matria-antimatria-grfico

Você existe graças ao desequilíbrio entre matéria e antimatéria no Universo

by with No Comment antimatériaCiência e Espaçomatériauniverso

Um estudo aceito para publicação pela revista Nature, disponível no repositório de pré-impressão arXiv, pode ter revelado pistas para um dos maiores mistérios da física: por que o Universo é dominado pela matéria. 

Se o Big Bang tivesse criado quantidades iguais de matéria e antimatéria, elas deveriam ter se aniquilado completamente, restando apenas energia. No entanto, algo rompeu esse equilíbrio, permitindo a formação de estrelas, planetas e vida. E é por isso que nós existimos.

Em poucas palavras:

  • Existe uma assimetria entre matéria e antimatéria no Universo;
  • Um novo estudo encontrou violação da simetria CP em bárions lambda de beleza (Λb);
  • Essa violação nunca havia sido observada em bárions, apenas em mésons;
  • A taxa de decaimento de matéria e antimatéria diferiu em 2,45%;
  • O achado sugere possíveis falhas no Modelo Padrão da física;
  • Isso pode explicar por que o Universo é dominado pela matéria.

Pesquisadores do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) analisaram dados do Grande Colisor de Hádrons (LHC) e encontraram evidências de que a matéria e a antimatéria não se comportam de maneira perfeitamente simétrica. O estudo revela uma diferença nos decaimentos de bárions lambda de beleza (Λb) e suas antipartículas, indicando a violação da chamada simetria de paridade de carga (CP).

Representação gráfica de como as partículas e antipartículas Λb são produzidas e como elas decaem antes de serem detectadas no LHCb. Crédito: Colaboração LHCb

A simetria CP sugere que as leis da física devem permanecer as mesmas caso todas as partículas troquem suas cargas e coordenadas espaciais. No entanto, experimentos anteriores já haviam mostrado que essa simetria nem sempre se mantém. Em 1964, cientistas observaram que os mésons K2 ocasionalmente decaíam de maneira inesperada, contrariando essa regra.

Desde então, outras partículas apresentaram a mesma violação de CP, mas apenas entre os mésons, um grupo de partículas instáveis. A novidade do estudo é que, pela primeira vez, a violação foi detectada em bárions, uma classe de partículas mais massivas que formam a maior parte da matéria visível do Universo, incluindo prótons e nêutrons.

Os pesquisadores analisaram dados das duas primeiras fases de operação do LHC, entre 2009 e 2018, examinando dezenas de milhares de decaimentos de Λb e anti-Λb. Eles observaram que a taxa de decaimento das antipartículas diferia das partículas em cerca de 2,45%. Esse resultado tem um desvio padrão de 5,2, o que significa que a descoberta é estatisticamente significativa e pode ser considerada uma evidência sólida de violação de CP.

Leia mais:

Como foi detectada a assimetria entre matéria e antimatéria no Universo

Em um comunicado, Vincenzo Vagnoni, porta-voz da colaboração LHCb, disse que a identificação desse fenômeno em bárions só foi possível graças à capacidade do LHC de produzir grandes quantidades dessas partículas. “Precisávamos de uma máquina como o LHC para gerar um número suficiente de bárions de beleza e suas antipartículas, além de um experimento capaz de identificar seus produtos de decomposição”. 

Foram necessários mais de 80 mil decaimentos analisados para detectar a assimetria entre matéria e antimatéria.

Uma forma de entender o conceito de antimatéria é comparar duas maçãs aparentemente iguais, mas com cargas diferentes
Uma forma de entender o conceito de antimatéria é comparar duas maçãs aparentemente iguais, mas com cargas diferentes. Imagem: Layse Ventura via Dall-E 3 / Olhar Digital

Essa descoberta pode fornecer pistas sobre novas forças fundamentais e partículas que ainda não foram detectadas. Se outras partículas também apresentarem esse comportamento, isso pode indicar falhas no Modelo Padrão da física, o conjunto de teorias que descreve as partículas elementares e suas interações.

“Quanto mais sistemas observamos com violação de CP e quanto mais precisas forem as medições, maior a chance de encontrarmos física além do Modelo Padrão”, afirma Vagnoni.

O estudo representa um passo importante para entender por que a antimatéria não aniquilou toda a matéria do Universo, permitindo a existência do cosmos como o conhecemos.

O post Você existe graças ao desequilíbrio entre matéria e antimatéria no Universo apareceu primeiro em Olhar Digital.

spherex-primeiras-imagens-1024x650

Novo telescópio infravermelho da NASA “abre os olhos” pela primeira vez

by with No Comment Ciência e EspaçoinfravermelhoNasauniverso

Na última terça-feira (1º), a NASA anunciou que seu novo telescópio espacial infravermelho, o SPHEREx, registrou as primeiras imagens do Universo. Esse momento, conhecido como “primeira luz”, indica que todos os sistemas da espaçonave estão operando corretamente.

“Com base nas imagens que estamos vendo, podemos dizer que a equipe acertou em cheio”, afirmou Jamie Bock, cientista líder da missão no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, em um comunicado.

Lançado em 12 de março, a um custo superior a US$ 488 milhões, o SPHEREx (sigla em inglês para “Espectrofotômetro para a História do Universo, Época da Reionização e Explorador de Gelos”) funciona de maneira semelhante ao famoso Telescópio Espacial James Webb (JWST), pois ambos captam luz infravermelha. Isso permite que observem através da poeira cósmica e enxerguem regiões distantes do Universo que telescópios comuns não conseguem.

No entanto, enquanto o Webb estuda detalhes específicos de estrelas e galáxias, o SPHEREx tem a missão de criar um grande mapa do Universo, coletando dados de uma enorme quantidade de objetos cósmicos de uma só vez.

Primeiras imagens captadas pela missão SPHEREx, da NASA, em 27 de março de 2025. Crédito: NASA / JPL-Caltech

NASA registra 100 mil fontes de luz na primeira observação do SPHEREx

As imagens recém-divulgadas ainda não representam a qualidade máxima que o telescópio pode alcançar, mas são um passo fundamental. Cada uma delas foi capturada por um dos seis detectores do SPHEREx, responsáveis por registrar informações em 17 diferentes faixas de luz infravermelha. No total, ele pode observar o Universo em 102 bandas de comprimento de onda.

Nessas primeiras imagens de teste, há cerca de 100 mil fontes astronômicas registradas. Os tons de cor usados nas imagens foram aplicados para facilitar a visualização, pois o olho humano não consegue enxergar a luz infravermelha. Áreas avermelhadas indicam comprimentos de onda mais longos, enquanto tons arroxeados representam ondas mais curtas.

Cada imagem nesta exposição SPHEREx contém cerca de 100 mil fontes de luz, entre estrelas e galáxias. As duas inserções à direita ampliam seções de uma imagem, mostrando a capacidade do telescópio de capturar galáxias distantes e fracas. Essas seções são processadas em tons de cinza em vez de cores de luz visível para facilitar a visualização. Crédito: NASA / JPL-Caltech

A astronomia infravermelha é essencial para observar objetos muito distantes. Isso acontece porque, à medida que o Universo se expande, a luz dos corpos celestes se alonga, mudando de azul para vermelho e, por fim, para o espectro infravermelho. Sem essa tecnologia, seria impossível enxergar galáxias e estrelas que surgiram logo após o Big Bang, há cerca de 13,7 bilhões de anos.

Leia mais:

Ajuste de foco não pode ser feito no espaço

As imagens iniciais também demonstram que os detectores do SPHEREx estão operando corretamente e são capazes de focalizar com precisão. Esse ajuste de foco foi realizado ainda na Terra, pois não há como alterá-lo agora que o telescópio está no espaço.

Atualmente, os detectores seguem um processo de resfriamento, necessário para evitar interferências nas medições infravermelhas. Esse tipo de tecnologia também é usado por bombeiros para localizar focos de incêndio em edifícios. Se os sensores do SPHEREx ficarem muito quentes, os dados coletados podem ser comprometidos.

Segundo a NASA, o telescópio tem um campo de visão 20 vezes maior que a Lua cheia. Quando começar a operar plenamente, no fim deste mês, ele fará cerca de 600 registros diários do céu para criar um mapa detalhado do Universo.

O post Novo telescópio infravermelho da NASA “abre os olhos” pela primeira vez apareceu primeiro em Olhar Digital.

Zurita-e-Roberto-Pena-1024x576

Novo modelo do Universo? Energia escura pode mudar a história do cosmos

by with No Comment big bangCiência e Espaçoenergia escurauniverso

A energia escura é um dos componentes do Universo que intriga a comunidade científica há décadas, sendo um dos responsáveis pela expansão do cosmos. Uma nova pesquisa realizada por uma equipe do Arizona, mostrou que o Universo pode ser diferente do que se pensava e a misteriosa energia tem uma função essencial nesse novo modelo.

O episódio do Olhar Espacial da última sexta-feira (28) – que você confere aqui – falou sobre os mistérios da matéria escura e como dados inéditos do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) no Observatório Nacional de Kitt Peak, no Arizona (EUA), podem mudar o que a ciência sabe sobre a expansão universal.

O programa contou com a presença do físico Roberto Pena. Em um bate-papo com o apresentador Marcelo Zurita, o convidado explicou como os cientistas modelam o cosmos, qual a importância do James Webb no estudo da energia escura e como as novas informações do DESI impactam a astronomia.

Roberto ‘Pena’ Spinelli é físico pela Universidade de São Paulo (USP), com especialidade em Machine Learning pela Universidade de Stanford, nos EUA, e colunista do Olhar Digital News (Imagem: Olhar Espacial)

Leia mais:

Constante cosmológica pode não ser uma constante

O DESI fez uma varredura que abrange, aproximadamente, 15 milhões de galáxias e outros objetos celestes, mapeando 11 bilhões de anos de história cósmica e construiu um mapa em 3D. Com isso, os cientistas puderam medir a distância entre as galáxias e descobrir mais sobre como os espaços vazios e a origem do Universo estão ligados. 

Após o Big Bang, o cosmos tinha uma energia muito concentrada e as partículas se chocavam em alta velocidade. Esse cenário gerava um movimento acústico, em que as ondas sonoras reverberaram. Onde as ondulações se juntavam, a matéria se concentrava e onde se anulavam, havia baixa densidade de matéria.

“Se você bater num tambor e colocar grãos de areia por cima, naturalmente esses grãos vão ficar concentrados em alguns pontos do instrumento”, explica Pena.

A imagem revela flutuações de temperatura de 13,77 bilhões de anos (mostradas como diferenças de cor) que correspondem aos aglomerados de matéria que cresceram para se tornarem as galáxias.
A imagem revela flutuações de temperatura de 13,77 bilhões de anos (mostradas como diferenças de cor). Elas correspondem aos aglomerados de matéria que cresceram para se tornarem as galáxias. (Imagem: NASA / WMAP Science Team)

Esse momento ficou conhecido como a Era da Recombinação. A partir dela, a matéria se formou e então as nebulosas, estrelas, planetas e todos os astros.

Nos mapas feitos na década de 1980 da radiação cosmológica de fundo já era possível observar que a posição das galáxias retrata essas flutuações das ondas. Porém, com o novo mapeamento do DESI, os astrônomos se surpreenderam ao constatar que a taxa de expansão do Universo, mostrada pela posição dos astros, pode não ser constante.

“A gente tava com o modelo Lambda-CDM, Big Bang, tudo bem encaixadinho. E agora a gente tá tendo que mexer os nossos primeiros fiozinhos”, comenta o físico.

Energia Escura está enfraquecendo? Universo pode colapsar!

Desde a descoberta da energia escura, ela tem sido considerada o fator constante que impulsiona o afastamento cada vez mais acelerado das galáxias. Ela é essencial para se entender a taxa em que o cosmos se expande.

Esse alargamento poderia resultar em um futuro onde o Universo se expandiria eternamente. Isso causaria o seu esfriamento e geraria um final conhecido como “big freeze”, em que as estrelas deixariam de se formar e as atuais morreriam aos poucos.

Contudo, os novos dados do DESI sugerem uma realidade alternativa: a energia escura pode ter atingido seu pico quando o Universo tinha cerca de 70% da sua idade atual e, desde então, vem perdendo força — atualmente, cerca de 10% mais fraca.

Após observarem o novo mapa do DESI, os cientistas constataram que é possível a constante cosmológica ser, na verdade, variável. Isso faria do Universo mais dinâmico e complexo do que o imaginado.

Essa descoberta também levanta a possibilidade de que, num futuro distante, a aceleração possa cessar, estabilizando a expansão ou até a revertendo, em um colapso final conhecido como “big crunch”.

“Se a variável virar negativa, o Universo pode se juntar e colapsar”, diz Pena.

Novo modelo ainda precisa de análises profundas

Zurita e Pena comentam que a descoberta ainda passará pela revisão da comunidade cientifica. Outras equipes de pesquisa ainda terão que fazer observações para a novidade se consolidar.

“Por enquanto a gente ainda tá muito no começo. Não dá para dizer que vai zerar ou diminuir, só estamos vendo que a constante não é mais constante”, explica o físico. 

Eles comentam que até mesmo Einstein foi questionado sobre seu modelo cosmológico. O grupo do DESI passará pelas mesmas suspeitas e seu trabalho poderá ser mais uma hipótese ou uma grande descoberta capaz de mudar a astronomia. 

“Para mim, é uma pesquisa incrível, que mostra que ainda temos muita coisa para descobrir”, conclui Pena.

O post Novo modelo do Universo? Energia escura pode mudar a história do cosmos apareceu primeiro em Olhar Digital.

pena-spinelli

Universo em Crise? Olhar Espacial discute a “revolução cosmológica” do James Webb

by with No Comment Ciência e EspaçoOLHAR ESPACIALuniverso

O Universo está se expandindo aceleradamente, e a explicação mais aceita para esse fenômeno misterioso é a energia escura, uma força repulsiva que compõe cerca de 70% do cosmos. Mas o que é, de fato, a energia escura? E qual é exatamente o seu papel na evolução do Universo?

Ainda não temos respostas precisas para essas perguntas, mas observações recentes do Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, têm levantado dúvidas em questões que acreditávamos estar resolvidas. Suas imagens sem precedentes vêm desafiando o nosso modelo cosmológico padrão, o ΛCDM, que inclui a energia escura como uma constante cosmológica. Galáxias massivas e complexas foram encontradas em épocas muito antigas do Universo, o que contraria as previsões do modelo atual e levanta questionamentos sobre a nossa compreensão da formação e evolução das galáxias e a própria natureza da energia escura.

O Programa Olhar Espacial desta sexta-feira (28) vai mergulhar nos mistérios da energia escura e explorar as teorias alternativas que buscam explicar as observações intrigantes do James Webb. Será que precisamos rever o nosso modelo cosmológico? Existem outras explicações para a expansão acelerada do Universo? E como essas novas teorias podem impactar a nossa compreensão do passado e do futuro do cosmos?

Roberto ‘Pena’ Spinelli é o convidado desta sexta-feira (28) do Programa Olhar Espacial. Crédito: Reprodução/Redes Sociais

O convidado desta noite é Roberto ‘Pena’ Spinelli, físico graduado pela Universidade de São Paulo (USP), com especialidade em Machine Learning pela Universidade de Stanford, nos EUA, pesquisador na área de Inteligência Artificial e colunista do Olhar Digital News.

Como assistir ao Programa Olhar Espacial

Apresentado por Marcelo Zurita, presidente da Associação Paraibana de Astronomia – APA; membro da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira; diretor técnico da Rede Brasileira de Observação de Meteoros – BRAMON e coordenador nacional do Asteroid Day Brasil, o programa é transmitido ao vivo, todas às sextas-feiras, às 21h (horário de Brasília), pelos canais oficiais do veículo no YouTube, Facebook, Instagram, X (antigo Twitter), LinkedIn e TikTok.

O post Universo em Crise? Olhar Espacial discute a “revolução cosmológica” do James Webb apareceu primeiro em Olhar Digital.

JADES-GS-z13-1-1024x576

James Webb descobre galáxia que não deveria existir no início do Universo

by with No Comment Ciência e EspaçogaláxiasJames WebbjwstTelescópio espacial James Webbuniverso

Um artigo publicado na quarta-feira (26) na revista Nature descreve uma descoberta intrigante feita pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA. O equipamento detectou uma galáxia extremamente distante, batizada de JADES-GS-z13-1, que parece desafiar tudo o que a ciência entende sobre o início do Universo.

A galáxia JADES-GS-z13-1 foi identificada com um desvio para o vermelho de 13, o que significa que a luz emitida por ela viajou aproximadamente 13 bilhões de anos até chegar até nós. Isso nos permite enxergá-la como era quando o Universo tinha apenas 330 milhões de anos, logo após o Big Bang. 

Em poucas palavras:

  • O telescópio James Webb encontrou a galáxia JADES-GS-z13-1, localizada a 13 bilhões de anos-luz;
  • Ela surgiu quando o Universo tinha apenas 330 milhões de anos, pouco após o Big Bang;
  • Os cientistas detectaram nela a linha Lyman-alfa, sinal de hidrogênio que não deveria aparecer tão cedo;
  • Esse sinal indica que a névoa de hidrogênio do Universo primitivo já havia sumido naquela região;
  • A descoberta desafia as teorias atuais e pode obrigar a rever o que se sabe sobre as primeiras galáxias.
Galáxia JADES GS-z13-1 (ponto vermelho no centro), fotografada com a NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telescópio Espacial James Webb. Crédito: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA), Joris Witstok (Cambridge, Universidade de Copenhague), p. Jakobsen (Universidade de Copenhague), Alyssa Pagão (STScI), Mahdi Zamani (ESA/Webb), Colaboração JADES

Galáxias mais antigas já foram registradas, mas essa intrigou os cientistas por um detalhe específico. Ao analisar a luz vinda dela, os cientistas identificaram um forte sinal chamado linha de emissão Lyman-alfa, associado ao hidrogênio, principal componente das estrelas. 

Ocorre que esse tipo de radiação não deveria ser visível naquele momento do cosmos. Isso porque, segundo as teorias, o Universo primitivo estava coberto por uma espécie de névoa de hidrogênio neutro que bloqueava essa luz.

Leia mais:

Cientistas se surpreendem com descoberta do telescópio James Webb

Essa névoa começou a se dissipar apenas quando as primeiras estrelas e galáxias surgiram em grande número, num processo conhecido como reionização. Os astrônomos acreditam que essa fase só foi concluída cerca de um bilhão de anos após o Big Bang. No entanto, a presença clara da linha Lyman-alfa em uma galáxia tão antiga sugere que, de alguma forma, a luz conseguiu atravessar esse nevoeiro muito antes do esperado.

A galáxia JADES-GS-z13-1 mostra uma emissão brilhante de hidrogênio conhecida como emissão de Lyman-alfa. Isso é surpreendente porque essa emissão deveria ter sido absorvida por uma densa névoa de hidrogênio neutro que inundou o Universo primitivo. Créditos: NASA, ESA, CSA, S. Carniani (Scuola Normale Superiore), p. 100. Jakobsen (Universidade de Copenhague), Joseph Olmsted (STScI)

“É surpreendente ver uma assinatura tão clara dessa radiação quando o Universo ainda era jovem e opaco”, afirmou Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, um dos autores do estudo, em um comunicado. Ele diz que isso contradiz os modelos existentes que explicam a formação das primeiras galáxias. A detecção dessa linha de emissão sugere que a região ao redor da galáxia já estava livre da névoa de hidrogênio, o que não deveria ter acontecido tão cedo.

Para os cientistas, encontrar essa galáxia é como ver um farol atravessando um nevoeiro denso antes do amanhecer. Segundo Kevin Hainline, da Universidade do Arizona, também membro da equipe, todos ficaram impressionados. “É insano ver essa linha no desvio para o vermelho 13”, disse ele. 

Até o momento, os astrônomos não sabem explicar como a luz conseguiu escapar. Uma das hipóteses sugere que a galáxia JADES-GS-z13-1 pode estar cercada por uma grande bolha de gás ionizado, criada por estrelas muito quentes e massivas. Outra possibilidade seria a presença de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia, que poderia ter aberto um caminho para a radiação.

Segundo os pesquisadores, novas observações com o James Webb serão essenciais para entender se essa galáxia é uma exceção ou se há algo muito errado com as teorias atuais sobre o nascimento do Universo.

O post James Webb descobre galáxia que não deveria existir no início do Universo apareceu primeiro em Olhar Digital.

unnamed-24

Sozinhos no Universo? Por que ainda não encontramos vida fora da Terra?

by with No Comment Colunistasuniverso

Estamos sozinhos no Universo? Essa é uma das perguntas mais antigas e intrigantes da humanidade. Desde que apontamos nossos telescópios para o céu noturno, nos perguntamos se, entre as estrelas, existiriam outros mundos habitados como o nosso. E o que antes era tema de mitos, lendas e ficções, hoje se tornou uma investigação científica séria, envolvendo astrônomos, biólogos, químicos e até mesmo filósofos. Os avanços tecnológicos das últimas décadas elevaram a nossa capacidade de buscar sinais de vida fora da Terra a um patamar sem precedentes.

Mesmo assim, até agora, não encontramos nada. Nenhuma evidência concreta de que a vida — nem mesmo na forma mais simples — possa existir ou ter existido além do nosso planeta. E então? O que pode estar nos impedindo de fazer essa descoberta? E quando teremos uma resposta definitiva para essa questão tão fundamental? Ou será que, de fato, estamos sozinhos na imensidão do Universo?

Nosso desejo profundo de encontrar companhia no Cosmos muitas vezes cria expectativas que vão além da dura realidade. Há pouco mais de 100 anos, havia cientistas que acreditavam que Vênus era coberto por pântanos e que Marte abrigava uma civilização avançada, capaz de construir canais para transportar a pouca água de sua superfície. Mais tarde, descobrimos que a realidade era bem diferente. Ainda assim, quando começamos a enviar sondas espaciais para outros mundos, alimentávamos a esperança de encontrar com facilidade indícios de vida em outras partes do Sistema Solar. Ainda não encontramos, mas aprendemos muito com essa busca.

[ “Canais de Marte”, conforme observado por Percival Lowell – Créditos: Percival Lowell ]

Percebemos que as condições essenciais para o surgimento da vida podem estar presentes nos oceanos ocultos sob a superfície gelada de algumas luas do Sistema Solar, como Europa e Ganimedes, em Júpiter, e Encélado, em Saturno. Em Titã, outra lua de Saturno, encontramos rios e oceanos de metano líquido, sustentando um ciclo hidrológico surpreendentemente semelhante ao da água na Terra. Isso nos leva a questionar se a vida poderia surgir de maneiras totalmente diferentes, com bioquímicas exóticas que não dependem necessariamente de carbono e água.

Leia mais:

Marte continua sendo um dos alvos mais promissores. Sabemos que não encontraremos por lá nenhum homenzinho verde para bater um papo sobre engenharia hídrica. Mas existem fortes indícios de que o Planeta Vermelho, antes de se tornar árido e estéril, já teve água líquida correndo em sua superfície e pode ter abrigado vida em um passado distante. O problema é que, por mais que essa suposta vida possa ter deixado marcas, encontrar fósseis microbianos de bilhões de anos atrás em um planeta a mais de 100 milhões de quilômetros de distância é um desafio gigantesco para a ciência.

[ Imagens que indicam a possível presença de fungos na superfície marciana – Créditos: Curiosity / NASA ]

Da mesma forma, ainda que a vida exista em abundância nos oceanos subterrâneos de alguma das luas geladas de Júpiter ou Saturno, atualmente seria impossível perfurar os quilômetros de gelo de sua crosta para ter acesso à água líquida e, quem sabe, às evidências inequívocas da existência de seres vivos extraterrestres. Já em Titã, por mais fascinante que seja a ideia de uma vida baseada no metano, as baixas temperaturas tornam as reações químicas extremamente lentas, dificultando ainda mais o surgimento de organismos vivos.

Por outro lado, avançamos bastante em nossa compreensão das origens da vida aqui na Terra. Nossa exploração espacial revelou a existência dos compostos orgânicos fundamentais para a “vida como a conhecemos” em Encélado e Ganímedes, além de asteroides e cometas. Isso mostra que os ingredientes da vida estão espalhados pelo nosso Sistema Solar e, na Terra, encontraram as condições ideais para se combinar e dar origem a seres vivos. Mas se esses blocos fundamentais estão por toda parte, será que em algum outro lugar eles também se reuniram para formar a vida?

[ Jatos de matéria expelidos do pólo sul de Encélado, onde foram detectados a presença de compostos orgânicos – Créditos: Cassini / NASA ]

Nossos cientistas e engenheiros têm trabalhado em diversas frentes para superar os desafios tecnológicos e encontrar as respostas para esta questão tão fundamental. Temos missões espaciais, como os rovers e sondas que exploram a superfície de Marte e analisam amostras do solo em busca de sinais de vida presente ou passada. Já a missão Europa Clipper, lançada no ano passado, irá investigar a lua Europa e seu oceano subterrâneo, buscando por condições favoráveis à vida. Outra sonda, a JUICE, está a caminho das luas geladas de Júpiter, também para estudar a sua habitabilidade. 

Mas não estamos olhando apenas para o nosso quintal cósmico. Para investigar mundos ainda mais distantes, telescópios espaciais, como o James Webb, analisam a composição das atmosferas de exoplanetas (planetas que orbitam outras estrelas) em busca de bioassinaturas, moléculas que indiquem a presença de vida. É como farejar a atmosfera de um planeta distante, buscando por sinais de que tem “alguém em casa”! Entretanto, observar a atmosfera de exoplanetas ainda é um trabalho complexo e não devemos esperar nenhum resultado definitivo nos próximos anos. 

[ James Webb detecta presença de dióxido de carbono em WASP-39 b, um exoplaneta gigante gasoso quente que orbita sua estrela mais perto do que Mercúrio orbita o Sol – Créditos: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI) ]

E se houver civilizações inteligentes lá fora, tentando se comunicar conosco? O projeto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) busca por sinais artificiais de rádio que poderiam ser produzidos por civilizações extraterrestres. Só que, depois de quase 50 anos de investigações, ainda não captamos nenhum sinal inequívoco de uma civilização extraterrestre. Não conseguimos sintonizar nenhuma rádio tocando as paradas de sucesso de algum mundo alienígena! 

Todo este silêncio, toda essa falta de respostas pode nos levar a imaginar que o Universo é, realmente, um grande desperdício de espaço. Mas precisamos compreender os enormes desafios que envolvem a busca por vida fora da Terra: as imensas distâncias entre as estrelas, a complexidade das viagens espaciais e as limitações das nossas tecnologias de detecção e comunicação. Talvez tudo isso nos leve, antes de mais nada, a refletir sobre a nossa própria existência.

[ Radiotelescópios buscam por sinais de vida inteligente no Universo – Créditos: National Radio Astronomy Observatory ]

O Paradoxo de Fermi, formulado pelo físico Enrico Fermi em 1950, nos questiona: se a vida é comum no Universo, por que ainda não encontramos nenhuma evidência dela? Talvez sejamos os primeiros, talvez as civilizações inteligentes se autodestroem antes de alcançar a capacidade de viajar pelas estrelas, ou talvez elas estejam nos observando, como em um “zoológico cósmico”, sem interferir em nosso desenvolvimento.

Independente das respostas que encontraremos, nossa busca por vida fora da Terra está apenas começando. A Europa Clipper, a JUICE e a missão Dragonfly, que explorará Titã, poderão encontrar evidências de vida microbiana em nosso próprio Sistema Solar. O Telescópio James Webb e o futuro Telescópio Nancy Grace Roman nos permitirão analisar as atmosferas de exoplanetas com maior precisão, buscando por bioassinaturas. E mesmo que, nos próximos 10 ou 20 anos, ainda não tenhamos uma resposta definitiva para a pergunta que intriga a humanidade há séculos, certamente estaremos mais próximos dela do que nunca!

O post Sozinhos no Universo? Por que ainda não encontramos vida fora da Terra? apareceu primeiro em Olhar Digital.

JADES-GS-z14-0-completa

Galáxia mais antiga já vista revela a mais distante evidência de oxigênio no Universo

by with No Comment Ciência e Espaçogaláxiasoxigêniouniverso

JADES-GS-z14-0, a galáxia mais distante já identificada, emite luz de quando o Universo tinha menos de 300 milhões de anos. Apesar do tamanho modesto em comparação à Via Láctea, ela é uma intensa fábrica de estrelas. Agora, dois grupos de cientistas detectaram oxigênio por lá – a descoberta mais remota desse elemento já registrada.

A presença de oxigênio é um marco importante. No início do Universo, apenas hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de lítio foram criados no Big Bang. Elementos mais pesados, como o oxigênio, surgiram dentro de estrelas, quando o hélio passou a ser fundido. Isso indica que JADES-GS-z14-0 já havia passado por um estágio avançado de evolução estelar, muito além do esperado para uma galáxia tão jovem.

“É como encontrar um adolescente onde só esperávamos bebês”, comparou Sander Schouws, pesquisador do Observatório de Leiden e autor principal de um dos estudos, em um comunicado. Segundo ele, os resultados indicam que essa galáxia se formou e evoluiu rapidamente, reforçando evidências de que a criação das primeiras galáxias aconteceu mais depressa do que o imaginado.

Galáxia JADES-GS-z14-0, como era 294 milhões de anos após o Big Bang, vista pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA. Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)

Galáxia JADES-GS-z14-0 foi descoberta pelo Telescópio James Webb

Descoberta em 2023 pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), a galáxia foi analisada pelo Atacama Large Millimeter Array (ALMA), no Chile. Os dados revelaram que JADES-GS-z14-0 contém dez vezes mais elementos pesados do que o previsto. Essa composição química inesperada sugere um processo de formação galáctica acelerado nos primórdios do cosmos.

JADES-GS-z14-0 – a galáxia mais distante conhecida até hoje – observada com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Os dois espectros no destaque resultam de análises independentes dos dados do ALMA feitas por duas equipes científicas. Ambas encontraram uma linha de emissão de oxigênio, tornando esta a detecção mais distante do elemento, quando o Universo tinha apenas 294 milhões de anos. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Carniani et al./S. Schouws et al/JWST: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)

Leia mais:

“Os resultados abriram uma nova perspectiva sobre as primeiras fases da evolução das galáxias”, afirmou Stefano Carniani, da Scuola Normale Superiore de Pisa, principal autor do segundo estudo. Para ele, a maturidade química dessa galáxia recém-formada levanta questões sobre quando e como as primeiras estruturas do Universo surgiram.

Além da composição química, os dados do ALMA ajudaram a determinar com mais precisão a idade da galáxia: cerca de 294 milhões de anos após o Big Bang. Sua intensidade de brilho pode permitir novas observações detalhadas nos próximos anos, ampliando a compreensão da evolução cósmica.

O astrônomo Gergö Popping, do Observatório Europeu do Sul (ESO), que não participou dos estudos, também se impressionou com a descoberta. “Essa detecção clara de oxigênio sugere que as galáxias podem ter se formado mais rápido do que pensávamos”. Segundo ele, o ALMA tem um papel essencial em desvendar as condições que moldaram as primeiras galáxias do Universo.

O post Galáxia mais antiga já vista revela a mais distante evidência de oxigênio no Universo apareceu primeiro em Olhar Digital.

pequenos-pontos-vermelhos-james-webb-1024x689

Mistério sobre a criação do Universo pode ter sido revelado

by with No Comment Ciência e Espaçomoléculasuniverso

Pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan, nos Estados Unidos, realizaram uma análise aprofundada para compreender melhor o papel do trihidrogênio (H3+). O composto é considerado essencial para a formação das estrelas e para a síntese de compostos químicos no universo primitivo.

Até agora, os cientistas conheciam apenas o método tradicional de formação do H3+, também conhecido como “a molécula que fez o Universo”. Mas os novos resultados sugerem que outros mecanismos no Universo também podem possibilitar sua criação.

Método alternativo de formação da molécula foi descoberto

  • A ciência reconhece que o trihidrogênio teve um papel essencial na formação estelar.
  • No entanto, os pesquisadores querem aprofundar o entendimento sobre sua influência na química do cosmos.
  • Um dos principais objetivos do estudo foi identificar novos caminhos para a formação dessa molécula.
  • Originalmente, a molécula surgiu quando o hidrogênio molecular (H2) colidiu com sua versão ionizada (H2+). 
  • Mas pesquisas recentes revelaram um método alternativo, no qual o trihidrogênio pode se formar a partir de moléculas orgânicas duplamente ionizadas.
  • Se isso for confirmado, o trihidrogênio pode ser muito mais abundante no cosmos do que se pensava anteriormente.
  • As conclusões foram descritas em estudo publicado na revista Nature Communications.
Segredo sobre a criação do universo pode ter sido revelado (Imagem: Flickr/Agência Espacial Europeia)

Leia mais

Mudança no entendimento da ciência sobre o assunto

A equipe de cientistas da Universidade Estadual de Michigan utilizou um mecanismo de roaming em moléculas duplamente ionizadas no trabalho. Dessa forma, eles conseguiram dentificar um novo caminho para a formação do H3+.

Nesse processo, a molécula é exposta a uma alta quantidade de energia, como a de raios cósmicos ou lasers de alta potência, e perde dois elétrons. Antes disso, acreditava-se que moléculas duplamente ionizadas deveriam se fragmentar violentamente ao serem expostas a essa quantidade de energia.

O trihidrogênio (H3+) é essencial para a formação das estrelas e na síntese de compostos químicos no universo primitivo (Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI)

O estudo, entretanto, revelou que ocorreu foi a formação de H2 dentro da estrutura, que acabou vagando pela molécula até capturar um próton extra e se transformar em H3+. Segundo os autores, este resultado demonstra que o hidrogênio não se dispersou imediatamente, mas permaneceu vagando na estrutura por um tempo significativo até capturar um próton extra.

O post Mistério sobre a criação do Universo pode ter sido revelado apareceu primeiro em Olhar Digital.

desi-1024x622

Evidências sugerem que energia escura pode estar mudando e redefinindo destino do Universo

by with No Comment big bangCiência e Espaçoenergia escurauniverso

Um conjunto de dados recentes e meticulosos, obtidos por meio do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) no Observatório Nacional de Kitt Peak, no Arizona (EUA), aponta para a possibilidade de que a energia escura — a misteriosa força responsável pela aceleração da expansão do Universo — não seja uma constante imutável, como se acreditava até então, mas, sim, um fenômeno dinâmico que varia ao longo do tempo cósmico.

Instrumento Espectroscópico de Energia Escura tem cinco mil fibras ópticas, e cada uma atua como mini-telescópios (Imagem: DESI)

Revolução no modelo cosmológico com a energia escura?

Desde sua descoberta, na década de 1990, a energia escura tem sido considerada fator constante que impulsiona o afastamento cada vez mais acelerado das galáxias, resultando em futuro onde o Universo se expandiria eternamente, num cenário conhecido como “big freeze”.

Contudo, os novos dados do DESI sugerem realidade alternativa: a energia escura pode ter atingido seu pico quando o Universo tinha cerca de 70% da sua idade atual e, desde então, vem perdendo força — atualmente, cerca de 10% mais fraca.

Essa descoberta levanta a possibilidade de que, num futuro distante, a aceleração possa cessar, estabilizando a expansão ou até a revertendo, em um colapso final, o temido “big crunch”.

Papel do DESI e outras observações

  • O DESI, equipado com cinco mil fibras ópticas robotizadas, realizou varredura que abrange, aproximadamente, 15 milhões de galáxias e outros objetos celestes, mapeando 11 bilhões de anos de história cósmica com precisão sem precedentes;
  • A análise desses dados, conduzida por colaboração internacional de mais de 900 pesquisadores de instituições renomadas, tem provocado intenso debate na comunidade científica;
  • Enquanto os resultados do DESI apontam para evolução na intensidade da energia escura em épocas mais recentes, outras observações — como as imagens detalhadas do fundo cósmico de micro-ondas, capturadas pelo Atacama Cosmology Telescope, no Chile — confirmam que, no Universo primordial, os parâmetros do modelo padrão da cosmologia se comportavam conforme o esperado;
  • Essa dualidade evidencia que o mistério pode residir na evolução da energia escura depois dos primeiros instantes após o Big Bang, quando o Universo estava com apenas 380 mil anos.

Implicações para o destino do Universo

Os cenários futuros do Universo, até então pautados pelo modelo com energia escura constante, podem sofrer reavaliação profunda. Se a energia escura continuar a enfraquecer, há duas grandes possibilidades:

  • Estabilização da Expansão: uma redução gradual na força da energia escura poderia levar o Universo a estado de equilíbrio, evitando tanto a aceleração eterna quanto um eventual colapso;
  • Big Crunch: em cenário mais dramático, se a energia escura diminuir a ponto de se tornar negativa, ela poderia se somar à gravidade, invertendo o processo de expansão e provocando o colapso do Universo em “big crunch”, possivelmente abrindo caminho para novo ciclo cosmológico.

Essa reinterpretação do destino cósmico revisita questões fundamentais sobre a natureza da energia escura, a qual, apesar de representar cerca de 70% do conteúdo total do Universo, continua sendo uma das maiores incógnitas da ciência moderna.

Bob Stupak, à esquerda, supervisor de manutenção eletrônica, e Matthew Evatt, gerente de engenharia mecânica, trabalhando na sala de espectrógrafo do DESI
Bob Stupak, à esquerda, supervisor de manutenção eletrônica, e Matthew Evatt, gerente de engenharia mecânica, trabalhando na sala de espectrógrafo do DESI (Imagem: Marilyn Sargent/Laboratório de Berkeley)

Leia mais:

Debate entre os cientistas

Enquanto alguns pesquisadores, como o Prof. Carlos Frenk, da Universidade de Durham (Reino Unido), e o Prof. Alexie Leauthaud-Harnett, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz (EUA), defendem a robustez dos dados e veem neles o início de nova era na cosmologia, outros, como o Prof. George Efstathiou, da Universidade de Cambridge (Inglaterra), permanecem cautelosos, ressaltando que os resultados ainda não alcançaram o limiar estatístico de cinco sigma, considerado indispensável para uma descoberta definitiva.

Mesmo os céticos reconhecem que o acúmulo de evidências tem estimulado debates e incentivado a comunidade a repensar os fundamentos que, há décadas, sustentavam o modelo cosmológico. “Se esses resultados forem confirmados, teremos de encontrar novo mecanismo que explique a variação na energia escura — e isso pode significar reformulação radical de nossa compreensão do Universo”, afirmou o Prof. Ofer Lahav, do University College London (Inglaterra), ao The Guardian.

Perspectivas futuras

A busca por respostas continua, com o DESI previsto para coletar dados por mais um ano, visando mapear cerca de 50 milhões de galáxias e objetos luminosos.

Em paralelo, outras missões e instrumentos, como o telescópio espacial Euclid, da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), o Observatório Vera C. Rubin e o Roman Space Telescope, da NASA, prometem fornecer observações ainda mais detalhadas, contribuindo para desvendar os segredos da energia escura.

Andrei Cuceu, pesquisador do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, à BBC, afirma que “estamos, literalmente, deixando o Universo nos contar como ele funciona. Pode ser que ele seja muito mais complexo do que imaginávamos.”

O telescópio espacial Euclid da Europa
Obra de arte: o telescópio espacial Euclid da Europa também coletará dados sobre o comportamento da Energia Escura (Imagem: ESA)

A possibilidade de que a energia escura não seja uma constante, mas um fenômeno em evolução, coloca a cosmologia à beira de potencial revolução teórica.

Se esses achados se confirmarem, as consequências serão profundas não apenas para a compreensão do passado e presente do Universo, mas, também, para as previsões sobre seu futuro.

A comunidade científica, com suas variadas opiniões e abordagens, se prepara para um período de intensa investigação, no qual o Universo pode, finalmente, revelar novos segredos que desafiarão os paradigmas estabelecidos há quase um século.

O post Evidências sugerem que energia escura pode estar mudando e redefinindo destino do Universo apareceu primeiro em Olhar Digital.

Euclid-Deep-Field-North-1024x576

Euclid: ESA libera ‘mina de ouro’ de dados sobre profundezas do Universo

by with No Comment Ciência e Espaçoeucliduniverso

A Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês) liberou, nesta quarta-feira (19), a primeira leva de dados coletados por meio do telescópio espacial Euclid. Esses dados incluem três prévias das imagens que o Euclid irá produzir das profundezas do Universo.

Os dados incluem levantamento para classificar 380 mil galáxias e 500 novos candidatos a lentes gravitacionais. Também traz informações sobre outros corpos cósmicos, como aglomerados de galáxias e núcleos galácticos ativos.

O Euclid precisa observar tantas galáxias assim para cientistas desvendarem os mistérios do “Universo escuro” – o nome dado para descrever a parte do Universo composta por matéria e energia escura.

Euclid é uma mina de ouro de dados, e seu impacto será de grande alcance, desde a evolução das galáxias até os objetivos cosmológicos mais amplos da missão.

Clotilde Laigle, cientista do Consórcio Euclid

1ª leva de dados do Euclid liberada pela ESA foi coletada ao longo de uma semana de observações

Para esta primeira leva de dados, o Euclid – lançado em julho de 2023 e “ativado” em fevereiro de 2024 – passou uma semana analisando três áreas do céu. É sobre essas áreas que ocorrerão observações mais profundas no futuro.

Com uma única varredura em cada região, o Euclid observou 26 milhões de galáxias – a mais distante, e portanto mais antiga, está a cerca de 10,5 bilhões de anos-luz de distância da Terra. As observações também contêm uma pequena amostra de quasares – núcleos brilhantes de galáxias ativas alimentadas por buracos negros supermassivos.

O Euclid vai passar por essas áreas várias outras vezes ao longo de sua missão, prevista para se estender até 2030. E este primeiro vislumbre oferece uma prévia da imensa escala do atlas cósmico a ser construído por meio do telescópio. Ao final da missão, este atlas cobrirá cerca de um terço de todo o céu noturno que “cobre” a Terra.

Imagens das profundezas do Universo capturadas pelo Euclid

As três regiões das profundezas do Universo observadas por meio do Euclid receberam os seguintes nomes: Euclid Deep Field North, Euclid Deep Field Fornax e Euclid Deep Field South.

Você confere abaixo a imagem do Euclid Deep Field North. Essa área contém mais de dez milhões de galáxias, a Nebulosa do Olho de Gato (à esquerda do centro), um remanescente estelar a cerca de três mil anos-luz de distância e um grande grupo de galáxias dominado pela galáxia NGC 6505 (à direita do centro). O Euclid fará 32 varreduras desta região do céu até 2030.

Euclid Deep Field North (Imagem: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi)

Agora, você vê o primeiro vislumbre capturado pelo telescópio da região Euclid Deep Field Fornax, na qual já foram observadas 4,5 milhões de galáxias. Nos próximos seis anos, o Euclid fará 52 observações dessa região do espaço.

Imagem da região Euclid Deep Field Fornax
Euclid Deep Field Fornax (Imagem: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi)

Por fim, existe a imagem do Euclid Deep Field South (abaixo), a região menos estudada das três. Além disso, é o maior campo profundo a ser observado por meio do telescópio. Por isso, tem grande potencial para descobertas.

Imagem da região Euclid Deep Field South
Euclid Deep Field South (Imagem: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi)

O telescópio espacial já avistou mais de 11 milhões de galáxias nesta região. E registrou indícios de uma estrutura em grande escala do universo chamada teia cósmica, composta por fios de gás e matéria escura que se estendem entre aglomerados de galáxias.

Mais informações sobre os dados liberados pela ESA estão disponíveis neste comunicado publicado no site da agência espacial. A seguir, as versões em alta resolução das imagens das regiões (nas quais dá para dar bastante zoom): Euclid Deep Field North, Euclid Deep Field Fornax e Euclid Deep Field South.

Leia mais:

Preciosidade dos dados e imagens coletados pelo Euclid

“É impressionante como uma única observação das áreas de campo profundo já nos forneceu uma riqueza de dados que podem ser usados para uma variedade de propósitos na astronomia: desde formas de galáxias até lentes gravitacionais fortes, aglomerados e formação de estrelas, entre outros”, disse Valeria Pettorino, cientista do projeto Euclid da ESA.

“Apenas imagine as descobertas que nos aguardam”, acrescentou. Algumas talvez sejam inconcebíveis para a imaginação humana. Mas não custa tentar. E sonhar.

O post Euclid: ESA libera ‘mina de ouro’ de dados sobre profundezas do Universo apareceu primeiro em Olhar Digital.