Ilustração de constelações de milhares de satélites com lançamento planejado para os próximos anos (NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld)

Muito se fala sobre o impacto dos satélites de comunicação Starlink, da companhia espacial SpaceX, de Elon Musk, e seus semelhantes no estudo astrofísico nas próximas décadas. Eu mesmo já escrevi sobre isso no ano passado. Agora, a discussão foi oficializada em reunião realizada no final de junho deste ano e com um documento divulgado na última terça-feira, dia 25. Em resumo, o relatório mostra que os satélites podem ter um impacto severo em algumas áreas de pesquisa e sugere estratégias para lidar com o problema.

Vale notar que, até onde sei, é o primeiro evento do tipo que conta com a presença de engenheiros das próprias companhias fabricantes dos satélites, principalmente a SpaceX. Pessoalmente, espero que isso signifique que a empresa está escutando mais os cientistas e está realmente disposta a realizar mudanças em seu planejamento.

O trabalho, baseado em vários meses de observação e simulações computacionais, explica a diferença entre satélites mais baixos, que orbitam a menos de 600 km de altitude (como os próprios Starlink) e aqueles mais altos, com órbitas de aproximadamente 1200 km, como os OneWeb.

Os satélites mais baixos estão pelo menos mais protegidos pela sombra da própria Terra –é importante lembrar que o seu brilho vem da reflexão da luz solar. Dessa forma, podemos observá-los apenas durante os períodos após o pôr do Sol e logo antes do nascer do Sol. Já os satélites de órbitas mais altas estão mais expostos, prejudicando as observações durante quase toda a noite.

Vale ressaltar, no entanto, que mesmo os satélites mais baixos podem prejudicar seriamente algumas áreas de pesquisa. A busca por asteroides, por exemplo, por acontecer no plano orbital do Sistema Solar, muitas vezes é feita nessas horas, e esses dados podem ser muito contaminados por observações espúrias dos satélites.

Da mesma forma, eventos transientes, ou seja, aqueles que aparecem e desaparecem rapidamente, também podem sofrer com essa contaminação. Afinal, não sabemos se uma supernova ou colisão de estrelas de nêutrons será visível às 18h da tarde ou às 2h da manhã.

A primeira conclusão do relatório é direta: a única forma de zerar o impacto é reduzir ou até mesmo impedir o lançamento de novos satélites.

Sendo isso impossível, os autores propõem modificações técnicas, como a instalação de painéis escuros ou escudos solares para diminuir a reflexibilidade dos satélites. Outra solução é controlar as orientações dos satélites de tal forma que não estejam voltados com a superfície mais reflexiva para a Terra, sobretudo em momentos críticos para a observação do céu.

Os observatórios também devem começar a se preparar, otimizando software para a eliminação dos traços que podem contaminar a imagem e, se possível, disponibilizando aos astrônomos uma ferramenta de planejamento que preveja o número de satélites na observação dependendo de horário e direção de apontamento.

Por fim, o relatório lembra que, nos piores casos, quando os satélites são visíveis a olho nu, podem prejudicar não apenas a pesquisa astrofísica mas também a astronomia amadora e até mesmo povos indígenas ou religiões que dependam da observação do céu noturno.

Como astrônomo, espero que essa situação se resolva logo. Sei dos problemas que muitos colegas estão enfrentando, e sei também que a única forma eficiente de resolver a situação é com um grande esforço conjunto da comunidade científica e das empresas de comunicação.

Impressão artística da colisão de duas estrelas de nêutrons (NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet)

Há três anos, no dia 17 de agosto de 2017, descobríamos a primeira colisão de estrelas de nêutrons já observada. O feito foi inédito: embora não tenha sido a primeira emissão de ondas gravitacionais detectada, pela primeira vez conseguimos acompanhar a emissão luminosa da explosão resultante do evento, já que nos casos anteriores de buracos negros colidindo não havia qualquer contrapartida visível. Assim, inaugurou-se a era da Astronomia Multimensageira, ou seja, quando conseguimos simultaneamente ver e “ouvir” (através das ondas gravitacionais) eventos no universo.

O evento foi detectado primeiramente pelos observatórios de ondas gravitacionais LIGO, nos Estados Unidos, e Virgo, na Itália, mas dois segundos mais tarde foi também observado pelo satélite Fermi, através de uma intensa emissão de raios gama. Cientes da revolução por acontecer, astrônomos apontaram telescópios em sete continentes e no espaço para o lugar de onde vinha o sinal, combinando o poder de 70 observatórios para acompanhar o processo. A descoberta foi então anunciada em outubro daquele ano, em um trabalho com a participação de quase quatro mil cientistas, incluindo este que vos escreve e mais dezenas de pesquisadores brasileiros.

A combinação de técnicas foi fundamental para utilizar a observação em uma série de descobertas. Pudemos entender a formação de metais preciosos, verificando que quase dez vezes a massa da Terra de ouro e platina haviam sido formadas na explosão. Conseguimos uma medida independente da velocidade de expansão do Universo, usando a Teoria da Relatividade. Era uma nova porta para o estudo da Astronomia.

O futuro da Astronomia Multimensageira

De lá para cá, ocorreram algumas novas detecções, incluindo uma colisão inesperada entre estrelas de nêutrons surpreendentemente pesadas, e uma colisão entre objetos misteriosos. Mas o melhor ainda está por vir.

Após o sucesso da campanha de observação de 2017, observatórios de todo o mundo se preparam para responder de forma eficiente a esses avisos. Considerando que o primeiro sinal luminoso foi visto apenas segundos após a detecção das ondas gravitacionais, é fundamental que os telescópios estejam preparados para responder rapidamente, interrompendo imediatamente o que estão fazendo e apontar para o local desejado.

Um dos melhores instrumentos para isso será o telescópio Vera Rubin, em construção no Chile e com participação brasileira. Esse observatório de oito metros de diâmetro varre o céu periodicamente e consegue ver uma enorme parte do céu em cada imagem, graças a um design de “grande angular”. Dessa forma, espera-se encontrar o novo pontinho luminoso no céu rapidamente.

Esse não é o único projeto com participação de cientistas brasileiros. Uma equipe do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), que também projetou partes do observatório LIGO, quer iniciar uma colaboração com outros países latino-americanos para construir um detector de ondas gravitacionais na América do Sul. Devido à sua localização geográfica, seria muito mais fácil triangular o sinal da emissão em conjunto com os instrumentos no hemisfério norte. Infelizmente, o recente corte de verbas de pesquisa no INPE pode prejudicar o andamento do projeto.

Por fim, vale falar do LISA. O observatório de ondas gravitacionais da Agência Espacial Europeia, com lançamento previsto para 2034, colocará três detectores no espaço, separados entre si por uma distância de 2,5 milhões de quilômetros. Ao contrário do LIGO, o LISA será sensível a objetos mais massivos. Assim, embora não veja objetos pequenos como as estrelas de nêutrons, será capaz de ver a colisão entre buracos negros supermassivos, com milhões ou bilhões de vezes a massa do Sol, a bilhões de anos-luz de distância, e tem como objetivo entender como as primeiras galáxias formaram seus buracos negros centrais.

É um futuro promissor. Estamos tentando aproveitar ao máximo essa janela que se abriu há três anos!

Eclipse parcial da Lua é utilizado para estudar a atmosfera terrestre (Christina Koch/Nasa)

Já pensou se pudéssemos usar a Lua para buscar vida em outros planetas? Não se preocupem, não estou falando de alienígenas lunares, mas de um projeto científico inovador que usou o telescópio espacial Hubble e um eclipse lunar para aprimorar a técnica de busca por vida no Universo.

Sabemos hoje que planetas são abundantes. A Via Láctea, nossa galáxia, deve ter bilhões deles, muitos semelhantes à Terra –ou seja, planetas rochosos, a uma distância segura de sua estrela para que não seja muito quente ou muito frio. No entanto, isso não quer dizer que abriguem vida em sua superfície. Mesmo se pensarmos apenas em bactérias, como podemos saber que elas existem em outros planetas?

O telescópio espacial James Webb, que será lançado no ano que vem, espera ajudar a responder essa pergunta. A ideia é relativamente simples: ao analisar a luz que atravessa a atmosfera de um planeta, quando ele se encontra entre nós e a estrela que orbita, podemos analisar a composição química dos gases ao redor do planeta. Dessa forma, podemos buscar por dióxido de carbono ou alguma outra molécula que indique a presença de organismos vivos na superfície planetária.

No entanto, como poderíamos reconhecer essas assinaturas químicas? Afinal, o único planeta com vida que conhecemos é a Terra. Nossa casa deve então servir de parâmetro de comparação. O problema é saber como repetir o experimento. Não podemos apontar nenhum telescópio diretamente para o Sol, e o fato de estarmos “dentro” da atmosfera terrestre dificulta muito esse tipo de observação.

A solução encontrada por Allison Youngblood (Universidade de Colorado e do Instituto Goddard/Nasa) e seus colaboradores foi engenhosa. Eles utilizaram o telescópio espacial Hubble e apontaram… para a Lua. Durante um eclipse, toda a luz solar que atinge a superfície lunar atravessou a atmosfera terrestre, afinal a Terra se encontra exatamente entre o Sol e a Lua – por isso vemos a Lua avermelhada durante um eclipse. Ao analisar essa luz durante e após o eclipse, a equipe conseguiu medir a variação causada pela interferência da atmosfera.

Os cientistas estavam buscando sinais de ozônio, um subproduto do oxigênio que é tão fundamental para a manutenção da vida em nosso planeta. E, de fato, conseguiram observar como a luz ultravioleta era bloqueada pela atmosfera terrestre. Assim como o ozônio nos protege dessa radiação causadora do câncer, ele também aparece nas observações da Lua!

Isso abre portas importantes para a busca pela vida em outros planetas. Será que algum mundo em nossa galáxia possui uma composição química semelhante à da Terra? Será que encontraremos um planeta com oxigênio e carbono nos próximos anos?

Simulação computacional da aparência de um buraco negro supermassivo (Telescópio do Horizonte de Eventos/Hotaka Shiokawa)

Quem não ouviu falar da foto do buraco negro divulgada em 2019? Foi uma das principais manchetes científicas do ano, e com razão: pela primeira vez, conseguíamos uma imagem direta de um buraco negro supermassivo. Mas será que isso é tudo? Não resta ainda um mistério a resolver?

O feito é impressionante, sem dúvida. Com uma massa de 2,4 bilhões de vezes a massa do nosso Sol, o buraco negro pode parecer um monstro cósmico, mas é um monstro muito compacto, e um instrumento especial era necessário para vê-lo.

O Telescópio do Horizonte de Eventos conta atualmente com 11 rádio-observatórios espalhados pelo planeta, que juntos atuam como um gigantesco radiotelescópio do tamanho da Terra, capaz (através de uma técnica conhecida como interferometria) de observar detalhes do tamanho de uma laranja na superfície da Lua. Apenas assim puderam obter uma imagem do disco de gás e poeira ao redor do buraco negro — claro, afinal o buraco negro em si não emite luz.

Por outro lado, leitores mais atentos podem se lembrar do seguinte detalhe: a imagem obtida era do buraco negro na galáxia M87, a 55 milhões de anos-luz de distância. Ora, se temos um buraco negro aqui mesmo na nossa galáxia, a Via Láctea, a “apenas” 25 mil anos-luz de distância, não seria mais fácil fotografá-lo primeiro?

Bom, por um lado esse nosso buraco negro é bem menor. Em comparação é um objeto diminuto, com 4 milhões de vezes a massa do Sol. Mil vezes menor, mas mil vezes mais próximo. Até aí, elas por elas.

O problema é justamente como essas dimensões afetam as medições. O tamanho do disco de nosso buraco negro é de cerca de 60 milhões de quilômetros, ou algo como o tamanho da órbita de Mercúrio ao redor do Sol. Para comparação, o disco de M87 chega a dezenas de milhares de vezes a distância da Terra ao Sol.

Assim, se qualquer coisa acontece com esse disco, um pequeno flash de luz ou explosão de energia no disco, essa perturbação se propaga em questão de minutos para o resto da estrutura, assumindo que a perturbação viaje à velocidade da luz. Em M87, esse processo levaria dezenas de horas.

Se estamos tentando obter uma imagem desse disco, é algo que dificulta enormemente o processo, como se estivéssemos tentando fotografar uma criança correndo em um quarto escuro. Obter uma imagem nítida não é fácil.

Cientistas da equipe já têm os dados em mãos e estão há alguns anos tentando processar as imagens, com o auxílio de supercomputadores, para tentar encontrar algum resultado. Esperamos em breve conhecer a aparência do monstrinho no centro de nossa galáxia.

Ah, mas a aventura não para por aí. Enquanto os novos resultados não são divulgados, pesquisadores pensam como melhor aproveitar esses dados.

Teorias mostram como buracos negros podem girar e até mesmo ter cabelos! Claro, não são os cabelos como em nossas cabeças, mas um termo para aspectos da Teoria da Relatividade aplicada aos buracos negros.

De qualquer forma, quanto mais dessas imagens obtivermos, melhor poderemos entender os mistérios dos buracos negros no Universo.

Imagem da Galáxia de Andrômeda é a primeira obtida com a JPCam (Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón – CEFCA)

Astrônomos divulgaram no começo do mês a primeira imagem do projeto J-PAS (Levantamento de Javalambre sobre a Física do Universo Acelerado, na sigla em inglês). Com mais de um bilhão de pixels, é a segunda maior câmera astronômica do mundo, e o projeto é coliderado por cientistas brasileiros. O instrumento está instalado no observatório de Javalambre, na Espanha, e conta com um telescópio de 2,5 metros de diâmetro.

No entanto, o tamanho da câmera não é a única inovação do projeto. Ao invés de observar apenas em 4 ou 5 cores, como é comum nesse tipo de levantamento, o J-PAS observará 56 cores de cada região do céu. Esse tipo de informação permite a cientistas obter informações muito mais precisas sobre as propriedades físicas e as distâncias dos astros observados.

As possibilidades são tantas que o projeto permite a participação de diversos astrônomos e astrônomas de todo o país. A supercâmera permitirá novos estudos sobre galáxias, asteroides, estrelas, supernovas, cosmologia, uma enorme variedade de tópicos para todos os gostos. Não é à toa que são quase 100 cientistas brasileiros participando ativamente do projeto.

A professora Denise Rocha Gonçalves, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, é uma das participantes e planeja usar os dados do levantamento para estudar as nebulosas planetárias, que são remanescentes de estrelas semelhantes ao Sol que já morreram. “Estudamos esses dados com lupa, usando ferramentas feitas especificamente para ver nebulosas planetárias, com o objetivo de mapear esses dois tipos de restos estelares dentro da Via Láctea e em galáxias próximas“, diz Gonçalves.

Protagonismo brasileiro

O mais importante, na minha opinião, é notar a relevância da participação brasileira no projeto. Ao invés de sentar no banco do carona e acatar as decisões tomadas por cientistas de outros países, o Brasil tem aqui a oportunidade de liderar as tomadas de decisão. Além disso, vale ressaltar a importância da transferência tecnológica, permitindo o treinamento de especialistas no país e facilitando o desenvolvimento de projetos semelhantes no futuro.

Tudo isso graças ao investimento de cerca de dois terços dos 10 milhões de euros que a câmera custou, financiado por agências de fomento nacionais e estaduais. Se parece muito, lembrem que os grandes projetos astronômicos atuais, como o Telescópio Extremamente Grande no Chile (de 39 metros de diâmetro) têm valor estimado em mais de um bilhão de euros. Sem contar o telescópio espacial James Webb, saindo pela bagatela de US$ 10 bilhões.

Se o Brasil quiser “sair da mesa das crianças e sentar com os adultos”, é fundamental que participemos como líderes em projetos de ponta. Caso contrário, seremos sempre sócios minoritários, restritos a pesquisas menos ambiciosas e sujeitos às decisões estratégicas de outras comunidades.

Essa é a primeira imagem de um sistema planetário múltiplo em órbita de uma estrela do tipo solar (ESO/Bohn et al.)

Eu adoro ver novidades assim. É incrível acompanhar como o avanço tecnológico permite que a ciência caminhe a passos largos.

Pela primeira vez, temos imagens diretas de um sistema planetário múltiplo –ou seja, com mais de um planeta– orbitando uma estrela semelhante ao Sol. Até agora, os astrônomos nunca tinham observado de forma direta mais do que um planeta em órbita de uma estrela do tipo solar. O que poderia parecer um sonho há alguns anos se tornou realidade, e em breve será lugar comum no mundo da astronomia.

A estrela TYC 8998-760-1 está a cerca de 300 anos-luz de distância, na constelação da Mosca. Embora de tamanho e massas semelhantes ao Sol, é muito mais jovem, com “apenas” 17 milhões de anos. O Sol, em comparação, é um senhor de respeito, com seus 4,6 bilhões de anos de idade. Os planetas, com massas iguais a 14 e 7 vezes a massa de Júpiter, estão a 160 e 320 vezes a distância entre a Terra e o Sol. Por terem sido criados junto com a estrela, ainda estão muito quentes e emitem uma grande quantidade de radiação infravermelha, o que facilita sua observação pelo telescópio.

A imagem só é possível graças a um complexo sistema óptico que combina o telescópio VLT, instalado no Chile e que possui um espelho de 8 metros de diâmetro, e a câmera Sphere, capaz de corrigir pequenas distorções causadas pela atmosfera terrestre. Assim, a equipe liderada por Alexander Bohn, um estudante de doutorado na Universidade de Leiden, pode observar a estrela TYC 8998-760-1 e seus dois acompanhantes. O instrumento ainda é capaz de bloquear grande parte da luz emitida pela estrela, que de outra forma ofuscaria a imagem de modo a impossibilitar a detecção dos planetas.

Embora seja uma observação inédita, é fundamental pensar que esses avanços permitem considerar um grande número de sistemas semelhantes a serem observados no futuro. Mais ainda se considerarmos o telescópio ELT, de 39 metros de diâmetro, e o telescópio espacial James Webb, ambos previstos para os próximos anos. Seguindo os passos de trabalhos como esse, seremos capazes de estudar em detalhes as propriedades dos exoplanetas tais como temperatura e tamanho, investigando a formação de sistemas planetários e buscando mundos parecidos com a nossa Terra.

No detalhe, brilho gerado pela colisão de estrelas de nêutrons, detectada pelo telescópio Gemini. (Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/K. Paterson & W. Fong -Northwestern University)

Imagine-se na praia de Copacabana, no dia de Ano Novo. Aquele lindo espetáculo de fogos de artifício está para começar. Qual é a melhor maneira de aproveitar o show? Olhe pra cima e aproveite, claro!

Agora imagine que alguém ao seu lado tem um tremendo binóculo e está olhando fixamente para um ponto específico no céu. Ora, ele vai perder tudo, certo? Quantas explosões vermelhas, azuis acontecerão mais para esquerda ou mais para direita?

Astrônomos têm um problema parecido quando estão buscando eventos transientes, ou seja, aqueles que acontecem rapidamente e desaparecem em seguida. É o caso, por exemplo, de supernovas, que brilham intensamente mas somem após algumas semanas.

Para resolver o problema, criamos instrumentos que, como uma pessoa na praia, consegue olhar para um pedaço grande do céu ao mesmo tempo, avisando quando encontra algo de novo, diferente. Foi assim que Kerry Patterson e sua equipe utilizaram o telescópio espacial Swift para encontrar a segunda explosão curta de raios gamas (ou short gamma ray burst, em inglês) mais distante já vista, que aconteceu apenas 3,8 bilhões de anos após o Big Bang.

Essas explosões são causadas pela colisão de estrelas de nêutrons e fornecem pistas importantes sobre o funcionamento dos próprios objetos. A luminosidade vai depender muito da estrutura da estrela de nêutrons, que são geradas após a morte de estrelas particularmente massivas.

Infelizmente, o problema não acaba aí. O Swift é ótimo para encontrar esses objetos, mas por observar uma grande parte do céu, não pode dar tantas informações sobre uma explosão específica. Além disso, os dados são apenas em raios gama, e outros tipos de energia (como a luz vísivel) são importantes para entendermos melhor o fenômeno.

Se você estivesse na praia e visse algo fraco, estranho, durante o espetáculo de fogos de artifício, poderia pedir emprestado o binóculo do vizinho para ver aquilo melhor. É o que fizeram Patterson e sua equipe, acionando o telescópio Gemini de oito metros de diâmetro, no Havaí. Dessa forma conseguiram ver também a luz emitida pelo choque, batendo o recorde de afterglow (como é chamado esse brilho remanescente) mais distante já observado.

Como todo bom resultado científico, a descoberta abre novas perguntas. Se estrelas de nêutrons são remanescentes de estrelas “normais”, como é possível que em apenas três bilhões de anos após o Big Bang dois desses objetos tenham sido criados e se aproximados o suficiente para se chocar?

O desafio agora é entender como isso pode ter acontecido tão “rápido” – 3 bilhões de anos podem parecer muito, mas para o início do universo parece um ritmo acelerado!

A ciência é um processo, não uma fábrica de resultados mágicos (Pexels)

Hoje, dia 8 de julho, é o Dia Nacional da Ciência. E acho que com a quarentena do covid-19 chegando a quase quatro meses, não preciso explicar a importância da ciência para a humanidade, certo?

Mas talvez exista um aspecto da ciência que vocês não conheçam: o processo científico. A jornada desde uma ideia na cabeça dos cientistas até o resultado final, alardeado na imprensa. Afinal, eu mesmo talvez seja culpado disso, já que mostro as grandes descobertas aqui no blog Espaço-Tempo sem necessariamente explicar o que veio antes. Já pararam para pensar na quantidade de trabalho por trás de um avanço científico?

O método científico

O método científico é um pouco como uma receita de bolo que cientistas usam em suas pesquisas: formule uma hipótese, teste sua hipótese através de experimentos e confirme ou não sua nova teoria dependendo dos resultados. Fácil, não? Errado, dificílimo.

Difícil porque precisamos ter certeza do que foi feito antes. Quais os resultados pré-existentes são importantes para nossa pesquisa? O que poderia dar errado em nosso experimento? É um período estendido de leitura e revisão bibliográfica. Afinal, a ciência não é feita por um indivíduo, mas por uma grande comunidade interconectada.

Difícil porque as coisas dão errado. Experimentos não são mágicos e podem apresentar problemas técnicos. Noites de observação em telescópios podem ser perdidas devido ao mau tempo, e teremos que esperar mais seis meses por uma oportunidade (já aconteceu várias vezes comigo). É o imprevisível, sempre dando as caras na ciência.

Difícil porque a análise de dados não é algo simples. É preciso interpretar os dados, fazer uso da estatística, refletir sobre o que está por trás daqueles resultados. Afinal, estamos tentando interpretar a natureza, e devemos pensar em todos os efeitos e propriedades que poderiam gerar aqueles mesmos resultados. Isso é evidente no desenvolvimento de vacinas, que requerem diversas etapas de teste desde o laboratório até as provas em seres humanos.

Viva a ciência

Por isso tudo, é importante mostrar ao público o trabalho duro desenvolvido por cientistas no Brasil — que além de superar todos esses obstáculos, devem lutar também contra os problemas de infraestrutura por falta de financiamento. A vacina contra a covid-19 não virá de um lampejo de genialidade, mas do trabalho duro sendo feito ao longo de todos esses meses.

Assim, para celebrar cientistas nesse dia, haverá um tuitaço com a hashtag #CientistaTrabalhando. Serão pesquisadores e pesquisadoras de todo o país mostrando que, até chegar naquele momento de “Eureka”, tem muito “Ah não!”, “Droga”, “Ufa!” e outras interjeições impublicáveis.

Se estiverem interessados, sigam as postagens usando a tag nas redes sociais, e não percam os diversos eventos para celebrar o dia! Alguns exemplos:

• A Sociedade Brasileira de Parasitologia (SBP) realiza às 11h o debate “Vacinas contra doenças parasitárias” com a participação de Miriam Tendler (IOC/Fiocruz) e Ana Paula Fernandes (UFMG);
• Mais tarde, o Museu da Vida da Fiocruz recebe Aryella Maryah Correa e Roberta Lemos a partir das 15h para um bate-papo sobre Farmacologia e Saúde Coletiva. Live no perfil do Instagram;
• Às 18h, a Força-Tarefa do Amerek, curso de especialização em comunicação da ciência da UFMG, tem live sobre a luta contra o coronavírus com Fabiana Pinto, Nina da Hora, Marden Campos e Hugo Fernandes-Ferreira;
• Finalmente, Ana Lúcia Tourinho, da UFMT, recebe Nadia Pontes, Lucy Souza e Rita Mesquita às 19h para falar sobre a Amazônia.

Impressão artística da estrela Betelgeuse, coberta por gigantescas manchas estelares (MPIA)

É, pessoal, foi bom enquanto durou. Por algumas semanas, no começo do ano, acreditávamos que poderíamos ver uma supernova nos céus. Betelgeuse, após uma forte diminuição de brilho, iria nos brindar com um raro espetáculo cósmico. Eu até escrevi sobre isso em janeiro. Infelizmente, astrônomos do Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha, liderados por Thavisha Dharmawardena, parecem ter explicado o fenômeno – e não devemos esperar uma supernova tão cedo.

Explicando: Betelgeuse é uma supergigante vermelha na constelação de Orion, uma das dez estrelas mais brilhantes do céu. Com mais de dez vezes a massa do Sol e quase mil vezes o seu tamanho (!), sabemos que ela representa os estágios finais da vida de uma grande estrela. Todos os modelos indicam que ela em breve morrerá, explodindo em uma supernova que pode ficar tão brilhante no céu noturno quanto a Lua (!!). O problema é que esse em breve”, em termos astronômicos, pode ser a qualquer momento nos próximos cem mil anos (!!!).

Todos os astrônomos ficaram animados, então, quando Betelgeuse começou a diminuir de brilho em novembro de 2019, chegando a 50% de sua luminosidade original em fevereiro de 2020. Estaria a estrela dando seus últimos suspiros? Não foi bem assim, e entre abril e maio ela ficou ainda um pouco mais brilhante que antes. Se a explosão não aconteceu, restou a pergunta: afinal, o que estava acontecendo?

A principal hipótese levantada foi uma camada de poeira encobrindo a estrela. Sabemos que supergigantes como Betelgeuse são instáveis, pulsando regularmente e lançando nuvens de gás e poeira ao espaço. Antes de se dissipar, essas nuvens poderiam encobrir um pouco sua estrela progenitora.

Considerando essa possibilidade, astrônomos buscaram então sinais dessa poeira. Sabendo que ela emitiria muita radiação de microondas, apontaram suas antenas na direção de Betelgeuse, esperando encontrar um aumento desse tipo de energia. O resultado foi surpreendente: a estrela havia diminuído sua emissão de microondas, assim como diminuiu seu brilho luminoso.

Ao juntar esse resultado com imagens de altíssima resolução obtidas recentemente da superfície de Betelgeuse, um novo cenário parecia mais plausível: o surgimento de gigantescas manchas na superfície da estrela, cobrindo de 50 a 70% de sua superfície.

Manchas estelares não são nenhuma novidade; afinal, o nosso próprio Sol apresenta manchas, que são regiões mais frias da superfície estelar, geradas pela atividade magnética. No entanto, no caso do Sol, as manchas nunca cobrem mais de 0,5% de sua superfície, o que coloca as manchas de Betelgeuse em um patamar inédito.

Se forem mesmo manchas, Betelgeuse deve apresentar uma variação periódica de brilho, devido a um ciclo magnético análogo ao solar. Dessa forma, para comprovar a hipótese, os autores do estudo propõem um cuidadoso monitoramento da luminosidade de Betelgeuse durante os próximos anos, buscando uma diminuição de brilho semelhante no futuro.

Concepção artística de uma estrela de nêutrons orbitando um buraco negro (Carl Knox/ OzGrav)

Extra, extra! Cientistas detectam a colisão de buraco negro com… com… afinal de contas, com o quê?

Esse é o mistério que tentam desvendar. Em 14 de agosto de 2019, a colaboração de detetores de ondas gravitacionais LIGO/Virgo acusou a descoberta de uma colisão entre dois objetos compactos. Enquanto espiralavam em direção um ao outro, o rápido movimento dos dois corpos (dezenas de órbitas por segundo!) gerou um forte sinal de ondas gravitacionais, que atravessaram 800 milhões de anos-luz até chegar nos laboratórios aqui na Terra.

Uma cuidadosa análise desse sinal permitiu a determinação das massas dos dois corpos. O maior, com 23 vezes a massa do Sol, é um buraco negro, não há dúvidas. O dilema reside no seu companheiro menor, com apenas 2,6 vezes a massa do Sol. Existem dois remanescentes estelares que seriam potenciais candidatos: uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

O problema é: esse corpo é grande demais para ser uma estrela de nêutrons e pequeno demais para ser um buraco negro. Em qualquer um dos casos, seria um recorde da estrela de nêutrons mais pesada ou o buraco negro mais leve já detectados. Modelos teóricos têm dificuldades de explicar como um objeto com essa massa nasceu.

O suspense não acaba aí. Quando souberam da detecção de ondas gravitacionais, astrônomos de todo o mundo apontaram telescópios na direção de onde vinha o sinal, buscando um flash luminoso que acompanhasse o evento. E… nada. Esse é um forte indicativo de que não são estrelas de nêutrons, que provavelmente gerariam um forte brilho no momento da colisão. Uma colisão de buracos negros não teria uma contraparte luminosa.

Problema resolvido? Longe disso. Se por um lado é mais fácil explicar um buraco negro com essas propriedades, por outro os modelos de formação de estrelas simplesmente não preveem a criação de dois buracos negros tão diferentes na mesma região, sendo criados tão próximos que possam vir a colidir.

No final, o estudo é inconclusivo: o famoso “não sei”. E isso é interessantíssimo. É a observação de um fenômeno novo, inesperado, que abre portas para novos estudos, novas pesquisas e novas descobertas.