26 de novembro de 2008

A Estrela de Belém(Parte 2): Teria sido um cometa? Teria sido o Halley?

Bem, na semana passada vimos um pouco da história, agora vamos ver o que os astrônomos acham desse fenômeno que ocorreu a tanto tempo.

A primeira explicação astronômica que se procurou dar para a “Estrela de Belém” foi que teria sido um cometa. (Essa imagem ainda é muito forte no imaginário popular; onde freqüentemente a “Estrela de Belém” é representada como uma “estrela com cauda”.) Cometas possuem “caudas” que parecem apontar para algum lugar. Dependendo de onde vemos o cometa, temos a impressão dele estar apontando pra esse ou aquele ponto do horizonte. Visto do local adequado o “Cometa – Estrela de Belém” daria a impressão de estar apontando para Belém. Além disso cometas aparecem, desaparecem por algum tempo (quando passam próximo do Sol) e reaparecem; isso em períodos de alguns meses (compatíveis com o tempo suposto da viagem dos magos).

Cometas são “pedras de gelo sujo” que gravitam em torno do Sol em órbitas elípticas muito “achatadas”; o que faz com que eles se aproximem e se distanciem periodicamente do Sol (e conseqüentemente da Terra uma vez que, em termos de Sistema Solar, nosso planeta fica próximo do Sol). Essas pedras de “gelo sujo” são formadas por uma mistura de elementos voláteis; pedras; grãos de poeira (dos tamanhos os mais variados); etc. Quando se aproxima do Sol, parte desse material se volatiliza liberando parte das pedras e grãos de poeira que estavam presos ao gelo. Inicialmente esse material que se desprende do núcleo do cometa (a pedra de gelo sujo) fica gravitando em torno do núcleo, formando uma “nuvem” de gás e poeira que chamamos de “cabeleira”. Parte desse material vai ser “empurrado” pelo vento solar no sentido contrário ao que o Sol se encontra, formando a “cauda” do cometa. Os cometas sempre “apontam” para o Sol.

Vendo um cometa no céu, temos a impressão que ele está “apontando” para um ponto da linha do horizonte que fica entre o cometa e o Sol. Se a “Estrela de Belém” foi um cometa, que cometa teria sido? Um cometa sempre volta em períodos regulares. Quantas vezes mais o “Cometa – Estrela de Belém” teria se aproximado do Sol, depois da época do nascimento de Jesus? Seria ele um cometa conhecido e catalogado?

Astrônomos do século XVI propuseram haver sido a “Estrela de Belém” o cometa Halley. Na época acreditava-se ser o período do Halley um pouco menor que o conhecido atualmente. Acreditava-se assim que o Halley havia “passado” no ano 1 antes de nossa era. Hoje sabemos que o Halley “passou” no ano 12 antes de nossa era. Muito cedo para estar associado ao nascimento de Jesus. Nenhum dos cometas conhecidos, segundo os dados hoje catalogados, passou por aqui, capaz de ser visto a olho nu, entre os anos 7 antes de nossa era e o ano 1 de nossa era; período admissível do nascimento de Cristo.

Astrônomos chineses, entretanto, registraram “uma nova estrela” na constelação de Capricórnio, no ano 5 antes de nossa era. Essa nova estrela poderia ser um cometa (os registros não dizem se essa nova estrela se movimentava em relação às estrelas de fundo, caracterizando-se assim como um cometa) ou uma “estrela explodindo”. Estrelas “explodindo” são conhecidas como “novas” ou “super-novas”. Mas, isso é o tema da semana que vem, então não perca.




Fonte: Prof. Renato Las Casas (15/12/03)






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19 de novembro de 2008

A Estrela de Belém(Parte 1): A História.

Bem, depois de falar sobre galaxias agora vou entra num tema bem interessante, e que lança a seguite pergunta: O que foi na verdade a estrela de Belém? Foi um cometa? uma supernova? Bem, é isso que eu vou comentar nessa nova série, então, vamos lá!!!!!

Os documentos existentes referentes a Jesus Cristo foram todos eles escritos várias décadas após a sua morte. Jesus não foi considerado importante quando em vida; como conseqüência, faltam-nos detalhes precisos de sua vida, inclusive de seu nascimento. A principal fonte de informações não bíblicas sobre a Palestina, na época de Jesus, vem de Flavius Josephus, historiador judeu que escreveu entre os anos 70 e 100 da nossa era. Em uma de suas obras ele faz uma rápida menção a Jesus em sua fase adulta; mesmo assim sem precisar datas ou idades.

Tacitus, historiador romano que viveu de 56 a 118 de nossa era, também faz uma referência muito rápida a Jesus. Ele se refere à morte de Cristo em uma única frase de sua extensa obra. No século VI, Dionysius Exiguus, a serviço do Papa João I, determinou a data de nascimento de Jesus como havendo ocorrido há 532 anos. O ano que se iniciou logo após essa data passou a ser considerado o ano 1 de nossa era (1º Anno Domini Nostri Jesu Christi).

As principais informações que temos sobre o nascimento de Jesus, sem dúvida alguma, vêm dos livros de Mateus e de Lucas do “Novo Testamento”. Importante salientar, entretanto, que esses autores não escreveram com o rigor de historiadores, como concebido atualmente.

"Mateus – Cap. 2; vers. 01 a 12 e 16:

E tendo nascido Jesus em Belém da Judéia no tempo do rei Herodes, eis que uns magos vieram do oriente a Jerusalém, dizendo: Onde está aquele que é nascido rei dos judeus? Porque vimos a sua estrela no oriente, e viemos adorá-lo. E o rei Herodes, ouvindo isto, perturbou-se, e toda Jerusalém com ele. E, congregados todos os príncipes dos sacerdotes, e os escribas do povo, perguntou-lhes onde havia de nascer o Cristo. E eles lhe disseram: Em Belém da Judéia; porque assim está escrito pelo profeta: E tu Belém, terra de Judá, de modo nenhum és a menor entre as capitais de Judá; porque de ti sairá o Guia que há de apascentar o meu povo de Israel.

Então Herodes, chamando secretamente os magos, inquiriu exatamente deles acerca do tempo em que a estrela lhes aparecera. E, enviando-os a Belém, disse: Ide, e perguntai diligentemente pelo menino, e, quando o achardes, participai mo, para que também eu vá e o adore. E tendo eles ouvido o rei, partiram; e eis que a estrela, que tinham visto no oriente, ia adiante deles, até que, chegando, se deteve sobre o lugar onde estava o menino. E, vendo eles a estrela, alegraram-se muito com grande alegria.

E, entrando na casa, acharam o menino com Maria sua mãe, e prostrando-se, o adoraram; e, abrindo os seus tesouros, lhe ofereceram dádivas: ouro, incenso e mirra. E, sendo por divina revelação avisados em sonhos para que não voltassem para junto de Herodes, partiram para a sua terra por outro caminho. Então Herodes, vendo que tinha sido iludido pelos magos, irritou-se muito, e mandou matar todos os meninos que havia em Belém, e em todos os seus contornos, de dois anos para baixo, segundo o tempo que diligentemente inquirira dos magos. "

"Lucas – Cap. 2; vers. 01 a 07:

E aconteceu naqueles dias que saiu um decreto da parte de César Augusto, para que todo o mundo se alistasse. Este primeiro alistamento foi feito sendo Cirênio presidente da Síria. E todos iam alistar-se, cada um à sua própria cidade. E subiu também José da Galiléia, da cidade de Nazaré, à Judéia, à cidade de Davi, chamada Belém (porque era da casa e família de Davi), a fim de alistar-se com Maria, sua mulher, que estava grávida. E aconteceu que, estando eles ali, se cumpriram os dias em que ela havia de dar à luz. E deu à luz a seu filho primogênito, e envolveu-o em panos, e deitou-o numa manjedoura, porque não havia lugar para eles na estalagem. "

Rei Herodes, César Augusto e Cirênio, relacionados ao nascimento de Jesus por Mateus e Lucas, foram governadores oficiais do Império Romano e possuem várias referências históricas. A morte de Herodes “o grande”, por exemplo, teria acontecido entre os anos 04 e 01 antes de nossa era. (Flavius Josephus menciona um eclipse lunar que ocorreu pouco antes da morte de Herodes. Esse eclipse tem sido identificado pela maioria dos historiadores como sendo o ocorrido em 13 de março do ano 4 antes de nossa era.) O nascimento de Jesus teria ocorrido no final do reinado de Herodes. Fenômenos astronômicos ligados a acontecimentos históricos são excelentes para precisar datas. A “Estrela de Belém”, descrita por Mateus, teria sido um fenômeno astronômico? Poderia ela nos ajudar a precisar a data correta (pelo menos o ano) do nascimento de Jesus?

Que fenômeno astronômico poderia ter levado os magos à interpretação do “anúncio do nascimento de Cristo”? A descrição da “Estrela de Belém” feita por Mateus é superficial a ponto de nos permitir vislumbrar várias possibilidades. Alguns fenômenos astronômicos, tais como eclipses; conjunções planetárias; aparecimentos de cometas de curto período; etc. são cíclicos e podemos saber com precisão sobre suas datas de ocorrência através de cálculos matemáticos. Outros fenômenos tais como aparecimentos de cometas de longo período; novas; super-novas; etc. para sabermos se e quando aconteceram, temos que recorrer a relatos de civilizações espalhadas pelo mundo; muitas vezes dos chineses antigos que eram observadores meticulosos do céu.


Fonte: Prof. Renato Las Casas (15/12/03)

Continua...

12 de novembro de 2008

As três galáxias que podemos ver a olho nu(Final): A galáxia de Andrômeda

O objeto mais distante que é possível de se observar à vista desarmada, é uma grande galáxia que junto com as duas anteriores também faz parte do grupo local. Galáxia do tipo espiral que possui um diâmetro de aproximadamente 250 mil anos luz, (mais do que o dobro do diâmetro da via Láctea!) e está distante cerca de 2.9 milhões de anos luz da nossa galáxia. Possui galáxias satélites e está localizada na constelação de Andrômeda, a princesa, um dos personagens da mitologia grega. Melhor observada do hemisfério norte, possui a seguinte localização:
Também conhecida como M31, objeto 31 do catálogo do astrônomo francês Charles Messier, Andrômeda possui uma aparência bem uniforme quando observada a olho nu. O mais desafiador dos objetos desta lista é também uma bela indicação de uma região do céu próxima a estrelas muito conhecidas, principalmente no hemisfério norte. Um local com pouquíssima iluminação deve ser buscado para observar a região mais central da galáxia. Se observado por binóculos ou pequenos telescópios, o formato oval é facilmente distinguível, já quando observado por telescópios de maior abertura, detalhes mais profundos são revelados.


Observar galáxias definitivamente não é uma tarefa fácil, contudo é muito interessante e divertido. Observadores que desejam ir além do sistema solar, têm um bom ponto de partida. Estas três galáxias que eu falei ao longo dessas quartas feiras podem ser o início de uma grande jornada através de objetos difusos mais complexos como nebulosas e galáxias mais distantes. Mesmo um observador despretensioso vai com certeza encontrar motivação para conhecer por si mesmo estes objetos. Pessoal, então até a proxima série. ^^'

Fonte: Guilherme Murici Corrêa (Monitor UFMG/Frei Rosário)

Fim...

5 de novembro de 2008

As três galáxias que podemos ver a olho nu(Parte 4): A Grande Nuvem de Magalhães

Assim como a Via Láctea e a pequena nuvem de Magalhães, a grande nuvem de Magalhães também pertence ao grupo local de galáxias e é do tipo irregular. Trata-se de um objeto que está próximo à constelação de Dorado e está a apenas cerca de 170 mil anos luz da Via Láctea. Estende-se por uma extensão consideravelmente maior que Pequena Nuvem de Magalhães e possui, similarmente, muitos objetos nebulares próximos muito interessantes como a nebulosa da tarântula. Uma curiosidade sobre a grande nuvem de Magalhães é que sua órbita é praticamente circular ao redor da via Láctea. Observações e estudos foram realizados e este objeto é uma fonte de estudos para questões como a matéria escura (dark matter) na nossa própria galáxia.
A Nebulosa da Tarântula
A grande nuvem de Magalhães (LMC) e a nebulosa da tarântula, acima à esquerda.

Fonte: Guilherme Murici Corrêa (Monitor UFMG/Frei Rosário)






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3 de novembro de 2008

Energia escura

A chamada "energia escura" ("dark energy") surgiu com novas teorias, que tentam explicar recentes observações astronômicas, as quais evidenciam fatos não explicados pelas teorias atualmente aceitas pelos físicos.
Uma destas evidências é o fato da densidade total de matéria encontrada no universo na forma de matéria bariônica (toda matéria constituída de prótons e nêutrons) ser muito menor, da ordem de 5%, que a massa predita para um universo plano. Várias medidas, realizadas desde a década de 30, indicam que deva existir um outro tipo de matéria no universo, para explicar, por exemplo, como estrelas têm orbitas rápidas em torno de galáxias e a forma como galáxias orbitam aglomerados de galáxias.
Este outro tipo de matéria, chamada de matéria escura, poderia ser constituída de exóticas partículas elementares propostas por teorias da física de partículas; e deveriam constituir os 95% de matéria restantes para atingir a densidade crítica. Entretanto, uma série de medidas realizadas têm chegado a uma mesma conclusão: se a matéria escura existe, ela deve somar menos que a metade da densidade crítica. Uma destas medidas leva em consideração o fato de os aglomerados de galáxias serem os maiores objetos no universo, devendo assim constituir uma boa amostra para se obter proporções relativas de matéria escura e bariônica. Essa relação pode ser inferida da massa do aglomerado (que soma matéria escura e bariônica) e da sua luminosidade (que dá uma idéia da quantidade de matéria bariônica). A razão esperada seria de vinte para um, mas a razão observada é da ordem de dez para um. Desta forma, a quantidade de matéria de todos os tipos, no universo, contabiliza menos que a metade da massa crítica.
O diagrama acima mostra como deveria ser o fundo de microondas do universo nos três casos possíveis, o primeiro, correspondente a um universo plano, foi confirmado pelas observações, de forma que o universo tem a densidade crítica. Caso a massa do universo fosse muito maior, ou muito menor, o tamanho das regiões de diferentes temperaturas, que aparecem em azul e amarelo pareceria maior ou menor, respectivamente.
A necessidade de consideração da densidade do universo como sendo a densidade crítica surgiu no início dos anos 90, com precisas medidas do fundo de microondas do universo, as quais suportaram as predições da teoria inflacionária, evidenciando que o universo é realmente plano. Desta forma, como nem toda a matéria existente no universo é suficiente para alcançar a densidade crítica, se torna necessária uma outra forma de "completar" a parte faltante. Como pela teoria de Einstein, energia e massa estão intimamente ligados, pela relação E=mc2, os físicos foram levados a idéia de que esta massa faltante poderia estar sob a forma de energia, energia esta que por ser desconhecida foi chamada de energia escura e constituiria a parte faltante para se chegar a densidade crítica do universo.
Outra evidência que levou os físicos a desconfiarem da existência de outro tipo de energia no universo surgiu em 1998, quando dois grupos independentes, o Supernova Cosmology Project e o High-z Supernova Search Team, descobriram que supernovas no limite observável do universo se afastam de nós a velocidades menores que deveriam estar. Isto significa que elas existiram em algum tempo em que o universo se expandia a taxas menores que as atuais, exatamente o resultado oposto as predições dos cosmologistas. A única explicação para esta possibilidade é que a expansão do universo deva estar se acelerando, e o único agente capaz de causar esta aceleração seria a energia escura.
Este diagrama revela variações na taxa de expansão do universo desde o Big Bang, a aproximadamente 15 bilhões de anos. Nota-se uma variação na tendência de expansão a aproximadamente 7,5 bilhões de anos.
Existem grupos de astrônomos que acreditam que esta evidência não é verdadeira, pois num universo mais jovem, as estrelas formadas tinham uma concentração de elementos pesados, os quais são determinantes para a evolução estelar, muito menor do que a encontrada nas estrelas mais jovens. Desta forma, a comparação das supernovas de alto redshift com as supernovas relativamente próximas não garantiria segurança na determinação de magnitudes absolutas, e, desta forma, as distâncias calculadas desta maneira estariam incorretas, invalidando as conclusões baseadas nestas observações.
Exaustivos esforços têm sido feitos para demonstrar que não existem efeitos sistemáticos como este, ou então possíveis interferências causadas por poeira, desviando os valores medidos, de forma que, por enquanto, não foi encontrado nenhum efeito que realmente garanta o erro ou acerto das medidas. De qualquer forma, já existem vários projetos que visam uma sistemática varredura de todo o espaço em busca de um número maior de supernovas observáveis com alto redshift, o que poderia trazer mais confiança às observaçães atuais.
Atualmente, apesar das incertezas quanto as evidências, muitos cosmologistas voltam seus esforços para tentar explicar como deveria ser constituída e quais as propriedades que deveria apresentar a matéria escura de forma a explicar os fatos observados, bem como a evolução temporal que o universo deve ter apresentado para permitir que atualmente sejam observadas tais evidências. Uma primeira teoria já tinha sido proposta por Einstein em 1917, embora tenha sido pensada pelo motivo errado, quando ele propôs a constante cosmológica para possibilitar um universo estático, que era a forma como era imaginado o universo no início do século XX. Esta proposta, atualmente, parece não se adequar de maneira satisfatória, pois mesmo que a constante cosmológica represente uma força contrária a gravitação, necessária para explicar como pode o universo estar se expandindo de forma cada vez mais rápida, esta constante representa uma mesma força, constante com o tempo, ao passo que evidências observacionais indicam que a força que hoje acelera a expansão do universo, já teve um período em que representava uma força negligenciável, pois de outra maneira, estrelas e planetas, bem como galáxias, nunca teriam se formado.
Outra proposta existente é baseada na teoria antrópica; segundo a qual, a consciência humana é capaz de questionar as condições necessárias a sua própria existência somente devido ao fato de essas condições serem cumpridas, ou seja, se as condições fossem diferentes, não estaríamos aqui para questionar. Esta proposta, devido ao seu caráter, não encontra grande aceitação entre os físicos.
Existem outras variáveis para a energia escura, conhecidas pelo termo quintessence. As propriedades desta seriam dependentes do tempo, permitindo então a possibilidade de a força exercida pela quintessence ter um comportamento diferente, necessário para coincidir com as evidências observacionais. A quintessence, segundo as teorias, teria sido dominante em um primeiro estágio expansivo do universo, até tempos da ordem de 10-35 segundos, quando então passou a ter menor importância que outras forças existentes, desta forma permanecendo até um tempo recente, relativo a idade do universo, no qual, voltou a tornar-se dominante, começando então a exercer a força necessária para acelerar a expansão do universo.
Uma das formas propostas para a quintessence, foi proposta por Andreas Albrecht e seu estudante Constantinos Skordis. Eles propuseram uma classe de funções de energia ou "potenciais" não lineares para a quintessence, de tal forma, que com uma adequada escolha de parâmetros, a quintessence pode apresentar as características necessárias para apresentar um comportamento adequado à explicação das evidências observacionais. Estes potenciais, apresentam a vantagem de serem funções de primeira ordem somente das constantes físicas c, h e G, respectivamente, a velocidade da luz, a constante de Planck e a constante gravitacional. Segundo eles, a quintessence seria um tipo de energia do vácuo, ligado com a mecânica quântica e a teoria de supercordas, que apresentaria a exótica propriedade de exercer uma força de repulsão, contrária a força gravitacional.
A relação entre teorias que tentam explicar o universo como um todo, e teorias que tentam explicar o mundo microscópico, poderiam representar as raízes de uma teoria unificadora em física, que, a muito tempo, tem sido buscada por diversos físicos. Mas, como seria esperado para uma teoria que se propõe a explicar o destino do universo e a geometria do espaço, fazer a unificação dos mundos quânticos e cosmológico, explicar a massa faltante e a aceleração do universo, e levar a aceitação de uma quinta força fundamental da natureza; seria esperado que se encontrassem problemas. Primeiramente, ninguém sabe o motivo pelo qual a quintessence poderia ter surgido novamente para acelerar a expansão do universo após um longo período de hibernação. Em segundo lugar, e não menos importante, vem o fato de as estimativas feitas para a força exercida por essa possível energia do vácuo serem da ordem de 120 ordens de grandeza maiores do que seriam necessárias para explicar os efeitos observados atualmente; forças desta ordem, seriam suficientes para impedir até mesmo a formação de matéria, o que obviamente, não é o que realmente acontece.
Mesmo com estas questões não bem resolvidas, a quintessence parece ser a melhor teoria que se tem para explicar a expansão acelerada do universo e a geometria do espaço. Esta "energia do vácuo" evoluiu de tal forma que hoje constitui uma das mais desafiadoras das idéias da cosmologia moderna. Nestas teorias, os conceitos de forças fundamentais da natureza, idéias de estrutura do universo, uma possível ligação entre os mundos quântico e cosmológico, e o próprio destino do universo, estão todos envolvidos. origem:www.if.ufrgs.br