Astronomia

Corpos interestelares

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Um sol poderia emitir um grande pedaço de matéria que escapa de sua gravidade e, eventualmente, atingir outro sistema solar? E qual seria o efeito se um objeto do tamanho de um planeta alcançasse nosso sistema solar e entrasse em órbita ao redor de nosso sol?


O sol não pode. O sol emite luz e um vento solar. Não emite pedaços de matéria sólida. É possível que um corpo pequeno, como um cometa, gire um estilingue ao redor de um planeta e seja ejetado. No início do sistema solar, quando as órbitas dos planetas eram instáveis, é possível que corpos maiores fossem ejetados do sistema solar. Pensa-se que existem planetas rebeldes, longe de quaisquer estrelas. Alguns maiores que Júpiter.

Se um planeta invasor entrasse em nosso sistema solar, ele cairia em direção ao sol, passaria por ele e partiria novamente. É possível que ele possa interagir com um dos outros planetas e entrar em uma longa órbita elíptica. Isso seria muito ruim. Um objeto do tamanho de um planeta em uma órbita instável não é o tipo de coisa que você deseja em seu sistema solar. Teríamos apenas que torcer para que nunca se aproximasse o suficiente da Terra para afetá-lo.

Um planeta rebelde poderia distorcer significativamente a órbita da Terra e, se colidisse com a Terra, energia suficiente seria liberada para derreter toda a superfície. Felizmente, planetas invasores são raros o suficiente para que não esperássemos que alguém entrasse no sistema solar por muito, muito tempo.


Objeto interestelar Oumuamua pode ser um corpo rico em hidrogênio e gelo

Em artigo a ser publicado no Cartas de jornal astrofísico, astrônomos da Universidade de Chicago e da Universidade de Yale mostram que as propriedades estranhas de ‘Oumuamua, um objeto em forma de charuto recentemente descoberto de origem extrassolar, podem ser explicadas se ele contiver uma fração significativa de hidrogênio molecular congelado.

A impressão deste artista mostra o primeiro objeto interestelar ‘Oumuamua. Crédito da imagem: M. Kornmesser / ESO.

‘Oumuamua foi detectado pela primeira vez pelo telescópio Pan-STARRS 1 da Universidade do Havaí em outubro de 2017, mais de um mês depois de ultrapassar seu ponto mais próximo do sol.

As observações detalhadas subsequentes conduzidas por vários telescópios baseados no espaço e no solo detectaram a luz do sol refletida na superfície do objeto.

Grandes variações em seu brilho sugeriram que 'Oumuamua é altamente alongado e até 275 m (900 pés) em sua dimensão mais longa.

O objeto também experimentou uma pequena, mas persistente aceleração que não pode ser explicada simplesmente pela atração gravitacional do Sol.

As teorias sobre sua origem incluem tudo, desde um fragmento planetário a uma sonda de luz alienígena.

“Desenvolvemos uma teoria que explica todas as propriedades estranhas de‘ Oumuamua ’, disse o professor Gregory Laughlin da Universidade de Yale.

“Mostramos que provavelmente era composto de gelo de hidrogênio. Este é um novo tipo de objeto, mas parece que pode haver muitos mais deles aparecendo daqui para frente. ”

Embora o hidrogênio seja o elemento mais comum no Universo, raramente é encontrado na forma sólida, o que requer temperaturas extremamente baixas. O hidrogênio congelado, entretanto, oferece um mecanismo atraente para a aceleração.

“À medida que 'Oumuamua passava perto do Sol e recebia seu calor, o hidrogênio derretido teria fervido rapidamente da superfície gelada, proporcionando a aceleração observada e também reduzindo' Oumuamua à sua forma alongada e estranha & # 8212 como uma barra de sabão torna-se uma lasca depois de muitos usos no chuveiro ”, disse o professor Laughlin.

Ele e seu colega, Dr. Darryl Seligman da Universidade de Chicago, teorizam que objetos ricos em hidrogênio e gelo podem potencialmente se formar nos núcleos densos de nuvens moleculares que permeiam a Via Láctea e dão origem a novas estrelas e sistemas planetários.

"Se a aceleração anômala de 'Oumuamua resultou da sublimação do gelo de hidrogênio, é provável que exista uma grande população de objetos semelhantes", disseram os astrônomos.

"Nossa estimativa da massa inicial de 'Oumuamua, portanto, sugere uma massa total de uma massa terrestre de corpos ricos em hidrogênio por estrela."

“Um mar galáctico de objetos de tamanho planetesimal não ligados tem consequências potenciais para a formação de estrelas e planetas, e os membros da população serão prontamente detectáveis ​​com o próximo Grande Telescópio de Pesquisa Sinótica”, acrescentaram.

"A missão do Comet Interceptor proposta pelo ESO, além disso, estará bem posicionada para fornecer no local estudos."

Darryl Seligman e Gregory Laughlin. 2020. Evidência de que 1I / 2017 U1 (‘Oumuamua) era composto de gelo de hidrogênio molecular. ApJL, no prelo arXiv: 2005.12932


20.1 O Meio Interestelar

Os astrônomos se referem a todo o material entre as estrelas como interestelar matéria toda a coleção de matéria interestelar é chamada de meio interestelar (ISM). Algum material interestelar está concentrado em nuvens gigantes, cada uma das quais é conhecida como nebulosa (plural “nebulosa”, latim para “nuvens”). As nebulosas mais conhecidas são aquelas que podemos ver brilhando ou refletindo luz visível. Há muitas fotos delas neste capítulo.

As nuvens interestelares não duram toda a vida do universo. Em vez disso, são como nuvens na Terra, mudando constantemente, fundindo-se, crescendo ou se dispersando. Alguns se tornam densos e massivos o suficiente para entrar em colapso sob sua própria gravidade, formando novas estrelas. Quando as estrelas morrem, elas, por sua vez, ejetam parte de seu material no espaço interestelar. Este material pode então formar novas nuvens e começar o ciclo novamente.

Cerca de 99% do material entre as estrelas está na forma de um gás- isto é, consiste em átomos ou moléculas individuais. Os elementos mais abundantes neste gás são o hidrogênio e o hélio (que vimos também são os elementos mais abundantes nas estrelas), mas o gás também inclui outros elementos. Parte do gás está na forma de moléculas - combinações de átomos. O 1% restante do material interestelar é sólido - partículas congeladas que consistem em muitos átomos e moléculas que são chamadas grãos interestelares ou poeira interestelar (Figura 20.2). Um grão de poeira típico consiste em um núcleo de material rochoso (silicatos) ou grafite cercado por um manto de gelo, água, metano e amônia são provavelmente os mais abundantes.

Se todo o gás interestelar dentro da Galáxia fosse espalhado suavemente, haveria apenas cerca de um átomo de gás por cm 3 no espaço interestelar. (Em contraste, o ar da sala onde você está lendo este livro tem cerca de 10 19 átomos por cm 3.) Os grãos de poeira são ainda mais escassos. Um km 3 de espaço conteria apenas algumas centenas a alguns milhares de grãos minúsculos, cada um tipicamente com menos de um décimo de milésimo de um milímetro de diâmetro. Esses números são apenas médias, no entanto, porque o gás e a poeira são distribuídos de forma desigual e irregular, assim como o vapor de água na atmosfera da Terra costuma se concentrar nas nuvens.

Em algumas nuvens interestelares, a densidade do gás e da poeira pode exceder a média em até mil vezes ou mais, mas mesmo essa densidade é quase um vácuo do que qualquer outra que possamos fazer na Terra. Para mostrar o que queremos dizer, vamos imaginar um tubo vertical de ar indo do solo ao topo da atmosfera da Terra com uma seção transversal de 1 metro quadrado. Agora, vamos estender o tubo do mesmo tamanho do topo da atmosfera até a borda do universo observável - a mais de 10 bilhões de anos-luz de distância. Embora seja longo, o segundo tubo ainda conteria menos átomos do que o da atmosfera do nosso planeta.

Enquanto o densidade de matéria interestelar é muito baixo, o volume de espaço em que tal matéria é encontrada é enorme, e por isso é total massa é substancial. Para ver por quê, devemos ter em mente que as estrelas ocupam apenas uma pequena fração do volume da Via Láctea. Por exemplo, a luz leva apenas cerca de quatro segundos para percorrer uma distância igual ao diâmetro do Sol, mas mais de quatro anos viajar do Sol até a estrela mais próxima. Mesmo que os espaços entre as estrelas sejam escassamente povoados, há muito espaço lá fora!

Os astrônomos estimam que a massa total de gás e poeira na Via Láctea é igual a cerca de 15% da massa contida nas estrelas. Isso significa que a massa da matéria interestelar em nossa galáxia equivale a cerca de 10 bilhões de vezes a massa do sol. Há bastante matéria-prima na Galáxia para fazer gerações de novas estrelas e planetas (e talvez até mesmo para estudantes de astronomia).

Exemplo 20.1

Estimando a massa interestelar

Você deve se lembrar de usar unidades consistentes, como metros e quilogramas. Vamos supor que nossa galáxia tem a forma de um cilindro, o volume de um cilindro é igual à área de sua base vezes sua altura

Onde R é o raio do cilindro e h é a sua altura.

Suponha que a densidade média do gás hidrogênio em nossa galáxia seja de um átomo por cm 3. Cada átomo de hidrogênio tem uma massa de 1,7 × 10 −27 kg. Se a Galáxia é um cilindro com diâmetro de 100.000 anos-luz e altura de 300 anos-luz, qual é a massa desse gás? Quantas estrelas de massa solar (2,0 × 10 30 kg) poderiam ser produzidas a partir dessa massa de gás se tudo fosse transformado em estrelas?

Solução

A massa total é, portanto,

Isso é suficiente para fazer

estrelas iguais em massa ao sol. Isso é cerca de 2 bilhões de estrelas.

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Astronomia Básica

Nomeando as Nebulosas

Ao olhar para as legendas de algumas das fotos espetaculares neste capítulo e O nascimento das estrelas e a descoberta dos planetas fora do Sistema Solar, você notará a variedade de nomes dados à nebulosa. Alguns, que em pequenos telescópios parecem algo reconhecível, às vezes recebem o nome de criaturas ou objetos com os quais se parecem. Os exemplos incluem as nebulosas do caranguejo, da tarântula e do buraco da fechadura. Mas a maioria tem apenas números que são entradas em um catálogo de objetos astronômicos.

Talvez o catálogo mais conhecido de nebulosas (bem como aglomerados de estrelas e galáxias) tenha sido compilado pelo astrônomo francês Charles Messier (1730-1817). A paixão de Messier era descobrir cometas, e sua devoção a essa causa lhe rendeu o apelido de "O Furão Cometa" do Rei Luís XV. Quando os cometas são vistos pela primeira vez vindo em direção ao Sol, eles se parecem com pequenas manchas difusas de luz em pequenos telescópios, eles são fáceis de confundir com nebulosas ou com agrupamentos de muitas estrelas tão distantes que sua luz se mistura. Vez após vez, o coração de Messier deu um salto ao pensar que havia descoberto um de seus cometas preciosos, apenas para descobrir que havia "meramente" observado uma nebulosa ou aglomerado.

Frustrado, Messier começou a catalogar a posição e a aparência de mais de 100 objetos que poderiam ser confundidos com cometas. Para ele, essa lista era apenas uma ferramenta no trabalho muito mais importante da caça de cometas. Ele ficaria muito surpreso se voltasse hoje e descobrisse que ninguém mais lembra de seus cometas, mas seu catálogo de “coisas difusas que não são cometas” ainda é amplamente utilizado. Quando a Figura 20.2 se refere a M4, ela denota a quarta entrada na lista de Messier. Visite https://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-messier-catalog para uma galeria de objetos M fotografados com o Telescópio Espacial Hubble.

Uma lista muito mais extensa foi compilada sob o título do Novo Catálogo Geral (NGC) de Nebulosas e Aglomerados Estelares em 1888 por John Dreyer, trabalhando no observatório em Armagh, Irlanda. Ele baseou sua compilação no trabalho de William Herschel e seu filho John, além de muitos outros observadores que os seguiram. Com a adição de mais duas listagens (chamadas de Catálogos de índice), A compilação de Dreyer eventualmente incluiu 13.000 objetos. Os astrônomos de hoje ainda usam seus números NGC quando se referem à maioria das nebulosas e grupos de estrelas.


A nova teoria da formação explica o misterioso objeto interestelar 'Oumuamua

Esta ilustração mostra o processo de interrupção das marés que pode dar origem a objetos semelhantes a 'Oumuamua. Crédito: NAOC / Y. Zhang

Desde sua descoberta em 2017, um ar de mistério envolveu o primeiro objeto interestelar conhecido a visitar nosso sistema solar, um corpo alongado em forma de charuto chamado 'Oumuamua (havaiano para "um mensageiro de longe chegando primeiro").

Como foi formado e de onde veio? Um novo estudo publicado em 13 de abril em Astronomia da Natureza oferece uma primeira resposta abrangente a essas perguntas.

O primeiro autor Yun Zhang, dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências, e o co-autor Douglas NC Lin, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, usaram simulações de computador para mostrar como objetos como 'Oumuamua podem se formar sob a influência de forças de maré como as sentidas pelos oceanos da Terra. Sua teoria de formação explica todas as características incomuns de 'Oumuamua.

"Nós mostramos que 'objetos interestelares parecidos com Oumuamua podem ser produzidos por meio de extensa fragmentação das marés durante encontros próximos de seus corpos pais com suas estrelas hospedeiras, e então ejetados para o espaço interestelar", disse Lin, professor emérito de astronomia e astrofísica da UC Santa Cruz .

Descoberto em 19 de outubro de 2017, pelo Telescópio de Levantamento Panorâmico e Sistema de Resposta Rápida 1 (Pan-STARRS1) no Havaí, 'Oumuamua é absolutamente nada parecido com qualquer outra coisa em nosso sistema solar, de acordo com Zhang. Sua superfície seca, formato incomumente alongado e movimento intrigante levaram alguns cientistas a se perguntar se era uma sonda alienígena.

"É realmente um objeto misterioso, mas alguns sinais, como suas cores e a ausência de emissão de rádio, indicam que 'Oumuamua é um objeto natural", disse Zhang.

"Nosso objetivo é criar um cenário abrangente, baseado em princípios físicos bem compreendidos, para reunir todas as pistas tentadoras", disse Lin.

Um objeto semelhante a 'Oumuamua produzido por uma simulação do cenário de interrupção das marés proposto por Zhang e Lin. Crédito: NAOC / Y. Zhang (histórico: ESO / M. Kornmesser)

Os astrônomos esperavam que o primeiro objeto interestelar detectado fosse um corpo gelado como um cometa. Objetos gelados como aqueles que povoam a nuvem de Oort, um reservatório de cometas nos confins de nosso sistema solar, evoluem a distâncias muito grandes de suas estrelas hospedeiras, são ricos em voláteis e muitas vezes são expulsos de seus sistemas hospedeiros por interações gravitacionais. Eles também são altamente visíveis devido à sublimação de compostos voláteis, que cria uma coma de cometa (ou "cauda") quando é aquecida pelo sol. A aparência seca de 'Oumuamua, no entanto, é semelhante a corpos rochosos como os asteróides do sistema solar, indicando um cenário de ejeção diferente.

Outros pesquisadores calcularam que deve haver uma população extremamente grande de objetos interestelares como 'Oumuamua. "A descoberta de 'Oumuamua implica que a população de objetos interestelares rochosos é muito maior do que pensávamos anteriormente", disse Zhang. "Em média, cada sistema planetário deve ejetar no total cerca de cem trilhões de objetos como 'Oumuamua. Precisamos construir um cenário muito comum para produzir esse tipo de objeto."

Quando um corpo menor passa muito perto de um muito maior, as forças de maré do corpo maior podem separar o menor, como aconteceu com o cometa Shoemaker-Levy 9 quando se aproximou de Júpiter. Os processos de interrupção das marés podem ejetar alguns detritos no espaço interestelar, o que foi sugerido como uma possível origem para 'Oumuamua. Mas se tal processo poderia explicar as características intrigantes de 'Oumuamua, permanecia altamente incerto.

Zhang e Lin executaram simulações de computador de alta resolução para modelar a dinâmica estrutural de um objeto voando perto de uma estrela. Eles descobriram que se o objeto chegar perto o suficiente da estrela, a estrela pode rasgá-lo em fragmentos extremamente alongados que são ejetados para o espaço interestelar.

"A forma alongada é mais atraente quando consideramos a variação da resistência do material durante o encontro estelar. A proporção do eixo longo para o eixo curto pode ser ainda maior do que dez para um", disse Zhang.

A modelagem térmica dos pesquisadores mostrou que a superfície dos fragmentos resultantes do rompimento do corpo inicial derreteria a uma distância muito curta da estrela e recondensaria a distâncias maiores, formando uma crosta coesiva que garantiria a estabilidade estrutural da forma alongada .

"A difusão de calor durante o processo de interrupção da maré estelar também consome grandes quantidades de voláteis, o que não só explica as cores da superfície de 'Oumuamua e a ausência de coma visível, mas também elucida a secura inferida da população interestelar", disse Zhang. "No entanto, alguns voláteis de alta temperatura de sublimação enterrados sob a superfície, como o gelo de água, podem permanecer em uma forma condensada."

Impressão artística de 'Oumuamua. Crédito: ESO / M. Kornmesser

As observações de 'Oumuamua não mostraram atividade cometária, e apenas o gelo de água é uma possível fonte de liberação de gás para explicar seu movimento não gravitacional. Se 'Oumuamua foi produzido e ejetado pelo cenário de Zhang e Lin, bastante gelo de água residual poderia ser ativado durante sua passagem pelo sistema solar. A liberação de gás resultante causaria acelerações que correspondem à trajetória de cometa de 'Oumuamua.

"O cenário de fragmentação das marés não apenas fornece uma maneira de formar um único 'Oumuamua, mas também é responsável pela vasta população de objetos interestelares semelhantes a asteróides", disse Zhang.

Os cálculos dos pesquisadores demonstram a eficiência das forças das marés na produção desse tipo de objeto. Possíveis progenitores, incluindo cometas de longo período, discos de detritos e até super-Terras, poderiam ser transformados em pedaços do tamanho de 'Oumuamua durante encontros estelares.

Este trabalho apóia estimativas de uma grande população de objetos interestelares do tipo 'Oumuamua. Uma vez que esses objetos podem passar pelos domínios de zonas habitáveis, a possibilidade de que possam transportar matéria capaz de gerar vida (chamada de panspermia) não pode ser descartada. "Este é um campo muito novo. Esses objetos interestelares podem fornecer pistas críticas sobre como os sistemas planetários se formam e evoluem", disse Zhang.

Impressão artística da formação 'Oumuamua. Crédito: YU Jingchuan do Planetário de Pequim

De acordo com Lin, "'Oumuamua é apenas a ponta do iceberg. Prevemos que muitos mais visitantes interestelares com características semelhantes serão descobertos por observação futura com o próximo Observatório Vera C. Rubin."

O astrônomo da Academia Naval dos EUA, Matthew Knight, co-líder da equipe do 'Oumuamua International Space Science Institute e não estava envolvido no novo estudo, disse que este trabalho "faz um trabalho notável ao explicar uma variedade de propriedades incomuns de' Oumuamua com um modelo único e coerente. "

"Como futuros objetos interestelares serão descobertos nos próximos anos, será muito interessante ver se algum exibe propriedades semelhantes a Oumuamua. Nesse caso, pode indicar que os processos descritos neste estudo são generalizados", disse Knight.


Corpos interestelares originados além de nosso sistema solar

Surpreendentemente, não um, mas dois asteróides interestelares foram detectados entrando em nosso sistema solar desde 2017.

O primeiro recebeu o nome havaiano de 'Oumuamua, que significa' mensageiro de longe ', após sua descoberta pelo astrônomo canadense Robert Weryk. O segundo, 2I / Borisov, recebeu o nome de seu descobridor Gennadiy Borisov.

Paul Wiegert, do Instituto de Exploração da Terra e do Espaço da Western University, está agora rastreando as origens desses corpos que viajam longínquos com seu ex-aluno de graduação Tim Hallatt, o principal autor do artigo, agora aluno de pós-graduação na McGill University.

As descobertas preliminares da equipe liderada pelo Ocidente foram submetidas hoje ao Astronomical Journal.

"Nosso sistema solar é grande. Ele contém todos os planetas e asteróides, em todos os lugares em que estivemos ou para onde enviamos uma espaçonave", explica Hallatt. "Mas nossa galáxia é realmente vasta. É mais de 100.000 vezes maior que nosso sistema solar. A Via Láctea contém todas as estrelas que podemos ver em uma noite clara, além de seus sistemas solares. Quando um visitante de uma galáxia mais ampla passa por nosso sistema solar sistema, sabemos que temos uma oportunidade sem precedentes de estudar algo especial. "

A galáxia mais ampla tem mais de 100 bilhões de estrelas, portanto, determinar o ponto de origem dos hóspedes interestelares não é tarefa fácil. Exatamente como eles se formam permanece desconhecido. Mas rastreando seu movimento no tempo, é possível, pelo menos em princípio, determinar onde eles se originaram.

É isso que Wiegert e Hallatt estão fazendo. Eles começaram o projeto investigando nosso primeiro convidado interestelar 'Oumuamua e determinaram que devido à sua velocidade relativamente baixa em relação à nossa galáxia, ele poderia ser bem jovem - astronomicamente falando.

“Jovem aqui significa menos de 100 milhões de anos. Não jovem em termos humanos, mas é um tempo curto em comparação com a idade de nossa galáxia, que é estimada 100 vezes mais velha em 10 bilhões de anos”, diz Hallatt.

2I / Borisov tornou-se parte do estudo após seu aparecimento inesperado no início deste ano, embora seja provavelmente muito mais antigo do que 'Oumuamua, tornando-o muito mais difícil de rastrear. Embora os movimentos contínuos dos habitantes de nossa galáxia tenham tornado impossível determinar o ponto preciso de origem de 'Oumuamua, Hallatt e Wiegert foram capazes de calcular que a origem deveria estar dentro de nossa vizinhança galáctica local e relativamente fácil de estudar telescopicamente, mesmo que pode ser encontrado.

"Ser capaz de estudar o sistema de origem de tais viajantes forneceria muitas pistas", diz Wiegert, professor do Departamento de Física e Astronomia do Oeste. "Embora sua origem permaneça indescritível, estamos gradualmente atraindo a rede. É apenas uma questão de tempo antes que esses viajantes revelem seu segredo."


A ciência de 'interestelar' explicada (infográfico)

O filme "Interestelar" depende da ciência real para muitos de seus visuais impressionantes. O físico Kip Thorne, especialista em buracos negros e buracos de minhoca, forneceu a matemática que os artistas de efeitos especiais transformaram em mágica do cinema.

O destino da nave Endurance é Gargantua, um buraco negro supermassivo fictício com uma massa 100 milhões de vezes a do sol. Encontra-se a 10 bilhões de anos-luz da Terra e é orbitado por vários planetas. Gargantua gira a surpreendentes 99,8% da velocidade da luz.

O disco de acreção de Gargantua contém gás e poeira com a temperatura da superfície do sol. O disco fornece luz e calor aos planetas de Gargantua.

A aparência complexa do buraco negro no filme se deve à imagem do disco de acreção sendo deformado por lentes gravitacionais em duas imagens: uma girando sobre o buraco negro e a outra embaixo dele.

Uma característica das equações de Einstein é que o tempo passa mais devagar em campos de gravidade mais alta. Portanto, em um planeta orbitando perto de um buraco negro, um relógio bate muito mais devagar do que em uma espaçonave orbitando mais longe.

Nosso universo tridimensional pode ser pensado como uma membrana plana (ou "brana") flutuando em um vazio quadridimensional chamado "Bulk". A presença de massa distorce a membrana como se fosse uma folha de borracha.

Se massa suficiente é concentrada em um ponto, uma singularidade é formada. Objetos que se aproximam da singularidade passam por um horizonte de eventos do qual nunca podem retornar. Se duas singularidades em locais distantes pudessem ser fundidas, um túnel de buraco de minhoca através do Bulk poderia ser formado. Esses buracos de minhoca não podem se formar naturalmente, no entanto.

Seres capazes de controlar a gravidade e viajar através do Bulk poderiam criar buracos de minhoca e cruzar o espaço muito mais rápido que a luz.

Em diagramas bidimensionais, a boca do buraco de minhoca é mostrada como um círculo. Visto pessoalmente, um buraco de minhoca seria uma esfera. Uma visão distorcida gravitacionalmente do espaço do outro lado pode ser vista na superfície da esfera.

O buraco de minhoca do filme tem 1,25 milhas (2 quilômetros) de diâmetro e 10 bilhões de anos-luz de comprimento.


Molécula quiral detectada no espaço interestelar

Uma equipe de cientistas usando radiotelescópios altamente sensíveis descobriu a primeira molécula quiral orgânica complexa no espaço interestelar. A molécula, óxido de propileno (CH3 CHOCH 2), foi encontrado próximo ao centro de nossa galáxia em uma enorme nuvem de poeira e gás formadora de estrelas conhecida como Sagitário B2 (Sgr B2).

A pesquisa foi realizada principalmente com a National Science Foundation & # 8217s Green Bank Telescope (GBT) em West Virginia como parte do Prebiotic Interstellar Molecular Survey. Observações adicionais de apoio foram feitas com o radiotelescópio Parkes na Austrália.

& # 8220Esta é a primeira molécula detectada no espaço interestelar que tem a propriedade de quiralidade, tornando-se um salto pioneiro em nossa compreensão de como as moléculas prebióticas são feitas no Universo e os efeitos que podem ter nas origens da vida, & # 8221 disse Brett McGuire, um químico e Jansky Postdoctoral Fellow com o National Radio Astronomy Observatory (NRAO) em Charlottesville, Virginia.

& # 8220O óxido de propileno está entre as moléculas mais complexas e estruturalmente intrincadas detectadas até agora no espaço & # 8221, disse Brandon Carroll, um estudante de química do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. & # 8220A detecção dessa molécula abre a porta para outros experimentos que determinam como e onde a destreza molecular emerge e por que uma forma pode ser ligeiramente mais abundante que a outra. & # 8221

McGuire e Carroll compartilham a primeira autoria em um artigo publicado na revista Science. Eles também estão apresentando seus resultados na reunião da American Astronomical Society em San Diego, Califórnia.

Cada ser vivo na Terra usa uma, e apenas uma mão de muitos tipos de moléculas quirais. Essa característica, chamada de homoquiralidade, é crítica para a vida e tem implicações importantes para muitas estruturas biológicas, incluindo a dupla hélice do DNA. Os cientistas ainda não entendem como a biologia passou a depender de uma mão e não da outra. A resposta, especulam os pesquisadores, pode ser encontrada na forma como essas moléculas se formam naturalmente no espaço antes de serem incorporadas em asteróides e cometas e, posteriormente, depositadas em planetas jovens.

“Meteoritos em nosso Sistema Solar contêm moléculas quirais anteriores à própria Terra, e moléculas quirais foram recentemente descobertas em cometas”, observou Carroll. “Esses corpos pequenos podem ser o que empurrou a vida para o lado esquerdo que vemos hoje.”

“Ao descobrir uma molécula quiral no espaço, finalmente temos uma maneira de estudar onde e como essas moléculas se formam antes de encontrarem seu caminho em meteoritos e cometas, e entender o papel que desempenham nas origens da homoquiralidade e da vida”, disse McGuire .

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Divisão H Matéria Interestelar e Universo Local

15 Mpc). O ISM e as estrelas, os dois principais componentes visíveis de uma galáxia, são acoplados entre si por meio da formação de estrelas, feedback estelar e seu potencial gravitacional. Os tópicos variam de estudos detalhados da física e química de diferentes componentes do ISM (ionizado, neutro, molecular), tanto localmente quanto em escalas de toda a galáxia, a medições de populações estelares resolvidas e aglomerados de estrelas no Universo Local e a dinâmica de galáxias. A formação e evolução de átomos, moléculas e poeira durante todas as fases de formação e morte de estrelas são parte integrante dos estudos ISM. Nas menores escalas, a estrutura e composição dos discos protoplanetários em torno das estrelas da pré-sequência principal definem o cenário para as teorias de formação de planetas.

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Grupos de Trabalho de Divisão

Presidente

Leonardo Testi

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Faxe: +49 055 220 039
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Ultima atualização:
19 de março de 2019

Vice presidente

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Universidad de Chile
Departamento de Astronomía
Casilla 36-D
Camino El Observatorio 1515
7591245 Santiago
Chile

Telefone: +56 (2) 29771111
Email: mrubiodasuchilecl
Site da organização: http://www.das.uchile.cl/

Ultima atualização:
1 de outubro de 2020

Orientador

Bruce G. Elmegreen

IBM
Análise Física
Centro de Res. T J Watson
1101 Kitchawan Road
Yorktown Heights 10598
Nova York (NY)
Estados Unidos

Telefone: +1 914 945 2448
Email: bgenósibmcom
Site da organização: http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view.php?person=us-bge


Reconhecimentos

Agradecemos à equipe do observatório do Grupo de Telescópios Isaac Newton e do Observatório Europeu do Sul por responder rapidamente aos nossos pedidos de observação. Agradecimentos especiais vão para R. Ashley, C. Fariña e I. Skillen (Grupo Isaac Newton) e G. Beccari, B. Haeussler e F. Labrana (Observatório Europeu do Sul). A.F., M.T.B. e W.C.F. agradecer o apoio da concessão do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia ST / P0003094 / 1 e M.T.B. reconhece o apoio da concessão ST / L000709 / 1 do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia. C.S. reconhece o apoio do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia na forma de uma bolsa Ernest Rutherford. B.R. é apoiado por uma bolsa de pesquisa da Royal Astronomical Society. O WHT é operado na ilha de La Palma pelo Grupo Isaac Newton de Telescópios no Observatório espanhol del Roque de los Muchachos do Instituto de Astrofísica de Canarias. A espectroscopia ACAM foi obtida como parte do programa SW2017b11. Este artigo também é baseado em observações coletadas na Organização Europeia para Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul sob o programa do Observatório Europeu do Sul 2100.C-5009.


Realidade pentadimensional

Albert Einstein passou os últimos 30 anos de sua vida elaborando o que os físicos chamam de teoria unificada - que combinaria o conceito matemático de gravidade com as outras três forças fundamentais da natureza: a força forte, a força fraca e a força eletromagnética. Ele não conseguiu encontrar um, assim como inúmeros físicos desde Einstein.

A gravidade se recusa a cooperar, e alguns físicos pensam que uma maneira de resolver este mistério notável é tratar nosso universo como se ele realmente funcionasse em cinco dimensões, em vez do universo quadridimensional que Einstein desenvolveu em sua teoria da relatividade, que acopla três espaço dimensional com tempo unidimensional, também conhecido como espaço-tempo.

Nolan brinca com a ideia de que nosso universo tem cinco dimensões no filme e o papel importante da gravidade em tudo isso.


Assista o vídeo: Interstellar - Years of Messages Scene 1080p HD (Agosto 2022).