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Dez 31

Retrospectiva 2016

10 factos astronômicos que foram destaque nesse ano de 2016:

1 – Ondas Gravitacionais

Parte I – O que são as ondas gravitacionais?

Para começar a falar das ondas gravitacionais, temos que voltar a 1915, quando Albert Einstein publicou a sua Teoria Geral da Relatividade, explicando a gravidade como sendo uma curvatura do espaço-tempo criada pela massa e pela energia.

Em 1916, Einstein previu que objetos muito massivos se movimentando de uma determinada maneira poderiam gerar ondulação no espaço-tempo, as chamadas ondas gravitacionais. A partir de então se iniciou uma verdadeira caçada para se tentar detectar as ondas gravitacionais e provar uma das conclusões mais importantes da Teoria da Relatividade Geral.

Parte II – O que é o LIGO e como ele funciona?

Cada interferômetro fica localizado dentro de um túnel em forma de L com um vácuo ultra-alto no seu interior e operam de maneira uníssona para detectar as ondas gravitacionais.

O próprio Einstein questionou se seria possível criar um instrumento sensível para a detecção das ondas gravitacionais.

No vértice do sistema de vácuo em forma de L, um feixe de laser é dividido em dois, cada um desses feixes viajando ao longo do braço de 4 km do L.

O LIGO recentemente passou por uma grande atualização e se transformou no ADVANCED LIGO, só com isso foi possível realizar a descoberta anunciada.

Parte III – A Descoberta:

Há muito tempo atrás, nas profundezas do espaço, dois buracos negros massivos começaram a se mover, um em direção ao outro.

Há 1.3 bilhões de anos atrás, eles se fundiram a uma velocidade de impacto equivalente a metade da velocidade da luz. A colisão perturbou o espaço-tempo, enviando ondulações, as chamadas ondas gravitacionais, que chegaram à Terra a 14 de Setembro de 2015. Às 6:51 horas de Brasília foram detectadas nos dois sensores do LIGO.

A Oscilação surgiu numa frequência de 35 Hertz e acelerou até 250 Hz antes de desaparecer 0.25 segundos depois. O aumento da frequência está relacionado com dois objetos massivos espiralando-se um em direção ao outro.

A fusão dos dois buracos negros produziu uma incrível explosão invisível. As modelagens que foram feitas mostram que o buraco negro final totalizou 62 vezes a massa do Sol, 3 massas solares menos do que a soma dos buracos negros iniciais. Essa massa perdida se transformou em radiação gravitacional, uma conversão de massa para energia que faz uma bomba atômica parecer um estalinho.

Por um décimo de segundo, a colisão brilhou mais do que todas as estrelas em todas as galáxias, mas somente em ondas gravitacionais.

De acordo com Kip Thorne, essa foi a maior explosão já detectada pelo ser humano superada apenas pelo Big Bang.

Os resultados passaram por 5 meses de testes até serem confirmados no dia 11 de Fevereiro de 2016.

Parte IV – Qual a importância dessa descoberta?

A detecção marca o triunfo de uma equipa enorme de cientistas: cerca de 1000 físicos que trabalham com o LIGO.

A detecção é o mais importante legado do LIGO, que passou por uma atualização caríssima e como sempre foi muito questionado. O LIGO hoje se chama ADVANCED LIGO.

Em termos de significado e de potencial futuro, a detecção das ondas gravitacionais é uma das maiores descobertas da ciência moderna. Podendo até mesmo fazer com que o ser humano seja capaz de vislumbrar como foi o nascimento do universo.

2 – Proxima b

Com o auxílio dos telescópios do ESO e outras infraestruturas, astrônomos encontraram evidências claras de um planeta orbitando a estrela mais próxima da Terra, Proxima Centauri.

Este mundo há muito procurado, designado por Proxima b, orbita a sua estrela progenitora, vermelha e fria, a cada 11 dias, e possui uma temperatura que permite a existência de água líquida em sua superfície.
Este mundo rochoso é um pouco mais massivo que a Terra e trata-se do exoplaneta mais próximo de nós — podendo também ser o mais próximo a abrigar vida fora do Sistema Solar.

A estrela anã vermelha Proxima Centauri situa-se a pouco mais de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo assim a estrela mais próxima da Terra depois do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação do Centauro, é muito fraca para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido como Alfa Centauri AB.

Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorada por outros telescópios em todo o mundo. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho, durante a qual uma equipa de astrônomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria causada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse.

3 – Pousos Na Vertical

E se toda vez que pegássemos um avião para uma cidade, ele precisasse ser construído novamente para voar de volta?
Essa é a frase usada por Elon Musk para defender uma das estratégias mais impressionantes da SpaceX: fazer o primeiro estágio de um foguete retornar e pousar intacto novamente na Terra.

E ele conseguiu fazer isso. Na verdade conseguiu várias vezes, e não foi só a SpaceX.

A primeira vez aconteceu a 21 de Dezembro de 2015, quando o primeiro estágio do Falcon 9, depois de lançar 11 satélite no espaço, voltou e pousou de forma precisa em Cabo Canaveral.

A partir de então, a SpaceX teve uma série de sucessos.
Por exemplo, pousou o primeiro estágio numa balsa.
Em 8 de Abril de 2016 foi a primeira vez que o primeiro estágio pousou numa balsa e depois o feito se repetiu em 6 de Maio, 27 de Maio e 18 de Julho de 2016.

Em 14 de Agosto de 2016, o pouso aconteceu com sucesso novamente na terra.

A Blue Origin também conseguiu esse feito.
A primeira vez também foi em 2015, no dia 23 de Novembro.
Nesse ano a tecnologia aparentemente se firmou e a Blue Origin trouxe o seu foguete, o New Shepard, de volta para a Terra em 2 de Abril e em 19 de Junho de 2016.

4 – Fim da Rosetta

30 de Setembro de 2016: talvez um dos dias mais tristes e mais emocionantes na história recente da exploração espacial e principalmente na exploração do nosso Sistema Solar.

Nesse dia, chegava ao fim a missão da sonda Rosetta.

Essa missão está mudando a maneira como conhecemos os cometas: foram muitas descobertas desde quando ela chegou na órbita do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

A água dos cometas é diferente da nossa água na Terra.
O cometa 67P é formado pela fusão de dois corpos e isso se aplica a muitos objetos dos confins do Sistema Solar.
O cometa possui moléculas consideradas como os blocos fundamentais da vida.

Os cometas são objetos irregulares, com desfiladeiros gigantes, crateras, e pedaços de rochas soltos na superfície.

Em 2014 a missão lançou o módulo Philae, que pousou.
Mas devido a problemas, ficou perdido na superfície do cometa.
Antes de encerrar a missão, como se fosse uma questão de honra, a sonda Rosetta encontrou o pequeno Philae.

O final da missão aconteceu de maneira grandiosa: ela pousou no cometa no dia 30 de Setembro de 2016.
Como ela não foi planeada para esse tipo de pouso, a sonda deve ter se danificado e o seu sinal desapareceu dos monitores da ESA, marcando oficialmente o final da missão que nos ensinou em poucos anos, muito mais do que aprendemos em séculos sobre os cometas, e ainda temos muitos dados para serem processados e analisados.

5 – Missão GAIA

Qual a forma da Via Láctea?

Essa é uma pergunta que foi feita várias vezes em 2016, e a dificuldade na resposta está no facto de estarmos dentro dela.

Porém, os astrônomos dão o seu jeito de tentar medir essa forma, e uma dessas maneiras é através de uma técnica antiga, porém que foi muito aperfeiçoada, chamada de astrometria, ou seja, medir a posição precisa do maior número de estrelas possíveis.

Lógico que fazer isso da Terra é complicado, e para isso temos a missão Gaia, que nesse ano de 2016 nos presenteou com o maior e mais preciso banco de dados de astrometria até ao momento.

A missão Gaia nos mostrou o mais preciso mapa do céu e da Via Láctea que temos até hoje.

A missão Gaia mediu com precisão a posição de 1 bilhão de estrelas na nossa galáxia e agora, com os dados divulgados, cabe aos cientistas começarem a desenvolver os modelos para a forma da nossa galáxia.

Em breve certamente teremos mais medidas, e aos poucos a pergunta indagada pelos astrônomos pode começar a ser respondida.

6 – Juno em Júpiter

O ano de 2016 ficou marcado pelo nosso retorno a Júpiter.

Na noite do dia 4 de Julho de 2016, a sonda Juno, depois de viajar por cinco anos no espaço, chegava ao seu destino e fazia a inserção na órbita de Júpiter.

A Juno é a primeira missão a orbitar o gigante gasoso, após o fim da missão da sonda Galileo.

Ela tem uma órbita muito excêntrica: irá passar muito perto do planeta e depois irá para bem longe, essas órbitas científicas duram cerca de 53 dias.

O principal objetivo da missão é tentar entender a origem de Júpiter, que está ligada à origem do Sistema Solar e dos outros planetas, e o segredo para isso está no seu interior, o que tem ali dentro? Um núcleo rochoso ou um núcleo de hidrogênio metálico? Essa é a principal resposta que se espera dessa missão.

Agora no final de 2016, a sonda já passou 3 vezes perto do planeta, sendo que da segunda vez ela não pôde fazer nada, pois um problema no seu computador impediu que os instrumentos fossem acionados.

Mas agora em Dezembro de 2016 ela conseguiu passar, mandou belas imagens e já fez medições importantes de Júpiter.

A Juno tornou-se a sonda a ir mais longe no Sistema Solar usando painéis solares.

Certamente 2017 reserva muitas surpresas para nós, amantes do nosso Gigante Gasoso.

7 – Poluição Luminosa

Em 2016 tivemos uma triste constatação: estamos perdendo o nosso céu.

Em 2001, após uma pesquisa, chegou-se à conclusão de que 66% da população terrestre tinha um céu poluído artificialmente por luzes, e agora em 2016 esse número deu um salto: foi para 83%.

Os dados são do Novo Atlas da Poluição Luminosa, publicado em 10 de Junho na Science Advances.

Em países desenvolvidos como o EUA esse número é pior: 99% da população vive sob um céu que é poluído pela luz artificial.

Devido a isso, a Via Láctea não é visível para um terço da população da Terra.

A pesquisa foi feita utilizando dados do Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day/Night Band, dados precisos de brilho com CCDs modernas e novos dados do Sky Quality Meter.

Para quem vive nas grandes cidades isso pode nem fazer tanta diferença, pois já não se tem céu mesmo, mas quando você se afasta da cidade e observa um céu limpo, você sente a grande diferença.

Esse atlas irá servir para muitas pessoas das mais diferentes áreas e já está sendo considerado o estado da arte da poluição luminosa.

Vamos cuidar do nosso céu!!!

8 – Planeta Nove

Em Fevereiro de 2016, foi publicado um artigo onde Mike Brown e Konstantin Batygin apresentaram resultados de simulações feitas com base no arranjo das órbitas de determinados KBOs, mostrando que esse arranjo só seria possível com a presença de um planeta com 10 vezes a massa da Terra, localizado nos confins do nosso sistema.

Por enquanto o que se tem são indícios, já que a confirmação mesmo só virá com a observação do Planeta 9.

Mas só a ideia da sua existência fez com que muitos cientistas se interessassem por essa região do Sistema Solar, e assim muita coisa foi descoberta ali em 2016.

O destaque vai para o planeta anão 2015 RR245, que tem um tamanho estimado de 770 km e a sua órbita varia de 34 a 129 UA.
E o Niku, um objeto localizado além de Netuno, com uma órbita muito estranha, aproximadamente perpendicular à eclíptica.
Além disso, foram descobertos outros planetas-anões, um satélite em Makemake e outros objetos transnetunianos.

9 – Astrofísica de Alta Energia

Em 2016, usando o HESS, os astrônomos encontraram as partículas de mais alta energia já observadas, vindas do centro da nossa galáxia.

O HESS é um conjunto de 5 telescópios um pouco diferentes, eles não coletam as partículas extremas diretamente, mas sim a sua luz secundária.

Essas partículas de alta energia são produzidas por eventos extremos no universo como buracos negros ou explosões de raios-gama, mas embora tenham uma grande energia, registá-las não é fácil.

Os raios-gama por exemplo, não penetram a atmosfera terrestre intactos, mas produzem flashes azuis.

Assim, os telescópios do HESS são sensíveis à luz azul.

E assim, num misto de alta tecnologia para desenvolver os instrumentos e aplicação da teoria astrofísica no seu estado da arte, os astrônomos conseguiram detectar prótons acelerados a 10^15 vezes as energias da luz visível e vindos de uma região central da Via Láctea com 30 anos-luz de raio.

A fonte provavelmente é o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia que tem 4 milhões de vezes a massa do Sol.

A astrofísica de alta energia é uma área que está crescendo muito, e muitos avanços acontecerão no começo da próxima década quando a próxima geração de telescópios de raios-gama estiver pronta.

10 – Marte

Este ano, Marte teve altos e baixos.

Desde o final de 2015, quando se descobriu o vazamento na sonda InSight, e a missão teve seu lançamento que aconteceria em 2016 cancelado, agora, os engenheiros esperam preparar a sonda para a próxima janela em 2018.

A InSight não decolou, mas em 14 de Março de 2016 partiu a missão ExoMars 2016 rumo ao Planeta Vermelho, carregando o módulo de pouso Schiparelli e a sonda TGO.

Em 22 de Maio de 2016, Marte esteve em oposição com a Terra, foi o melhor momento de observação do planeta, quando várias feições puderam ser observadas em detalhe. O Hubble aproveitou esse alinhamento geométrico e fez uma bela imagem de nosso vizinho.

Chegamos então em 19 de Outubro de 2016, o dia da chegada da missão ExoMars em Marte. Tudo corria bem, até que o módulo Schiaparelli não comunicou mais, indicando que o módulo havia sido perdido.

Depois com imagens da MRO foi possível localizar o módulo acidentado, e a causa do acidente foi atribuída a um problema no software e no computador do módulo, que interpretou erroneamente os dados. Pensando que o módulo estava prestes a pousar, abriu bem antes todo o sistema de pouso. O problema é que o módulo estava a 3 km de altura, e isso foi fatal.
Embora o Schiparelli tenha tido esse problema no pouso, a sonda TGO está bem, já enviou as primeiras imagens de Marte e em breve começa sua missão científica no Planeta Vermelho.

Acerca do autor(a)

Sérgio Sancevero

Formado em Geofísica pela Universidade de São Paulo (USP), Mestre em Engenharia do Petróleo pela Universidade de Campinas (UNICAMP), e Doutor em Geociências também pela Universidade de Campinas (UNICAMP).
Divulgador de Astronomia no SpaceToday.

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