Buraco Negro

Apesar do nome, esse corpo é tudo menos um buraco. Na verdade, ele é tão maciço que a própria luz que emite não consegue escapar de seu campo gravitacional.
Supõe-se que buracos negros ocorram em diferentes tamanhos e que exista um deles no centro da galáxia. Eles se formam quando o campo gravitacional de um corpo celeste se torna tão intenso que a velocidade de escape se aproxima da velocidade da luz. Velocidade de escape é a mínima necessária para um objeto se livrar do campo gravitacional de determinado corpo celeste.
Em 1783, o astrônomo inglês John Michell expôs pela primeira vez a possibilidade de existência desse fenômeno. A expressão “buraco negro” foi usada pela primeira vez em 1968 pelo físico inglês John Wheeler. Não é possível observar um buraco negro diretamente porque ele não emite radiação. Sabe-se que os fenômenos existem porque dá para detectar a alta energia emitida pelo gás e pelas estrelas que rodopiam a seu redor antes de serem sugadas.

Viagens Espaciais

Nós humanos, iremos colonizar outros mundos? Este tema de ficção científica freqüentemente parece ser nosso inevitável destino. Traduzindo isso em ações, a NASA tem agora planos específicos para o retorno do homem à lua, além de projetos mais vagos para Marte. Mas isso vai mesmo acontecer? Muitos astrônomos estão odiando esta história toda.

Astros-celebridade como Geoffrey Marcy, de Berkeley e Fred Espenak, da NASA, lamentam cortes feitos em programas científicos para destinar verbas a dispendiosas missões tripuladas.

O público perdeu o interesse pela missão Apollo após a chegada do primeiro homem a Lua, em 1969. Um retorno à Lua pode causar tanto alvoroço na mídia quanto um campeonato de Sudoku para seniores. Será que três futuros governos entrarão nessa jogada, mesmo sabendo que os eleitores não se importarão se a verba para missão à Lua for cortada para ser destinada ao estudo de pelicanos?

Marte por outro lado ainda é um alvo atraente. Esse planeta, provavelmente, tem gelo subterrâneo, o que significa água para os astronautas. Painéis solares poderiam dissociar o gelo em hidrogênio e oxigênio combustível. Então vamos nessa.

Não tão depressa. Devagar com o andor. Há aqui também um lado sombrio. Já temos fortes indicações de que viagens espaciais tripuladas podem ser um desmancha prazeres perigosos.

“Achei extremamente aborrecido”, avaliou Wally Schirra, depois de 11 dias comandando a primeira espaçonave Apollo. Bem, ele era meio reclamão. Mas os russos que ficaram anos em simuladores a abordo da Mir? Eles sempre estavam seriamente deprimidos. É verdade, eles eram russos: você já leu um romance russo? No entanto eles cultivaram plantas e cuidaram delas meia dúzia de vezes ao dia, tocando carinhosa e obsessivamente a única coisa natural dentro do módulo.

“Eu sofri de tristeza e estresse mental”, disse Anatoly Grigoriev depois de 438 dias no espaço.

Vadim Gushin complementa: “As plantas nos ajudaram a estabelecer laços com a Terra, com a natureza. Essa é a referência em que a mente humana se baseia.”   

Sim, claro. Seres humanos evoluíram para ouvir o farfalhar das folhas, para interagir com o vento e o pólen, para se sentirem imersos na natureza.

Isole uma pessoa com ar engarrafado, luz fluorescente e plásticos. Quem sabe o dano psicológico resultante? Passar anos fora da Terra pode levar astronautas à loucura.

Mas não é só a mente. Com os resultados da Estação Espacial Internacional e de outros lugares acumulando-se os astrobiólogos estão ficando mais e mais preocupados com as conseqüências de longo prazo das viagens espaciais.

Em órbita, ossos e músculos reduzem 1% ao mês e parte dessa perda é irreversível. Corações diminuem de tamanho e, assim, a capacidade cardíaca desce morro abaixo. Pode parecer que astronautas estejam felizes numa academia lá em cima, malhando em esteiras apenas com as roupas de baixo, mas não há salvação: o espaço simplesmente não é bom para você.

As coisas ficam realmente ruins quando você deixa a órbita da Terra e cruza a magnetosfera, a barreira terrestre contra a radiação solar e cósmica. Os astronautas da Apollo viram flashes cruzando seus campos de visão como meteoros, mais ou menos uma vez por minuto, enquanto íons pesados atravessavam seus cérebros. A exposição deles à radiação não foi brincadeira e, anos depois, Alan Shepard não negou que sua ida à Lua pode ter causado a leucemia que finalmente o matou.

As coisas poderiam ter sido piores. Uma ejeção de massa coronal solar bombardeou a Lua com partículas eletricamente carregadas apenas um mês antes da missão final da Apollo 17. Se os astronautas estivessem na superfície lunar – chegando ou saindo de sua cápsula – teriam morrido.

OK, então construiremos um recinto blindado de segurança na nave rumo a Marte. O problema é que o Planeta Vermelho não tem magnetosfera. Além dos raios gama e X de supernovas distantes a superfície lá é bombardeada também com aquelas inconvenientes partículas carregadas do Sol. Com o seu contínuo fluxo de íons de fundo, aquele planeta não pode qualificar-se como um spa saudável.

Além do risco cancerígeno, neurônios são destruídos continuamente pela radiação. Biólogos estimam que durante uma missão de dois anos a Marte um astronauta possa perder de 13% a 40% do seu cérebro! Isso excede a necrose anual de 5% dos neurônios sofrida por alguns pacientes com Mal de Alzheimer.

Uma vez no Planeta Vermelho os astronautas terão que se virar: depois da chegada não haverá transporte para casa por pelo menos 18 meses, quando Terra e Marte se alinham novamente. Você estará num lugar sem ar para respirar. Lá estará fazendo sempre um frio de congelar. A radiação estará dando uma dor de cabeça de rachar. A pizza deve ser péssima.

Você ainda quer ir pra lá?

Talvez mais ninguém queira.

Astronautas heróicos estão sempre se dispondo a arriscar suas vidas pela ciência. Mas, com exceção daquelas pessoas com dívidas altas no cartão de crédito, gente comum não vai querer viajar para outros planetas se os riscos forem muito grandes.

O tempo dirá. Mas caso se confirme que a Terra é o nosso único lar, certamente devemos tomar mais cuidado com ela.

Texto tirado da Revista Astronomy Brasil - Escrito por Bob Berman

Antimatéria

 

"Se a antimatéria não existisse alguém teria de criá-la, pois ela é extremamente fascinante. Prevista pelo brilhante físico Paul Dirac em 1928 - e descoberta por Carl D. Anderson, da Caltech, em 1935 -, a antimatéria se parece com a matéria ordinária e atua exatamente como ela.

Mas deixe que ela toque em qualquer coisa: matéria e antimatéria desaparecem numa explosão que libera a máxima energia possível. É fácil entender, pois a antimatéria é como a matéria comum, exceto que todas as cargas elétricas são invertidas. É como se um demiurgo incompetente de uma outra dimensão acidentalmente tivesse trocado os cabos. No centro dos antiátomos se escondem antiprótons com carga negativa, em vez de positiva. Elétrons positivos - pósitrons - orbitam os antiprótons. Quando o Universo surgiu a 13,7 bilhões de anos, quantidades iguais de matéria e antimatéria devem ter sido criadas. Colisões aconteceram o tempo todo naquele ambiente congestionado e turbulento. Quando a poeira assentou, o resultado deveria ter sido um empate cósmico. No entanto, não foi isso que aconteceu. Por alguma razão tudo terminou com um Universo em que a matéria acabou predominante. Os teóricos ainda se perguntam o que teria acontecido. Evidência recente sugere que a Natureza tem uma leve preferência pela criação da matéria em vez da antimatéria - e que os dois processos não são tão simétricos como se pensava.

Mesmo assim o Universo poderia ter estrelas feitas só de antimatéria. A luz emitida por tais anti-sóis seria idêntica à energia de estrelas comuns. Observando o céu noturno não teríamos meios de saber se uma estrela é feita de matéria ou antimatéria. Poderia também haver planetas de antimatéria. Talvez haja uma anti-Terra com anti-restaurantes servindo “antipasto”. Pode até ser que exista um anti-eu e um anti-você. Diferentemente de você, o anti-você deve dobrar cuidadosamente as suas roupas à noite em vez de jogá-las no chão. A coisa mais dramática a respeito da antimatéria é o que acontece quando ela encontra a matéria comum. Lembra-se que E = mc²? Escreva o peso (em gramas) de certa porção de matéria e multiplique-o pelo quadrado da velocidade da luz expressa em cm/s: 30 bilhões ao quadrado = 900 quintilhões. Feitas as contas, eis a energia (em ergs) naquela porção de matéria. Cada toco de cigarro é uma superconcentração de energia latente armazenada naquela repugnante forma de matéria. Libere essa energia e você terá com que abastecer sua casa por mil anos. As bombas H e o núcleo do Sol liberam energia com uma eficiência de apenas 0,7%. Mas quando matéria e antimatéria colidem, suas massas se convertem em energia com 100% de eficiência. E você pode usar qualquer coisa, até lixo.

Mas, como obter antimatéria? Ninguém a está vendendo, nem mesmo no eBay. Ela é produzida em aceleradores de partículas como o do Fermilab, mas não é nada barata.

A atual produção global anual é de cerca de 10 bilionésimos de grama. As maiores porções consistem em antiátomos criados pela primeira vez em 1995.

Também é difícil armazená-la. A antimatéria aniquilaria a parede de qualquer recipiente em que você a guardasse. Se ela fosse resfriada perto do zero absoluto permaneceria praticamente imóvel. Então se você produzisse somente pósitrons ou antiprótons, a antimatéria poderia levitar num campo magnético. Um campo magnético viajante como aquele que faz o trem bala levitar, poderia guiar esse combustível para a câmara de combustão de um foguete onde a antimatéria encontraria a matéria comum.

O confinamento magnético seria o caminho a ser seguido. Mas é preciso certificar-se de que o campo jamais iria vacilar por uma falha no fornecimento de energia ou algum problema técnico. (“Estamos perdendo confinamento!”, gritou Scotty. A tripulação sabia que esse não era um pequeno problema na lista de contratempos da Enterprise. “Confinamento perdido” significava que a nave e a tripulação se transformariam em pura energia.). Sabemos que a antimatéria existe, pois a aniquilação da matéria com a antimatéria produz fótons com a característica energia de 511 mil elétron-volts. Escombros positrônicos são ejetados violentamente do núcleo da Galáxia, perpendicularmente ao plano da Via Láctea. Embora essas fontes infernais de energia tenham sido descobertas há oito anos pelo Observatório Espacial Compton de Raios Gama, as causas ainda continuam um mistério. Explosões de estrelas massivas? Buracos negros que fabricam antimatéria? Ninguém conhece a origem da antimatéria na Via Láctea.

Algum dia a antimatéria poderá nos propelir para o centro da Galáxia para podermos ver o que acontece por lá. Que a viagem não culmine num anticlímax."

Texto tirado da Revista Astronomy Brasil - Escrito por Bob Berman