Os ventos da mudança

Há anos os astrônomos sabem que um buraco negro supermassivo cresce em paralelo à evolução da sua galáxia hospedeira. Conforme a matéria cai em uma espiral em direção ao buraco negro central, uma boa parte é literalmente assoprada de volta com a ação de ventos poderosos. A grande questão até agora era: essa matéria devolvida à galáxia poderia alterá-la de alguma maneira?

Até agora, apenas os buracos negros supermassivos encontrados nas galáxias gigantes no centro de grandes aglomerados se mostravam capazes de mudar a forma da galáxia através de jatos intensos. Só que casos como esses são raros, poucos buracos negros teriam esse poder todo e, por consequência, poucas galáxias seriam deformadas a partir de dentro.

Mas e o caso de buracos negros de uma classe mais modesta de massa, mais comuns no universo? Será que o vento ou o jato emitido do buraco negro teria energia suficiente para também deformar suas galáxias hospedeiras? Se isso for verdade, a classe de galáxias “autodeformadas” seria muito maior. Mas será mesmo?

Dan Evans e seus colegas do MIT mostraram em uma palestra esta semana no Havaí que sim! A ideia foi comprovada com a observação de NGC 1068, uma das galáxias mais próximas e brilhantes que tem um buraco negro em processo rápido de crescimento. Mesmo tão próximo (uns 50 milhões de anos-luz), foram necessários 5 dias e 2 horas de observação com o Chandra, um telescópio espacial de raios X. No centro dessa galáxia existe um buraco negro com o dobro da massa do buraco negro central da nossa galáxia, que pode ser considerado de tamanho bem comum.

As imagens em raios X mostram um vento intenso originado no centro da galáxia com velocidade de 1 milhão e meio de quilômetros por hora. Provavelmente, o vento é criado conforme o gás é acelerado e aquecido quando espirala em direção ao buraco negro. Uma parte do gás cai no buraco, mas outra parte escapa como vento.

As imagens do Chandra são profundas o suficiente para mostrar que esse gás ultrarrápido tem energia suficiente para carregar matéria equivalente a várias estrelas como o Sol a uma distância de 3.000 anos-luz do centro. Tanta massa assim, a uma velocidade tão alta, interrompe a formação de estrelas e muda completamente o aspecto da galáxia. Isso é mostrado em parte por esta imagem, que combina raios X (Chandra), rádio (VLA) e óptico (Hubble): o tal jato de 1 milhão e meio de km/h está bem destacado no centro, como um lança chamas.

Se esse buraco negro é bem parecido com o buraco negro da Via-Láctea e causa esse estrago todo, isso também poderia ocorrer na nossa galáxia? Sim, poderia, é questão “apenas” de alimentá-lo. A boa notícia é que não há sinais de que ele esteja se banqueteando.

A Via-Láctea é canibal (e gosta de engolir anãs)

A teoria diz que o universo é formado, em sua maioria, por galáxias pequenas. Na verdade, é formado preferencialmente por pequenas galáxias. As grandes seriam formadas pela fusão de pequenas e, posteriormente, pelo canibalismo das galáxias pequenas pelas maiores. As galáxias maiores seriam então bem mais novas. Essa teoria é conhecida como formação “de baixo para cima” e, se for verdade, seria possível encontrar vestígios das que se fundiram ou foram engolidas pelas maiores.

Os vestígios são estrelas pobres em metal. Para astrônomo, metal é qualquer elemento químico mais pesado que hidrogênio e hélio. As estrelas mais antigas formadas no universo só tinham gás, basicamente formado de hidrogênio e hélio, formados no Big Bang. Como as galáxias pequenas (na verdade as galáxias anãs) foram formadas com estrelas velhas, elas não podem ter elementos químicos pesados. Em outras palavras: elas são pobres em metais.

As estrelas pobres em metais são o elo perdido na formação de galáxias grandes. Então, se as grandes galáxias se formam a partir das galáxias anãs ricas em estrelas pobres em metais, “basta” encontrar essas estrelas para comprovar a teoria. “Basta”, então, procurar uma estrela pobre em metais no meio de 10.000 estrelas ricas em metais. Essa é a principal dificuldade em se comprovar a teoria de formação de baixo para cima, desde que foi proposta em 1978. Na verdade, estrelas pobres em metais são encontradas na Via-Láctea, mas não nas galáxias anãs vizinhas. Então, a teoria não funciona?

Um artigo publicado ontem (8) na revista Nature por um grupo de pesquisadores do Instituto Carnegie dos EUA mostra que não. Uma estrela pobre em metais foi encontrada na galáxia anã de Sculptor, a 280 mil anos-luz de distância. Essa estrela tem uma abundância de metais 100 mil vezes menor que o Sol. Na última década, buscas por estrelas como essa em galáxias anãs vizinhas tinham falhado. O artigo do pessoal do Carnegie mostra que o problema não é com a teoria, mas sim com o método de procura.

Esse resultado mostra que a teoria é sim válida e, mais especificamente, mostra que a nossa Via-Láctea foi formada canibalizando suas anãs satélites.

Rasantes sobre Phobos hoje; um suvenir de Phobos amanhã

Phobos é uma das duas luas de Marte (a outra é Deimos) que mais parece uma grande batata espacial. Seu nome significa medo; deimos significa terror. São bem apropriados para acompanhar Marte, o deus da guerra. Além da aparência, alguma coisa não está certa com Phobos. Parece sólido, mas estudos anteriores mostram que ele não é denso o suficiente para ser sólido em sua essência.

Na verdade, entre 25% e 35% de sua estrutura é porosa. Os astrônomos pensam mais em Phobos como uma pilha de pedrugulhos amontoados juntos. O amontoado é formado por pedras grandes e pequenas que muitas vezes não se encaixam direito, deixando grandes espaços vazios entre uma rocha e outra e dando esse característica porosa.

No último dia 3 de março, a sonda Mars Express, da Agência Espacial Europeia, deu o primeiro de uma série de rasantes sobre a superfície de Phobos com o intuito de mapeá-lo em grandes detalhes. Nesse primeiro sobrevoo, a própria transmissão dos dados por rádio foi usada para se ter uma noção mais precisa sobre a gravidade (e portanto da massa) de Phobos.

Phobos sempre mostra a mesma face para Marte, da mesma forma que a Lua em relação à Terra. Para ter acesso à sua face externa, a sonda precisa orbitar em um trajetória que que passe por “trás”. Isso foi conseguido nos dias 7, 10 e 13 de março. Nesses dias, a Mars Express chegou a sobrevoar Phobos a uma altitude de apenas 67 km! Com uma distância tão pequena, a resolução das fotos obtidas é de 4,5 metros.

Um dos objetivos desses rasantes é obter imagens com resolução bem alta para identificar locais de pouso de uma missão a ser lançada em 2011 pela Rússia. A ambição da sonda Phobos-Grunt é pousar em Phobos, coletar uma amostra do satélite e retornar à Terra com ela. A região para o pouso já havia sido escolhida anteriormente, mas agora as imagens de alta resolução obtidas com uma melhor iluminação do terreno indicam dois locais seguros para o pouso. Esse pontos estão indicados no zoom da imagem de Phobos que foram mandadas neste último fim de semana.

A origem de Phobos ainda é um mistério, onde três cenários são possíveis. O primeiro propõe que Phobos é um asteroide capturado por Marte. O segundo sugere que Phobos foi formado no local, enquanto Marte se forma abaixo dele. A última hipótese diz que Phobos é um objeto de “segunda mão”, formado depois de Marte, a partir dos destroços lançados por uma colisão violenta entre um meteoro e a superfície do planeta. A solução desse dilema pode vir com a Phobos-Grunt, daqui a alguns anos.

Descoberta a forma do cérebro do Homem de Cro-Magnon

Modelo virtual em 3D do cérebro do Homem de Cro-Magnon

O paleontólogo Antoine Balzeau, do Centro Nacional da Pesquisa Científica, conduziu uma análise ao crânio de um idoso homem de Cro-Magnon, que foi encontrado em 1868 no sudoeste da França, em Dordonha, junto com outros 4 esqueletos, sendo outros dois homens, uma mulher e uma criança. Os fósseis hoje parte do acervo do Museu do Homem em Paris, serviram de base para o estudo que tenta descobrir a forma do cérebro deste hominídeo. Analisando o crânio do idoso foi possível definir o formato do cérebro e você confere como isso foi feito no resto da postagem.

Os fósseis, datados de 28.000, foram submetidos à tomografia computadorizada, que usa lasers para escanear o interior de objetos sem precisar cortar ou quebrar os mesmos, o que preserva o material original intacto, algo importante para a paleontologia. O fóssil do idoso foi escolhido porque seu crânio estava quase completo, permitindo que o formato do endocrânio, que é a parte de dentro do crânio, fosse definida no exame.
O cérebro deixou marcas de sua forma no endocrânio e isso permite avaliar sua estrutura, o tamanho de cada parte e a medida total do órgão. Um modelo em 3D é gerado no computador a partir da tomografia e pode ser moldado em material sintético, como uma resina plástica. Hoje existem "impressoras" em 3D, que "imprimem" objetos em plástico com muitos detalhes, sempre a partir de modelos virtuais em 3 dimensões.
Já foram usadas técnicas iguais em reconstrução de cérebros de outros seres extintos, como dinossauros e geralmente o procedimento dá bons resultados.
A réplica do cérebro e o crânio original serão postos à mostra no Museu Nacional de História Natural em Whashington.