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Líquido a 300°C vaza de aberturas semelhantes a chaminés nas profundezas do Oceano Ártico
Cerca de 3.000 metros (9.843 pés) abaixo do Oceano Ártico, os cientistas estão explorando um campo borbulhante de fontes hidrotermais ao longo da Cordilheira Knebovich, perto de Svalbard, o assentamento mais ao norte da Terra.
Um campo de fontes hidrotermais foi recentemente descoberto no fundo do mar dentro do triângulo entre a Groenlândia, a Noruega e Svalbard, na fronteira das placas tectônicas norte-americana e europeia.
Usando um submarino controlado remotamente, pesquisadores do Centro de Ecologia Marinha da Universidade de Bremen coletaram amostras e dados do campo de fontes hidrotermais, que chamaram de Jøtul em homenagem a um gigante da mitologia nórdica.
As fontes hidrotermais estão localizadas nas interseções das placas tectônicas em movimento, onde a atividade geotérmica é mais intensa. Essas aberturas são formadas quando a água penetra no fundo do oceano e é aquecida pelo magma derretido das entranhas do planeta. A água superaquecida sobe então de volta ao fundo do mar através de rachaduras e fissuras, tornando-se enriquecida com minerais e derrete das rochas da crosta oceânica.
Apesar de ser uma importante junção entre placas tectônicas, não se sabia da existência de fontes hidrotermais na Cordilheira Knebovich – até agora.
Algumas cristas hidrotermais abrigavam organismos, incluindo pequenos crustáceos.
Crédito da imagem: MARUM/Universidade de Bremen
A Série Kniebovich é particularmente especial porque foi formada não pela colisão de duas placas, mas por duas placas que se afastaram uma da outra a uma taxa inferior a 2 cm (menos de 1 polegada) por ano, o que é conhecido como crista extensional. .
Pouco se sabe sobre a atividade hidrotérmica em cristas de expansão lenta, por isso a equipa está interessada em aprender sobre a composição química dos fluidos que escoam, bem como as características geológicas moldadas pelo seu calor e mineralogia.
Alguns dos fluidos que fluem do campo Gotul são incrivelmente quentes, atingindo temperaturas de até 316 graus Celsius (601 graus Fahrenheit). Quando o líquido superaquecido entra em contato com a água fria, os minerais se solidificam, formando enormes estruturas semelhantes a chaminés chamadas chaminés pretas.
Outra característica interessante do campo de Jotul é que os seus fluidos hidrotérmicos são ricos em metano, um potente gás de efeito estufa, bem como em dióxido de carbono, o principal gás de efeito estufa. Isto significa que a área pode ter alguns impactos nas alterações climáticas e no ciclo do carbono nos oceanos.
Muitas vezes, formas de vida estranhas e bizarras podem habitar campos de fontes hidrotermais. Nas profundezas escuras do oceano, onde a fotossíntese é impossível, os fluidos hidrotermais fornecem a base para organismos quimiossintéticos, que obtêm nutrientes através da energia química e não da luz solar.
Ainda não está disponível um conhecimento aprofundado da biodiversidade nesta área, embora seja sem dúvida um ponto de interesse para os investigadores de Marum, que planeiam regressar à área no final do verão de 2024.
O estudo foi publicado na revista Relatórios científicos.
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Eles podem descobrir as origens da vida?
A análise de uma amostra do asteróide Bennu revelou a presença de ingredientes essenciais para a vida e sinais de um passado aquático, fornecendo informações sobre as origens e a bioquímica do sistema solar.
- Análise inicial da amostra do asteróide Bennu retornada NASAde Osíris-Rex A missão revelou poeira rica em carbono, nitrogênio e compostos orgânicos, todos ingredientes essenciais para a vida como a conhecemos. A amostra, dominada por minerais argilosos, especialmente serpentina, reflete o tipo de rocha encontrada nas dorsais meso-oceânicas da Terra.
- Os fosfatos de magnésio e sódio encontrados na amostra indicam que o asteroide pode ter se separado de um pequeno e primitivo mundo oceânico antigo. O fosfato foi uma surpresa para a equipa porque o mineral não tinha sido detectado pela sonda OSIRIS-REx enquanto estava em Bennu.
- Embora fosfato semelhante tenha sido encontrado em uma amostra do asteróide Ryugu entregue por Agência de Exploração Aeroespacial do JapãoNa missão Hayabusa 2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão em 2020, os fosfatos de sódio e magnésio detectados na amostra de Bennu foram distinguidos pela sua pureza (ou seja, pela ausência de outras substâncias incluídas no mineral) e pelo tamanho do grão, o que não tem precedentes em qualquer amostra de meteorito.
Descobertas da composição do asteroide Bennu
Os cientistas aguardaram ansiosamente a oportunidade de perfurar a amostra imaculada do asteróide Bennu de 4,3 onças (121,6 gramas) coletada pela missão OSIRIS-REx (Origens, Interpretação Espectroscópica, Identificação de Recursos e Segurança – Regolith Explorer) da NASA desde sua última entrega à Terra. cair. Eles esperavam que o material contivesse segredos do passado do sistema solar e da bioquímica que pode ter levado à origem da vida na Terra. Uma análise inicial da amostra de Bennu, publicada recentemente na revista… Meteorologia e ciência planetáriao que indica que essa excitação foi justificada.
A equipe de análise de amostras da sonda OSIRIS-REx descobriu que o asteroide Bennu contém os ingredientes originais que formaram nosso sistema solar. A poeira de asteróides é rica em carbono e nitrogênio, bem como em compostos orgânicos, componentes essenciais da vida como a conhecemos. A amostra também continha fosfato de sódio e magnésio, o que foi uma surpresa para a equipe de pesquisa, porque não foi visto nos dados de sensoriamento remoto coletados pela espaçonave Bennu. A sua presença na amostra indica que o asteróide pode ter-se separado de um pequeno e primitivo mundo oceânico que desapareceu há muito tempo.
A análise de uma amostra do asteroide Bennu revelou informações interessantes sobre a composição do asteroide. Dominada por minerais argilosos, especialmente serpentina, a amostra reflete o tipo de rocha encontrada nas dorsais meso-oceânicas da Terra, onde o material do manto, a camada abaixo da crosta terrestre, encontra a água.
Essa reação não cria apenas argila; Também dá origem a uma variedade de minerais, como carbonatos, óxidos de ferro e sulfetos de ferro. Mas a descoberta mais surpreendente é a presença de fosfatos solúveis em água. Esses compostos são os componentes bioquímicos de toda a vida conhecida hoje na Terra.
Embora fosfato semelhante tenha sido encontrado na amostra do asteróide Ryugu enviada pela missão Hayabusa 2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) em 2020, o fosfato de sódio e magnésio detectado na amostra de Bennu se distingue por sua pureza – ou seja, a ausência de outros materiais em o mineral – e o tamanho dos seus grãos Isto não tem precedentes em qualquer amostra de meteorito.
A descoberta de magnésio e fosfato de sódio na amostra de Bennu levanta questões sobre os processos geoquímicos que concentraram estes elementos e também fornece pistas valiosas sobre as condições históricas de Bennu.
“A presença e o estado do fosfato, juntamente com outros elementos e compostos em Bennu, apontam para um passado aquoso para o asteróide”, disse Dante Lauretta, co-autor principal do estudo e investigador principal do programa OSIRIS-REx na Universidade. do Arizona em Tucson. “É possível que Bennu já tenha feito parte de um mundo mais úmido, embora esta hipótese exija uma investigação mais aprofundada.”
“O OSIRIS-REx nos deu exatamente o que esperávamos: uma amostra de asteróide grande, imaculada, rica em nitrogênio e carbono, de um mundo anteriormente úmido”, disse o coautor do estudo Jason Durkin, cientista do projeto OSIRIS-REx no Goddard da NASA. Centro de Voo Espacial em Greenbelt, Maryland “.
Apesar da sua provável história de interação com a água, Bennu continua a ser um asteroide quimicamente primitivo, com proporções elementares muito semelhantes às do Sol.
“A amostra que trouxemos é o maior reservatório de material de asteróide inalterado na Terra atualmente”, disse Loretta.
Esta formação oferece um vislumbre dos primeiros dias do nosso sistema solar, há mais de 4,5 mil milhões de anos. Estas rochas mantiveram o seu estado original e não derreteram ou solidificaram novamente desde a sua criação, confirmando as suas origens antigas.
A equipe confirmou que o asteroide é rico em carbono e nitrogênio. Estes elementos são essenciais para a compreensão dos ambientes de origem dos materiais de Bennu e dos processos químicos que transformaram elementos simples em moléculas complexas, que podem estabelecer as bases para a vida na Terra.
“Estes resultados sublinham a importância de recolher e estudar material de asteróides como Bennu – especialmente material de baixa densidade que normalmente queima ao entrar na atmosfera da Terra”, disse Lauretta. “Esses materiais são a chave para desvendar os complexos processos de formação e bioquímica do sistema solar que podem ter contribuído para o surgimento da vida na Terra.”
Dezenas de outros laboratórios nos Estados Unidos e em todo o mundo receberão partes da amostra de Bennu do Johnson Space Center da NASA em Houston nos próximos meses, e mais artigos científicos descrevendo análises da amostra de Bennu são esperados nos próximos anos a partir do Equipe de análise de amostras OSIRIS-REx.
“As amostras de Bennu são rochas exoplanetárias incrivelmente bonitas”, disse Harold Connolly, co-autor principal do estudo e cientista de amostras da missão OSIRIS-REx na Universidade Rowan em Glassboro, NJ. “Todas as semanas, a equipe de análise de amostras da OSIRIS-REx fornece novos e resultados surpreendentes em alguns “Essas condições ajudam a colocar restrições importantes na origem e evolução de planetas semelhantes à Terra.”
A espaçonave OSIRIS-REx foi lançada em 8 de setembro de 2016, viajando até o asteroide próximo da Terra Bennu e coletando uma amostra de rochas e poeira da superfície. A OSIRIS-REx, a primeira missão americana a coletar uma amostra de um asteroide, entregou a amostra à Terra em 24 de setembro de 2023.
Referência: “Asteróide (101955) Bennu em laboratório: Características da amostra coletada pela espaçonave OSIRIS-REx” por Dante S. Loretta, Harold C. ConnollyJoseph E. Aebersold, Connell M. ou. D. Alexandre, Ronald L. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Reiter, Heather L. Roper, Sarah S. Russel, André J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Scofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Cathy L. Thomas-Kiberta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tosperti, Qun Wang, Thomas J. Zija, CW em Woolner, 26 de junho de 2024, Meteorologia e ciência planetária.
DOI: 10.1111/maps.14227
O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, cuidou do gerenciamento geral da missão, engenharia de sistemas e segurança e garantia da missão para OSIRIS-REx. Dante Lauretta, da Universidade do Arizona, Tucson, é o investigador principal. A universidade lidera a equipe científica, planejando o monitoramento científico e o processamento de dados da missão. A Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado, construiu a espaçonave e fornece operações de voo. Goddard e Kinetics Aerospace foram responsáveis por guiar a espaçonave OSIRIS-REx. OSIRIS-REx é organizado na NASA Johnson. As parcerias internacionais nesta missão incluem o altímetro laser OSIRIS-REx da Agência Espacial Canadense e a colaboração científica de amostragem de asteróides com a missão Hayabusa2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão. OSIRIS-REx é a terceira missão do programa New Frontiers da NASA, que é gerenciado pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para a Diretoria de Missões Científicas da agência em Washington.
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Blue Origin e ULA alertam que o lançamento da SpaceX Starship na Flórida pode ser muito perturbador
O plano da SpaceX de lançar seu foguete gigante Starship-Super Heavy de dois estágios do Centro Espacial Kennedy da NASA chamou a atenção e preocupação de duas empresas espaciais concorrentes, que alertaram autoridades federais que o foguete de 492 pés de altura ainda não foi testado, seria muito perigoso e poderia ser muito importante para o espaçoporto mais movimentado do país e para o ambiente circundante.
A United Launch Alliance e a Blue Origin – que têm grande presença na Costa Espacial e veem a SpaceX como um concorrente direto – apresentaram preocupações por escrito à FAA.
A Administração Federal de Aviação dos EUA (FAA) está preparando uma Declaração de Impacto Ambiental para avaliar os impactos potenciais do lançamento de veículos Starship até 44 vezes por ano a partir da Plataforma 39A no Centro Espacial Kennedy (KSC). A SpaceX também está de olho em uma potencial segunda plataforma de lançamento para veículos Starship na vizinha Estação Espacial de Cabo Canaveral.
“Por ser o maior foguete existente, um acidente causaria danos graves ou mesmo catastróficos, enquanto os lançamentos normais deixariam um impacto cumulativo nas estruturas”, escreveram funcionários da ULA em uma carta de 22 páginas ao hardware do veículo de lançamento e outros. equipamento crítico de apoio ao lançamento.”
A ULA citou a explosão da nave estelar em abril de 2023 no local de lançamento privado da SpaceX em Boca Chica, Texas, que enviou destroços voando por um raio de seis milhas. Na Cidade do Cabo, os funcionários da ULA observaram que a sua plataforma de lançamento fica a apenas cinco quilómetros da plataforma 39A e que outras empresas estão localizadas nas proximidades.
“Se um incidente semelhante ocorresse novamente, esses destroços atingiriam as operações da ULA e poderiam ferir pessoas ou danificar propriedades. À medida que o impulso de lançamento programado da nave estelar aumentasse, os destroços de uma falha de lançamento semelhante poderiam atingir áreas povoadas maiores ao redor do Centro Espacial Kennedy.”
A Blue Origin emprega mais de 2.700 funcionários em tempo integral no condado de Brevard e investiu mais de US$ 1 bilhão no desenvolvimento do primeiro complexo de lançamento de foguetes pesados construído de forma privada para futuros lançamentos de foguetes New Glenn.
Cabo Canaveral:Tem lançamento hoje? Próximo cronograma de lançamento de foguetes da SpaceX, NASA e ULA na Flórida
Numa carta de três páginas à FAA, os funcionários da Blue Origin propuseram limitar a taxa de lançamento e aterragem dos foguetes Starship Super Heavy “a um número que tenha um impacto mínimo no ambiente local, no pessoal empregado localmente e na comunidade local”.
A ULA instou o governo a considerar uma alternativa para permitir que a SpaceX trouxesse a Starship para KSC: manter o foguete gigante em Boca Chica, onde está agora.
Os funcionários da mídia da SpaceX não responderam às mensagens solicitando comentários para esta história.
Empresas espaciais competem por contratos
Nos dias que se seguiram aos comentários da FAA de seus rivais, o fundador e CEO da SpaceX, Elon Musk, recorreu ao uso de apenas duas palavras: “Juiz Origem”. Alguns relatos da mídia descreveram esses comentários sobre o estudo ambiental da Starship como uma batalha entre bilionários, especialmente Musk e o fundador da Blue Origin, Jeff Bezos.
No entanto, “se uma grande empresa tiver a capacidade de reclamar de um concorrente num fórum público aberto, provavelmente o fará”, disse Don Platt, diretor do Centro de Educação de Aeroportos Espaciais do Instituto de Tecnologia da Flórida, em Titusville.
“É preciso levar em conta a fonte. Eles não vão querer entregar as chaves da indústria espacial à SpaceX. E agora, parece que é isso que está acontecendo”, disse Platt.
“Isso não se deve a algo injusto por parte do governo, ou algo assim. É apenas porque a SpaceX está fazendo seu trabalho com sucesso e a United Alliance está tendo dificuldades para acompanhar.
Excluindo possíveis missões da Starship, os foguetes SpaceX foram responsáveis por 46 dos 49 lançamentos orbitais da Costa Espacial até agora neste ano. A United Alliance também lançou mais três lançamentos, enquanto os funcionários da Blue Origin esperam começar a lançar foguetes New Glenn até o final do ano.
As três empresas espaciais estão competindo por contratos da NASA. As tensões aumentaram entre a SpaceX e a Blue Origin depois que a NASA escolheu a Starship para levar humanos à Lua por meio do programa Artemis. A Blue Origin entrou com uma ação judicial contra a NASA, afirmando que a Starship é “extremamente complexa e de alto risco”.
Em 2023, a NASA poderá adicionar um segundo sistema de pouso humano ao programa Artemis. A NASA escolheu a espaçonave Blue Moon da Blue Origin para pousar astronautas na Lua ao lado da espaçonave Starship durante missões futuras.
Blue Origin e ULA alertam sobre os perigos dos mísseis Starship
A Administração Federal de Aviação dos EUA está se preparando para emitir uma Declaração de Impacto Ambiental para a Starship como parte de seu processo de certificação para autorizar futuros lançamentos do Centro Espacial Kennedy. Separadamente, a Força Aérea dos EUA está conduzindo um estudo ambiental sobre o objetivo da SpaceX de mover os lançamentos da Starship-Super Heavy para o Complexo de Lançamento 37 na Estação Espacial de Cabo Canaveral até 2026.
Em suas cartas à FAA, a Blue Origin e a United Alliance alertaram sobre uma série de riscos associados à Starship. Entre as preocupações das empresas estão:
- Espera-se que as operações da Starship Super Heavy tenham um impacto ambiental maior do que qualquer sistema de lançamento operando na Costa Espacial, disse a Blue Origin, observando que o foguete de dois estágios “pode transportar até 5.200 toneladas métricas de metano líquido para propulsão”.
- Aterrissar os propulsores na plataforma 39A, em vez de usar navios não tripulados no Oceano Atlântico, “transfere o risco de falha do sistema para as comunidades, empresas e meio ambiente ao redor do Centro Espacial Kennedy”, disse a United Launch Alliance.
- A Blue Origin expressou preocupações sobre a segurança de seus funcionários e ativos em caso de interrupção, citando preocupações sobre a propagação de detritos, sobrepressão de explosão, estrondo sônico, explosão, incêndio, ruído, toxinas atmosféricas e materiais perigosos.
- Desative outros lançamentos. “A SpaceX busca lançar repetidamente o maior foguete de todos os tempos a partir de dois locais de lançamento em uma área de seis milhas. Apenas um local de lançamento de nave estelar provavelmente interromperia outros lançamentos na área e causaria impactos ambientais significativos”, disse a ULA.
Os residentes locais também levantaram preocupações ambientais sobre a Starship
Funcionários da FAA estão aceitando comentários públicos sobre a Starship até 24 de junho e também ouvindo comentários de grupos Brevard. Em meados de junho, a agência federal organizou dias abertos ao público no Radisson Resort no porto de Cabo Canaveral e no Complexo de Visitantes do Centro Espacial Kennedy. O site do projeto está localizado em faa.gov/space/stakeholder_engagement/spacex_starship_ksc
Em uma carta à FAA, o presidente da Merritt Island Wildlife Society, Charlie Venuto, elogiou a reutilização da plataforma de lançamento 39A da Starship – especialmente em comparação com a opção de construir um novo complexo de lançamento na propriedade não desenvolvida do Centro Espacial Kennedy.
No entanto, a MIWA, sediada em Titusville, argumenta que o estudo ambiental da FAA deve abordar uma série de impactos ambientais da Starship, tais como:
- Sistema de gestão de águas pluviais de qualidade para proteger o Lago Indian River, ecologicamente ameaçado.
- Efeitos da iluminação artificial na nidificação de tartarugas marinhas, aves migratórias e nidificantes e na vida selvagem noturna.
- Impactos cumulativos na qualidade do ar, danos no ozono estratosférico, destruição de habitats, capacidade de praticar técnicas de gestão de conservação, como queimadas controladas, e emissões de carbono, tendo em conta os foguetes New Glenn da Blue Origin.
Numa carta de 10 páginas, funcionários do Merritt Island National Wildlife Refuge observaram que os estudos ambientais conduzidos pelo Centro Espacial Kennedy e pela Estação da Força Espacial do Cabo Canaveral “parecem ser ações inter-relacionadas sendo consideradas separadamente, fazendo as duas análises de impactos, inclusive. .. “Os efeitos cumulativos são menos eficientes, menos abrangentes e exigem uma complementaridade mútua significativa entre os dois.”
A Southeastern Fisheries Association comentou que apoia os esforços nacionais de defesa e exploração espacial. No entanto, o grupo pretende que o estudo da FAA inclua os impactos físicos, sociais e económicos da Starship em todas as partes interessadas, incluindo famílias de pescadores, comunidades locais, empresas, restaurantes, alojamentos e a indústria turística da Florida.
Especialista espacial da Universidade da Flórida Central: Ter várias empresas espaciais fortes é fundamental
Por e-mail, Phil Metzger, diretor do Centro Stephen W. Hawking para Pesquisa e Educação em Microgravidade da Universidade da Flórida Central, disse acreditar que a declaração da ULA sobre a Starship é justa, porque pede à FAA que faça seu trabalho levando em consideração impactos potenciais no meio ambiente, comunidades vizinhas e operações de lançamento para outras empresas no Cabo.
“Eles apontaram que é do interesse do Estado ter múltiplas empresas de lançamento saudáveis para garantir o acesso ao espaço, de modo que as operações de uma empresa não fechem os seus concorrentes. Acho que tudo isto é legítimo e deve ser enfatizado”, disse Metzger. .
No entanto, ele disse acreditar que a Blue Origin cometeu um “erro grave” ao propor limitar a taxa de lançamento da Starship.
“Esta seria a solução menos criativa e menos útil para os problemas potenciais na Cidade do Cabo”, disse Metzger.
“O espaço está a tornar-se mais importante para o mundo, para a segurança nacional e para a prosperidade económica, e os Estados Unidos precisam de aumentar a taxa de lançamento – de todos os fornecedores – e não criar limites que acabariam por prejudicar todas as empresas e a nação como um todo, ” ele disse.
Para obter as últimas notícias da Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral e do Centro Espacial Kennedy da NASA, visite floridatoday.com/space.
Brooke Edwards é repórter espacial do Florida Today. Ligue para ela [email protected] Ou no X: @Brooke das Estrelas.
“Analista. Adorável leitor ávido de bacon. Empreendedor. Escritor dedicado. Ninja do vinho premiado. Um leitor sutilmente cativante.”
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Finalmente sabemos o que acendeu as luzes no início da história: ScienceAlert
Finalmente sabemos o que trouxe luz ao vazio escuro e informe do universo primitivo.
De acordo com dados dos Telescópios Espaciais Hubble e James Webb, as origens dos fótons que voavam livremente no início do universo eram pequenas galáxias anãs nas quais a vida se acendeu, limpando a névoa turva de hidrogênio que enchia o espaço intergaláctico. Novo papel A pesquisa foi publicada em fevereiro.
“Esta descoberta revela o papel crucial que as galáxias ultrafracas desempenharam na evolução do Universo primitivo.” A astrofísica Irina Chemerinska disse Do Instituto de Astrofísica de Paris.
“Eles produzem fótons ionizantes que convertem hidrogênio neutro em plasma ionizado durante a reionização cósmica. Isto destaca a importância da compreensão das galáxias de baixa massa na formação da história do universo.”
No início do universo, minutos após o Big Bang, o espaço estava cheio de uma espessa névoa de plasma ionizado. A pouca luz que havia poderia penetrar nesta névoa; Em vez disso, os fótons teriam simplesmente sido espalhados pelos elétrons livres flutuando, tornando efetivamente o universo escuro.
À medida que o universo esfriou, após cerca de 300 mil anos, prótons e elétrons começaram a se unir para formar gás hidrogênio neutro (e um pouco de hélio). A maioria dos comprimentos de onda da luz foi capaz de penetrar neste meio neutro, mas havia poucas fontes de luz para produzi-lo. Mas deste hidrogênio e hélio nasceram as primeiras estrelas.
Estas primeiras estrelas emitiram radiação suficientemente poderosa para retirar electrões dos seus núcleos e reionizar o gás. Mas a essa altura, o universo havia se expandido tanto que o gás estava espalhado e não conseguia mais impedir que a luz brilhasse. Cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, o fim do período conhecido como alvorecer cósmico, o universo foi completamente reionizado. Tada! As luzes acenderam.
Mas porque há tanto borrão na alvorada cósmica, e porque ela é tão tênue e distante no tempo e no espaço, tivemos dificuldade em ver o que está lá fora. Os cientistas pensavam que as fontes responsáveis pela maior parte desta neblina deviam ser poderosas – buracos negros massivos cuja acreção produz luz brilhante, por exemplo, e galáxias massivas no meio da formação estelar (estrelas bebés produzem muita radiação ultravioleta).
O Telescópio James Webb foi projetado em parte para observar o início do universo e tentar descobrir o que está escondido lá. Foi um enorme sucesso, revelando todo tipo de surpresas sobre este momento crucial na formação do nosso universo. Surpreendentemente, as observações do telescópio indicam agora que as galáxias anãs são os principais intervenientes na reionização.
Uma equipe internacional liderada pelo astrofísico Hakim Atiq, do Instituto de Astrofísica de Paris, recorreu aos dados do Telescópio James Webb sobre um grupo de galáxias chamado Abell 2744, apoiados por dados do Hubble. Abell 2744 é tão denso que o espaço-tempo se curva em torno dele, formando uma lente cósmica. Qualquer luz distante que viaje até nós através deste espaço-tempo torna-se ampliada. Isto permitiu aos pesquisadores ver pequenas galáxias anãs perto do amanhecer cósmico.
Eles então usaram o Telescópio James Webb para obter espectros detalhados dessas pequenas galáxias. A sua análise revelou que estas galáxias anãs não são apenas o tipo de galáxia mais abundante no Universo primitivo, mas também são muito mais brilhantes do que o esperado. Na verdade, a investigação da equipa mostra que as galáxias anãs superam as galáxias grandes numa proporção de 100 para um, e que a sua produção total é quatro vezes a radiação ionizante normalmente assumida para galáxias maiores.
“Combinadas, essas forças cósmicas emitem energia mais que suficiente para cumprir a missão.” Atik disse“Apesar do seu pequeno tamanho, estas galáxias de baixa massa produzem enormes quantidades de radiação energética, e a sua abundância durante este período é tão grande que o seu impacto colectivo poderia transformar todo o estado do Universo.”
É a melhor evidência do poder por trás da reionização, mas há mais trabalho a ser feito. Os pesquisadores observaram um pequeno trecho do céu; Eles precisam ter certeza de que a amostra escolhida não é apenas uma coleção anômala de galáxias anãs, mas sim uma que representa toda a população no início do universo.
Os cientistas pretendem estudar mais regiões de lentes cósmicas no céu para obter uma amostra mais ampla dos primeiros aglomerados de galáxias. Mas os resultados são muito interessantes apenas para esta amostra. Os cientistas têm procurado respostas para a reionização desde que soubemos dela. E estamos prestes a finalmente dissipar o nevoeiro.
“Agora entramos em território desconhecido com o JWST.” disse o astrofísico Thimya Nanayakkara Da Swinburne University of Technology, na Austrália.
“Este trabalho abre questões mais interessantes que precisamos de responder nos nossos esforços para traçar a história evolutiva dos nossos primórdios.”
A pesquisa foi publicada em natureza.
A versão original deste artigo foi publicada em março de 2024.
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