Astrônomo Vladimir Surdin: 6 milagres espaciais que surpreendem a imaginação
Miscelânea / / April 12, 2023
O nascimento e a morte de estrelas, a busca por galáxias distantes usando matéria escura, emissões de energia solar e muito mais.
Bilhões de partículas de neutrinos voam através de nós a cada segundo, os astrônomos colocam seus sensores nas profundezas subterrâneo ou debaixo d'água, e o buraco negro mais próximo fica literalmente ao lado - no centro de nosso Galáxias. O astrônomo Vladimir Surdin falou sobre esses e outros fatos interessantes, e o Lifehacker fez um resumo da palestra.
Vladimir Surdin
Candidato em Ciências Físicas e Matemáticas, Professor Associado da Faculdade de Física da Universidade Estadual de Moscou, astrônomo e divulgador da ciência.
1. O nascimento de uma estrela
O espaço nunca está vazio. E se tivermos um bom telescópio, com certeza veremos a matéria que preenche esse espaço no alcance óptico ou rádio. Por exemplo, estrelas distantes ou nuvens de gás.
Mas às vezes acontece que alguma parte do espaço fecha uma mancha escura - como se houvesse um vazio ali, o que não pode existir. E percebemos que são nuvens de gás frio, dentro das quais uma nova estrela está prestes a nascer.
A princípio, ela não se mostra. Mas quando chega a hora de nascer, a estrela libera um jato de gás quente, que se parece com um fino feixe ou jato contra o fundo de uma nuvem escura.
E às vezes - anuncia seu nascimento com uma saudação poderosa. No lugar da mancha escura, surge uma enorme nuvem de gás quente - a estrela parece limpar o espaço ao seu redor em que viverá.
Essa corrente quente, lançada por uma estrela ainda jovem, indica que o primeiro grito soou. Ela se anunciou. E então a estrela empurra sua "maternidade" e se mostra com força total.
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Este processo parece espetacular quando visto de longe. Mas se uma estrela cerca de 10 a 15 vezes mais pesada que o Sol nascer perto de nós, nosso sistema solar deixará de existir. Portanto, deixe tais milagres acontecerem longe.
2. O surgimento de um novo planeta
Anteriormente, os astrônomos apenas fantasiavam sobre como seria o processo de nascimento planetário. Mas os telescópios modernos que combinam ótica e antenas de rádio também nos ajudaram a capturar esse fenômeno. Os dispositivos mais poderosos desse tipo estão localizados no Chile - é lá que os astrônomos estão fazendo muitas descobertas hoje.
Os planetas podem nascer em torno de uma estrela que ainda não se formou até o fim. Os cientistas registraram como uma nuvem de gás se forma ao seu redor. Ele achata e fica como uma enorme panqueca com uma estrela no centro.
Então órbitas escuras aparecem nesta panqueca. Os planetas futuros coletam matéria deles, se formam e dão origem a satélites, que imediatamente começam a girar em torno deles. Bem, novos objetos continuam aparecendo na nuvem de gás.
3. Processos que ocorrem no Sol
Da Terra, o Sol parece uma bola de pingue-pongue lisa. Mas se você olhar para isso de órbitas, veremos um objeto muito interessante e às vezes perigoso.
O fato é que um décimo bilionésimo da radiação solar atinge a Terra. Isso é suficiente para todas as necessidades do nosso planeta. Mas se uma estrela ejeta um “pedaço” de sua matéria em nossa direção, podem ocorrer acidentes graves.
Na era da eletrônica moderna, esse ainda não era o caso. No entanto, uma explosão semelhante ocorreu no século XIX. Então tudo foi organizado de forma bastante primitiva: os sinais foram transmitidos por fios usando o código Morse. E quando o Sol lançou uma forte corrente de gás em direção à Terra, o telégrafo quebrou.
A tecnologia de hoje é muito mais vulnerável do que as comunicações com fio.
Se o Sol "espirrar" de novo... Leia livros. Compre livros de papel: eles sobreviverão, mas a Internet não.
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Outro milagre são as formas que nos permitem olhar para o núcleo de nossa estrela e estudar os processos que ocorrem lá. Os fluxos de neutrinos ajudam nisso.
Pela ponta do nariz, assim como por cada centímetro quadrado do nosso corpo, 10 bilhões dessas partículas voam a cada segundo. Não sentimos, mas os aparelhos registram tais fluxos.
Da mesma forma, os neutrinos permeiam nosso planeta. E para estudar o estado do Sol, os cientistas usam detectores-laboratórios subterrâneos e subaquáticos gigantes que capturam fluxos dessas partículas.
Esses centros existem, por exemplo, no Japão. São salas enormes localizadas a uma profundidade de cerca de um quilômetro e meio. Temos detectores subterrâneos instalados em Arkhyz. Além do mais, cientistas use telescópios subaquáticos de neutrinos - por exemplo, em Baikal.
O elemento principal de tais dispositivos é um fotomultiplicador. É interessante que não seja direcionado para cima, em direção ao Sol, mas para baixo, em direção ao centro da Terra. O fato é que os detectores funcionam tarde da noite, quando nossa estrela ilumina a parte oposta do planeta - ou seja, eles olham para o Sol através do corpo da Terra.
Nosso planeta serve como um excelente filtro de partículas. neutrino entre no hemisfério sul, perfure-o completamente e então eles são pegos no fundo do Baikal.
Pesquisadores americanos instalaram dispositivos semelhantes em sua base científica na Antártida.
Eles não têm Baikal - eles têm gelo na Antártida. Eles colocaram seus detectores de neutrinos lá e agora eles olham através do globo para o nosso Hemisfério Norte. Enquanto olhamos do nosso para o Sul, complementando-nos.
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Assim, obtemos um retrato do Sol, feito de diferentes pontos, e descobrimos quais processos estão ocorrendo dentro de nosso luminar.
4. morte de uma estrela
As estrelas não apenas nascem, vivem e emitem neutrinos. Às vezes eles morrem.
Primeiro, a estrela que parte se envolve em uma nebulosa planetária. Dispositivos fracos podem distinguir uma pequena bola e podem ser confundidos com um planeta próximo. Mas os telescópios espaciais nos permitiram ver esses objetos em detalhes.
Vimos conchas em expansão - as camadas superiores da estrela. Ela os lança antes de parar de brilhar. Mas o mais interessante não é isso. Se cada estrela é uma bola, ela deve ejetar matéria igualmente em todas as direções. No entanto, conchas nebulosas têm características muito diferentes forma.
Os observadores dão-lhes nomes poéticos. Assim surgem no Universo as nebulosas, que são chamadas de Esquimó, Formiga, Ampulheta, Olho de Gato, Borboleta e até, por algum motivo, Ovo Podre.
As estrelas morrem muito lindamente. Esta é provavelmente a morte mais bonita da natureza.
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Tais processos ocorrem com estrelas do tamanho do nosso Sol. Porém, relativamente próximo, na constelação de Orion, está Betelgeuse. É uma pequena estrela avermelhada.
Por muito tempo, os astrônomos observaram como ele se envolve em correntes de gás. Aparentemente, Betelgeuse está terminando sua evolução. Mas, ao contrário dos luminares mais modestos, não vai desaparecer. Os cientistas acreditam que sua existência terminará com uma poderosa explosão. Talvez isso aconteça muito em breve.
Os astrofísicos dizem que a explosão provavelmente acontecerá nos próximos 10.000 anos. Mas exatamente quando, ninguém sabe. Talvez amanhã também.
Esse fenômeno é chamado de "explosão de supernova". É assim que estrelas massivas terminam suas vidas. As pessoas não observam tais efeitos no céu há muito tempo. A última vez que uma supernova explodiu foi há quase 1.000 anos, em 1054. E era tão forte que podia ser observado sem nenhum telescópio. Todo esse tempo, a matéria estelar estava se desfazendo, queimando o espaço.
Quando Betelgeuse explodir, seremos inundados com radiação estelar. Os cientistas asseguram: para a Terra não catástrofe A atmosfera nos protegerá. Mas os satélites em órbita vão queimar e os astronautas terão que ser evacuados com urgência.
Se ocorrer uma explosão hoje, a tecnologia moderna avisará sobre isso em cerca de 10 horas: de estrelas, um poderoso fluxo de neutrinos será lançado, o que definitivamente será registrado por sensores no Baikal e em Antártica. Haverá tempo suficiente para pegar os astronautas da órbita.
E de Betelgeuse sairá um pequeno núcleo, que se transformará em uma estrela de nêutrons.
E isso também é um milagre. Não sabemos que tipo de substância existe em uma estrela de nêutrons. Mas se você encher uma taça de vinho quente com ele, ele pesará 100 bilhões de toneladas.
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5. Procure por buracos negros
Einstein disse que você não pode ver um buraco negro. Este objeto espacial parece um lugar vazio, pois devido à gravidade mais forte ele absorve tudo e não libera nada - até as ondas de luz permanecem dentro.
O buraco negro mais próximo está bem no centro de nossa galáxias. É difícil observá-lo, porque o centro está fechado para nós por um grande número de nuvens opacas. Mas os cientistas conseguiram consertar nosso buraco negro "lar".
Para determinar onde esse objeto está localizado, você precisa prestar atenção se há estrelas próximas que se comportam de maneira estranha. Os astrônomos notaram que em nossa Galáxia eles parecem estar se movendo em torno de um centro invisível. Isso significa que algum objeto enorme não permite que eles saiam.
Os cientistas observam o movimento das estrelas desde 1995 e calcularam que no centro de sua rotação existe um buraco negro quatro milhões de vezes mais massivo que o nosso Sol. Essa descoberta foi tão convincente que seus autores receberam o Prêmio Nobel, embora ninguém tivesse visto esse buraco negro e não pudesse confirmar que ele estaria lá.
Mas na primavera de 2022, finalmente vimos esse objeto através de um radiotelescópio. Parece um bagel ou rosquinha: no centro há um buraco - o mesmo buraco negro, e o gás quente voa ao redor dele. Exatamente como previsto.
6. A existência da matéria escura
Recentemente, os cientistas descobriram que nossa Galáxia está imersa em um enorme emaranhado de matéria desconhecida e ocupa apenas 1% de seu volume. O que é, nem físicos nem astrônomos sabem.
Os cientistas chamam essa substância de matéria escura, ou "matéria escura". Ainda não pode ser visto, medido ou explorado. E só pode ser detectado pela força de atração.
Os pesquisadores descobriram como usar a matéria escura para ver a luz das estrelas de galáxias muito distantes. Tão longe que os astrônomos nunca pensaram que seriam vistos.
Acontece que objetos espaciais massivos mudam ligeiramente a direção dos raios de luz devido à sua atração de modo que se desviem de uma linha reta. E se a luz passa por aglomerados de galáxias cheios de matéria escura, seu caminho é ligeiramente distorcido. Tanto que estrelas distantes podem ser observadas através de telescópios da Terra. E os astrônomos foram capazes de corrigi-los.
Um invisível (matéria escura, cuja natureza ainda é um mistério para os físicos) tornou possível olhar para outro invisível (mas por causa da grande distância). Para os astrônomos, este é um sonho tornado realidade.
Vladimir Surdin
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