctea – isto é, “para cima ou para baixo”, porque “dos lados” todas as estrelas de nossa galáxia bloqueiam a visão.

De traçar constelações no céu a olho nu a uma visão de todo o cosmo com bilhões de anos-luz, este é o poder, ou a potência, de O Universo Conhecido.

Longe de diminuir a fascinação, justamente por se centrar em dados observacionais esta visualização instiga mais beleza. Além dos limites do conhecido não se exibe nada. Não vemos a cabeça de Homer Simpson, o que seria algo cômico, mas que não se compara com o fato de que este vazio representa o incognoscível. De tudo que conhecemos sobre o cosmos, dentro da esfera, o que há além dela estaria por definição fora de nosso alcance. É grosso modo aquilo que teria ocorrido antes do Universo, com o detalhe de que antes de nosso Universo o tempo também não existia.

“Comparo o Universo Digital à invenção do modelo do globo terrestre”, diz Ben Oppenheimer, astrofísico do Museu. “Quando Mercator inventou o globo, todos queriam um. Ele teve encomendas adiantadas por anos. Deu a todos uma nova perspectiva de onde viviam em relação aos outros, e esperamos que o Universo Digital faça o mesmo em uma escala maior, cósmica”.

Haveria “outros” pelo Universo? Sem dúvida, a primeira e mais básica impressão que o filme deixa é justamente que, se estivermos sós, “será um grande desperdício de espaço”.

[O filme foi produzido por Michael Hoffman e dirigido por Carter Emmart, criado na plataforma Uniview, a mesma utilizada em outro trabalho fenomenal, Bella Gaia, abordado aqui em 100nexos há alguns meses]

Uma erupção observada do espaço faz barulho?

A resposta é sim, ainda que os astronautas não possam ouvir. As imagens mais do que devem compensar, capturadas em plena órbita a 350km de altitude. Foi assim que no último dia 12 de junho registraram os primeiros estágios da erupção do vulcão Sarychev em uma desabitada ilha russa próxima da fronteira com o Japão.

No quadro abaixo, vêem-se os diversos fenômenos empolgando meteorologistas, geocientistas e vulcanologistas. A gigantesca coluna de fumaça é a primeira das plumas lançadas pelo vulcão, em uma combinação de cinza marrom e vapor branco. Enquanto a mistura aquecida se eleva rapidamente pela atmosfera, a umidade acaba se condensando e formando a peculiar nuvem branca em forma de domo: é uma nuvem pileus, cuja aparência inusitada já foi motivo de confusão com discos voadores.

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Também há cinzas mais densas estendendo-se pela terra, em um fluxo piroclástico, do qual distância é mais do que recomendada. Finalmente, a cobertura de nuvens ao redor da ilha está aberta em um círculo, com centro aparentemente no ponto de erupção. Cientistas discordam sobre o que pode ter causado este “furo” que permitiu uma visão tão clara. Vários indicam que seria a estrondosa onda de choque da explosão, enquanto outros sugerem ser o ar quente da pluma retornando ao solo ou simplesmente uma disposição natural das nuvens ao redor da ilha, sem relação com a erupção.

Fato é que são imagens fenomenais, motivando muito mais reflexão do que se a erupção fez ou não barulho – tanto fez que, repetindo, a onda de choque pode ter aberto o furo quilométrico da cobertura de nuvens, o que significaria que os astronautas podem ter “visto o som”.

O vídeo que inicia esta nota, por exemplo, é uma composição da série de fotografias capturadas a bordo da Estação Espacial Internacional. Note como entre a primeira e a última imagem os astronautas deslocaram-se bastante em relação à erupção, capturando-a primeiro de um lado e depois de outro. Natural, pois estão a quase 30.000km/h, completando uma volta ao planeta a cada 91 minutos. Lembrando que estão a 350 km de altitude e que a distância ao vulcão deveria ser uma diagonal muito mais longa, as imagens são uma façanha.

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Falando em quilômetros, escalas são necessárias. O pico Sarychev alcança pouco menos de 1,5km de altura, mas a pluma que lançou ultrapassou 8km de altitude, podendo ter chegado aos 16km. Mais do que o dobro do Everest em questão de horas. Ela não se estendeu apenas verticalmente, e na imagem acima, capturada dois dias depois, as cinzas marrons se estendem por toda a região. As várias erupções levaram cinzas do Sarychev a mais de 2.400km de distância, e a enorme extensão destas cinzas ressalta o impacto em escala planetária que erupções podem ter.

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Somando tudo, é algo fabuloso em escala incomensurável. Uma erupção ocorrida há menos de um mês em uma ilha desabitada é observada do espaço por astronautas em órbita, fotografada em câmeras digitais cujos arquivos foram enviados à Terra muito antes que os astronautas retornem. Seis astronautas, a propósito, lotação recorde nesta vigésima expedição, com americanos, russos, um canadense e o engenheiro de vôo japonês Koichi Wakata, que andou com um tapete voador. Arquivos digitais, a propósito, divulgados pela NASA em seus sítios, discutidos por especialistas e apreciados por leigos, partilhados no Twitter e Youtube até chegar a este blog.

“Apesar de todos os nossos fracassos, a despeito de nossas limitações e falibilidades, somos capazes de grandeza”. Só posso esperar que Carl Sagan perdoe o abuso de suas palavras para definir a maravilha que é o registro e a forma de divulgação dessas Manchas Marrons vistas do espaço em nosso Pálido Ponto Azul. [dica do Atila]

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