Astronomia

Os objetos perdem impulso à medida que o espaço se expande

Os objetos perdem impulso à medida que o espaço se expande

Pelo que eu sei, os comprimentos de onda dos fótons podem ser considerados crescentes à medida que o espaço se expande, fazendo com que percam energia e momento. O mesmo se aplica a objetos físicos? Eu entendo que a velocidade de um fóton é a mesma independentemente do sistema de referência, e o mesmo não vale para objetos físicos, mas é possível fazer qualquer tipo de analogia, por exemplo, seria o momento de um objeto lançado da Terra (negligência efeitos não cosmológicos) estar diminuindo constantemente quando observados da Terra?


GR não tem quadros de referência globais, então não podemos dizer se um projétil lançado da galáxia A diminui em relação à galáxia A devido à expansão cosmológica quando está a uma distância cosmológica. No entanto, suponha que a galáxia A e a galáxia B estejam em repouso em relação ao fluxo do Hubble. Podemos perguntar se a velocidade do projétil em relação a B, quando chega a B, é menor do que sua velocidade tinha sido em relação a A, quando lançado de A.

Existem algumas maneiras fáceis de ver se a resposta é sim.

Uma delas é considerar o fato de que as partículas massivas ultrarelativísticas devem ter o mesmo comportamento que as partículas sem massa. Por exemplo, as pessoas nem sabiam que os neutrinos tinham massa. Portanto, um neutrino ultrarelativístico, assim como um fóton, tem que perder momentum e energia no momento em que chega a B. Se isso vale para partículas ultrarelativísticas que têm massa, então esperamos que seja assim para partículas de baixa energia que têm massa , porque esperamos que o comportamento varie suavemente com a energia.

Outra maneira de ver isso é sabermos que o universo esfriou à medida que se expandiu. Isso significa que partículas massivas devem ter perdido energia. Não podemos culpar as interações, porque na verdade a matéria nos modelos cosmológicos padrão é um gás ideal. Portanto, o resultado deve ser o mesmo, em média, para uma partícula que apenas viaja livremente. Se não houvesse essa tendência para o movimento se estabelecer no fluxo do Hubble, então não teríamos um fluxo do Hubble agora.

Não é verdade, entretanto, que os fatores de desvio para o vermelho são os mesmos para partículas ultrarelativísticas e não relativísticas. O efeito é maior para partículas ultrarelativísticas, razão pela qual o universo não é mais dominado pela radiação, embora tenha sido em um determinado momento.


Para simplificar, vou me referir ao objeto lançado como uma sonda e outros objetos cosmológicos como planetas (um dos quais é a Terra).

Não há uma boa resposta para o que acontece com a velocidade da sonda em relação à Terra, uma vez que não há uma boa maneira de definir uma noção de velocidade relativa de objetos muito distantes na cosmologia.

A velocidade da sonda em relação ao planeta mais próximo diminuirá com o tempo. Isso acontece simplesmente porque os planetas estão se afastando uns dos outros. Se você imaginar que os planetas e a sonda têm massa desprezível, de modo que não há gravidade (e também nenhuma constante cosmológica), tudo tem uma velocidade constante, e a sonda acabará por passar por todos os planetas que têm uma velocidade mais baixa, e nunca passará por nenhum planeta que tem uma velocidade maior, então no final das contas ele acabará permanentemente entre os planetas com velocidades um pouco mais altas e um pouco mais baixas, com uma velocidade pequena em relação a eles. Em outras palavras, objetos que inicialmente têm uma alta velocidade peculiar em relação ao fluxo do Hubble acabam se movendo com o fluxo do Hubble, se você esperar o tempo suficiente.

O redshift cosmológico ocorre pelo mesmo motivo. Você pode imaginar que a luz é absorvida / detectada por cada planeta que atinge e depois reemitida na mesma frequência. A luz reemitida será detectada pelo próximo planeta com um redshift ou um blueshift dependendo do movimento relativo desses dois planetas. Em média, os planetas estão se afastando, portanto, quanto mais longa a cadeia de planetas, maior o desvio para o vermelho acumulado.

A densidade de energia do universo na era atual é muito baixa, então este modelo sem gravidade é bastante preciso para distâncias de centenas de milhões de anos-luz. Em escalas maiores, você não pode mais ignorar a curvatura do espaço-tempo, mas a curvatura do espaço-tempo não muda fundamentalmente o que acontece, apenas deforma um pouco. É um equívoco pensar que a perda de momentum se deve a alguma propriedade relativística geral peculiar do espaço-tempo, como curvatura ou expansão intrínseca. É simplesmente devido ao fato de que os planetas (e estrelas e galáxias) estão se afastando uns dos outros.


Universo sem borda da pergunta?

Hipotetizar quanto à existência de uma margem para o universo é como sugerir que existe um centro para o universo. Ele especula que o universo é algum tipo de volume contido de atividade evolutiva, em vez de uma perspectiva dimensional em que a realidade se desenrola. Ou você segue o conceito de um universo isotrópico e homogêneo, onde não há centro ou bordas, ou não. Se você concordar com o conceito, a noção de infinito fornece a descrição que melhor descreve sua natureza infinita: ilimitada, ilimitada e infinita no espaço-tempo, em que a extensão ou o tamanho são impossíveis de medir ou calcular.

O mais próximo que os cientistas chegaram em uma discussão que pode representar um universo mais limitado é o debate sobre os padrões multipolares cosmológicos, conforme apresentado - & quot Na verdade, esse padrão pode ser ajustado a um alinhamento quadrupolo com uma probabilidade muito maior do que o acaso, sugerindo que os primeiros o universo como um todo poderia estar girando como uma galáxia gigante. ”Um artigo anterior observou que os cientistas detectaram um enorme disco giratório semelhante a uma galáxia no universo em formação inicial. Quase fornece um senso de lógica para a hipótese do "Biocosmo Egoísta". Desde Newton, os cientistas tentam compreender a existência descobrindo suas regras subjacentes. O resultado desta hipótese foi um edifício maciço de lei natural, e a biologia foi vista como uma consequência da construção do universo, ao invés de um instigador. A Primeira Lei do Movimento de Isaac Newton descreve o comportamento de um corpo maciço em repouso ou em movimento linear uniforme, ou seja, sem acelerar ou girar. A Primeira Lei afirma: "Um corpo em repouso permanecerá em repouso e um corpo em movimento permanecerá em movimento a menos que seja acionado por uma força externa." Naquela época, a maioria das pessoas acreditava que o estado natural de um corpo deveria ser em repouso.

Mas e se o cosmos estivesse sempre girando ou girando desde a sua concepção? Essa propriedade dos corpos massivos de resistir às mudanças em seu estado de movimento é chamada de inércia, e isso leva ao conceito de referenciais inerciais. Um referencial inercial pode ser descrito como um sistema de coordenadas tridimensional que não está acelerando nem girando, no entanto, pode estar em movimento linear uniforme em relação a algum outro referencial inercial. Newton mostrou que essas leis do movimento, combinadas com sua lei da gravitação universal, explicavam as leis de Kepler do movimento planetário. Na física moderna, as leis de conservação do momento, energia e momento angular são de validade mais geral do que as leis de Newton, uma vez que se aplicam à luz e à matéria, e à física clássica e não clássica. Isso pode ser afirmado simplesmente, & quotMomentum, energia e momento angular não podem ser criados ou destruídos. & Quot

No livro, 'The Evolutioning of Creation: Volume 2', o autor sugere do movimento que a distorção forçada do espaço-tempo interage com a massa de uma forma que reflete sua modelagem de existência no modelo pré-proposto de inversão líquida imersiva. Enquanto o autor estava realmente trabalhando para derivar as forças necessárias para a evolução das densidades de massa, ele também tropeçou na noção da criação evolutiva dos elementos. A criação evolutiva dos elementos é comparável ao desenvolvimento evolutivo da divisão celular, em que ambos são dependentes do propósito de direção na forma de pólos eletromagnéticos e / ou gravitacionais.

Considerar uma atitude direcional sobre a criação do universo sugere que a própria existência evolucionária, seja elementar ou biológica, depende do movimento. O movimento requer mudanças ao longo do tempo. O conceito de movimento requer uma estrutura dimensional de convergência para o tecido do espaço-tempo, caso em que deve ter havido um tecido do espaço-tempo despovoado que precedeu a noção de criação. Sempre foi minha premissa que a energia escura, sendo a maior distribuição da energia total, representa a base para o espaço-tempo e fornece uma inclusão líquida zero da matéria como um todo, então ela começa como 100% da energia total. Considerando a teoria do 'Big Bang' de um ponto singular modelado após uma singularidade gravitacional, tente pensar na teoria do 'Big Bang' a partir de uma estrutura pré-existente de espaço-tempo sem qualquer matéria real, como um determinante unidimensional proposto . Em seguida, comece a desdobrar esta perspectiva dimensional para que o tecido do espaço-tempo comece a existir primeiro em um tecido do espaço-tempo bidimensional, que é uma expansão de nosso espaço-tempo unidimensional, e então em um tecido do espaço-tempo tridimensional e assim por diante. A expectativa é que a criação de matéria comum ocorreu dentro de um meio pré-existente de espaço-tempo, aquele meio pré-existente que é responsável por nosso universo em expansão: a energia escura. Na verdade, a existência da matéria apenas distorceria a estrutura pré-existente do espaço-tempo. Remova a matéria de densidade positiva e você ainda terá um recipiente em que a matéria existiu. Seria lógico que este recipiente fosse de matéria escura, já que a matéria escura não seria afetada pela força da energia escura.

O único problema com essa discussão é que parece que essa interpretação dos dados apresenta mais perguntas do que respostas. Se o universo já girou, precisamos explicar como ele continua a influenciar a rotação da massa quando o universo não está mais girando. Também precisaríamos explicar o evento que forçou o universo a parar de girar, porque sem tal evento a primeira lei do movimento implica que ele ainda deveria estar girando ou girando. E se ele ainda está girando, então por que não existe um centro para este universo giratório?

Cientistas da University College London e Imperial College London colocaram essa suposição em seu teste mais rigoroso e descobriram apenas uma chance em 121.000 de que o universo não seja o mesmo em todas as direções. Este estudo considerou a mais ampla gama possível de universos com direções ou giros preferenciais e determinou quais padrões eles criariam no CMB. Os resultados, publicados na revista Physical Review Letters em 2016, mostram que nenhum padrão foi compatível e que o universo provavelmente não tem direção, afirmando & quot. Colocamos essa suposição em seu exame mais rigoroso até o momento, testando uma enorme variedade de giros e universos extensos que nunca foram considerados antes. Quando comparamos essas previsões com as medições mais recentes do satélite Planck, encontramos evidências contundentes de que o universo é o mesmo em todas as direções. Se essa suposição estiver errada e nosso universo girar ou se esticar em uma direção mais do que em outra, teremos que repensar nossa imagem básica do universo. & Quot

Portanto, ainda há problemas em como tudo isso se encaixaria na visão atual do nosso universo evolucionário.


Como sabemos que o universo está se expandindo e a luz não está apenas perdendo o momentum?

Sabemos que o universo está se expandindo porque a luz que vem de galáxias distantes é deslocada para o vermelho. Como sabemos que o desvio para o vermelho não é o resultado da luz que perde força em períodos de tempo incrivelmente longos? (À medida que o momentum diminui, o comprimento de onda aumenta (p = h / λ))

Existem outros métodos para verificar se o universo está se expandindo além da observação de desvios para o vermelho da luz?

Esta pergunta é extremamente comum, provavelmente há muitos tópicos bons com uma discussão mais aprofundada se você quiser pesquisá-la.

Muitas das evidências observacionais do big bang vêm do estudo de seu & # x27echo & # x27, a radiação cósmica de fundo (CMBR). Existem muitas medições que você pode fazer com um mapa de qualidade do CMBR e cada uma que fazemos corresponde às nossas previsões para um universo em expansão.

Outra boa evidência são as proporções relativas dos elementos primordiais. Sabemos aproximadamente quanto de cada coisa havia no universo, 75% H 24% He e um pouco de lítio. Sabemos quanto tempo o universo esteve em uma determinada temperatura e sabemos as taxas de fusão e taxas de decaimento de isótopos instáveis, portanto, devemos ser capazes de prever essa proporção. Nossas previsões correspondem às nossas observações.

Esta pergunta é extremamente comum, provavelmente há muitos tópicos bons com uma discussão mais aprofundada se você quiser pesquisá-la.

E se você quiser procurar mais informações além do Reddit, essa ideia é chamada de luz cansada. Foi uma proposta séria nos primeiros anos da cosmologia e reaparece de vez em quando, mas simplesmente não parece funcionar tão bem como um universo em expansão, especialmente à medida que mais e mais dados chegam.

Quando dizemos que o universo está "expandindo", queremos dizer que ele está confinado a um espaço finito que "x27" está ficando maior "e que há um limite definido para o" volume intrusível "por qualquer objeto tridimensional? ou simplesmente que tudo o que existe está apenas viajando para mais longe um do outro em um espaço infinito?

Existem outros métodos de confirmação da expansão do universo, um exemplo sendo a medição da densidade de massa / energia em diferentes pontos da história do universo.

Muitas das evidências lidam com as leis da relatividade especial e suas previsões. Uma vez que suas previsões e observações coincidem, a expansão do universo recebe, portanto, evidências imensas.

Não há como a luz perder o momentum que caberia nas medições. Também vemos que as estruturas das galáxias mudam com o tempo, e rastrear isso leva a uma fase de um universo muito quente e compacto.

A razão pela qual sabemos que funciona é a falta de uma maneira de a luz perder o ímpeto. Ele não pode ser afetado por nenhuma força eletromagnética ou nuclear porque não é um átomo e não possui elétrons ou prótons. A gravidade é a única força que pode afetá-la e os únicos objetos que podem desacelerar a luz de maneira significativa a ponto de desviá-los para o vermelho são os buracos negros, que poderíamos detectar devido à curva da luz ao redor deles. A energia escura não faria nada com a partícula / onda em si, porque o espaço apenas se expande dentro de si, mas faz com que a lacuna entre os aglomerados de galáxias fique maior com o tempo. Isso dá à galáxia que veio de um momento na direção oposta à da luz que faz com que a luz mude para o vermelho.

Portanto, sei que este tópico é bastante antigo, mas não havia realmente uma grande quantidade de evidências específicas explicadas. A ideia a que você está se referindo é chamada de "Luz Cansada" e originalmente era mais popular do que o universo em expansão como uma explicação para a Lei de Hubble.

Originalmente, para descartar a luz cansada, as pessoas olhavam para o chamado Teste de Tolman, que mede o brilho da superfície das galáxias a diferentes distâncias. O brilho da superfície é a quantidade de energia que você recebe de uma determinada área no. Em um universo em expansão, você espera que o brilho da superfície diminua muito rapidamente, por causa dos efeitos combinados de desvio para o vermelho (luz perdendo energia), geometria (lei do quadrado inverso) e "dilatação do tempo cósmico". Em um cenário de luz cansada, você não tem o último e a distância pode ser diferente. O problema com isso é que depende fortemente de como as galáxias evoluem.

Além disso, um bom teste de dilatação do tempo cosmológico é olhar para a supernóvea, particularmente o tipo 1a, que é muito regular. À medida que ficam mais distantes, você descobre que, na verdade, demoram mais para brilhar e depois desaparecer. Link.

No entanto, a evidência mais contundente é o espectro do Fundo Cósmico de Microondas. O espectro (sobre o céu) é um corpo negro perfeito com a precisão da medição. Isso significa que o espectro do & # x27s realmente segue a distribuição de Planck que é esperada de emissores de corpo negro ideais. Com a luz cansada, no entanto, o CMB não é emitido pelo universo primordial à medida que os elétrons livres foram eliminados, mas geralmente é devido apenas às galáxias normais serem extremamente desviadas para o vermelho. O problema da luz cansada, o CMB tem que ser emitido pelas galáxias ao longo do tempo cósmico, mas as galáxias não são corpos negros bons. Além disso, a falta de expansão significa que a densidade dos fótons não cai, então combinar o espectro CMB é incrivelmente difícil.

Em um futuro um tanto distante, as pessoas esperam medir a "deriva do redshift", ou seja, à medida que o universo se expande, os objetos se movem para uma distância maior e, à medida que se movem para uma distância maior, seu redshift aumenta. Redshift é apenas uma medida de quanto a luz se estendeu. É uma medição incrivelmente difícil de fazer, com a mudança na & quotvelocidade & quot sendo algo como 0,5 centímetros por segundo por ano. É incrivelmente difícil de detectar e levará décadas se as coisas correrem como planejado. O European Extremely large Telescope está bem posicionado para fazer isso primeiro usando linhas de visão de quasar, mas é muito exigente com os instrumentos. A precisão da velocidade necessária está muito além das necessidades de, digamos, velocidades radiais de exoplanetas. O Square Kilometer Array também espera fazer isso, mas irá trocar a precisão por um grande número de galáxias medidas, mais uma vez, levará décadas. Este seria o prego definitivo no caixão para cosmologias estáticas.


Conteúdo

O primeiro objeto HH foi observado no final do século 19 por Sherburne Wesley Burnham, quando ele observou a estrela T Tauri com o telescópio refrator de 36 polegadas (910 mm) no Observatório Lick e notou uma pequena mancha de nebulosidade nas proximidades. [1] Acreditava-se que fosse uma nebulosa de emissão, mais tarde conhecida como Nebulosa de Burnham, e não foi reconhecida como uma classe distinta de objeto. [2] Descobriu-se que T Tauri é uma estrela muito jovem e variável, e é o protótipo da classe de objetos semelhantes conhecidos como estrelas T Tauri que ainda não atingiram um estado de equilíbrio hidrostático entre o colapso gravitacional e a geração de energia por meio da fusão nuclear em seus centros. [3] Cinquenta anos após a descoberta de Burnham, várias nebulosas semelhantes foram descobertas com aparência quase de estrela. Tanto Haro quanto Herbig fizeram observações independentes de vários desses objetos na Nebulosa de Orion durante a década de 1940. Herbig também olhou para a nebulosa de Burnham e descobriu que ela exibia um espectro eletromagnético incomum, com linhas de emissão proeminentes de hidrogênio, enxofre e oxigênio. Haro descobriu que todos os objetos desse tipo eram invisíveis na luz infravermelha. [2]

Após suas descobertas independentes, Herbig e Haro se conheceram em uma conferência de astronomia em Tucson, Arizona, em dezembro de 1949. Herbig inicialmente prestou pouca atenção aos objetos que havia descoberto, preocupando-se principalmente com as estrelas próximas, mas ao ouvir as descobertas de Haro ele realizou estudos mais detalhados sobre eles. O astrônomo soviético Viktor Ambartsumian deu aos objetos seu nome (objetos Herbig-Haro, normalmente abreviados para objetos HH) e com base em sua ocorrência perto de estrelas jovens (algumas centenas de milhares de anos), sugeriu que eles podem representar um estágio inicial na formação de estrelas T Tauri. [2] Estudos dos objetos HH mostraram que eles eram altamente ionizados, e os primeiros teóricos especularam que eles eram nebulosas de reflexão contendo estrelas quentes de baixa luminosidade em seu interior. Mas a ausência de radiação infravermelha das nebulosas significava que não poderia haver estrelas dentro delas, pois estas teriam emitido luz infravermelha abundante. Em 1975, o astrônomo americano R. D. Schwartz teorizou que os ventos das estrelas T Tauri produzem choques no meio ambiente no encontro, resultando na geração de luz visível. [2] Com a descoberta do primeiro jato proto-estelar em HH 46/47, ficou claro que os objetos HH são de fato fenômenos induzidos por choque, com choques sendo impulsionados por um jato colimado de proto-estrelas. [2] [4]

As estrelas se formam pelo colapso gravitacional de nuvens de gás interestelar. À medida que o colapso aumenta a densidade, a perda de energia radiativa diminui devido ao aumento da opacidade. Isso aumenta a temperatura da nuvem, o que evita mais colapsos, e um equilíbrio hidrostático é estabelecido. O gás continua caindo em direção ao núcleo em um disco giratório. O núcleo desse sistema é chamado de proto-estrela. [5] Parte do material de acreção é ejetado ao longo do eixo de rotação da estrela em dois jatos de gás parcialmente ionizado (plasma). [6] O mecanismo para produzir esses jatos bipolares colimados não é totalmente compreendido, mas acredita-se que a interação entre o disco de acreção e o campo magnético estelar acelera parte do material de acreção de algumas unidades astronômicas da estrela longe do disco plano. Nessas distâncias, o fluxo de saída é divergente, espalhando-se em um ângulo na faixa de 10-30 °, mas torna-se cada vez mais colimado a distâncias de dezenas a centenas de unidades astronômicas da fonte, pois sua expansão é limitada. [7] [8] Os jatos também carregam o excesso de momento angular resultante do acúmulo de material na estrela, o que faria com que a estrela girasse muito rapidamente e se desintegrasse. [8] Quando esses jatos colidem com o meio interestelar, eles dão origem a pequenas manchas de emissão brilhante que compreendem objetos HH. [9]

A emissão eletromagnética de objetos HH é causada quando suas ondas de choque associadas colidem com o meio interestelar, criando o que é chamado de "superfícies de trabalho terminais". [10] O espectro é contínuo, mas também possui linhas de emissão intensas de espécies neutras e ionizadas. [6] Observações espectroscópicas de desvios doppler de objetos HH indicam velocidades de várias centenas de quilômetros por segundo, mas as linhas de emissão nesses espectros são mais fracas do que o que seria esperado de tais colisões de alta velocidade. Isso sugere que parte do material com o qual eles estão colidindo também está se movendo ao longo do feixe, embora a uma velocidade menor. [11] [12] Observações espectroscópicas de objetos HH mostram que eles estão se afastando das estrelas de origem a velocidades de várias centenas de quilômetros por segundo. [2] [13] Nos últimos anos, a alta resolução óptica do Telescópio Espacial Hubble revelou o movimento adequado (movimento ao longo do plano do céu) de muitos objetos HH em observações com vários anos de intervalo. [14] [15] À medida que se afastam da estrela-mãe, os objetos HH evoluem significativamente, variando em brilho em escalas de tempo de alguns anos. Os nós compactos individuais ou aglomerados dentro de um objeto podem clarear e desbotar ou desaparecer totalmente, enquanto novos nós foram vistos aparecendo. [8] [10] Eles surgem provavelmente por causa da precessão de seus jatos, [16] [17] junto com as erupções pulsantes e intermitentes de suas estrelas-mãe. [9] Jatos mais rápidos alcançam jatos anteriores mais lentos, criando as chamadas "superfícies de trabalho internas", onde fluxos de gás colidem e geram ondas de choque e conseqüentes emissões. [18]

A massa total sendo ejetada pelas estrelas para formar objetos HH típicos é estimada em cerca de 10 −8 a 10 −6 M por ano, [16] uma quantidade muito pequena de material em comparação com a massa das próprias estrelas [19], mas totalizando cerca de 1–10% da massa total agregada pelas estrelas de origem em um ano. [20] A perda de massa tende a diminuir com o aumento da idade da fonte. [21] As temperaturas observadas em objetos HH são tipicamente cerca de 9.000-12.000 K, [22] semelhantes às encontradas em outras nebulosas ionizadas, como regiões H II e nebulosas planetárias. [23] As densidades, por outro lado, são maiores do que em outras nebulosas, variando de alguns milhares a algumas dezenas de milhares de partículas por cm 3, [22] em comparação com alguns milhares de partículas por cm 3 na maioria dos H II regiões e nebulosas planetárias. [23]

As densidades também diminuem à medida que a fonte evolui ao longo do tempo. [21] Objetos HH consistem principalmente de hidrogênio e hélio, que representam cerca de 75% e 24% de sua massa, respectivamente. Cerca de 1% da massa dos objetos de HH é composta de elementos químicos mais pesados, incluindo oxigênio, enxofre, nitrogênio, ferro, cálcio e magnésio. Abundâncias desses elementos, determinadas a partir das linhas de emissão dos respectivos íons, são geralmente semelhantes às suas abundâncias cósmicas. Acredita-se que muitos compostos químicos encontrados no meio interestelar circundante, mas não presentes no material de origem, como hidretos de metal, foram produzidos por reações químicas induzidas por choque. [7] Cerca de 20-30% do gás em objetos HH é ionizado perto da estrela fonte, mas esta proporção diminui com o aumento das distâncias. Isso implica que o material é ionizado no jato polar e recombina à medida que se afasta da estrela, em vez de ser ionizado por colisões posteriores. [22] O choque no final do jato pode re-ionizar algum material, dando origem a "capas" brilhantes. [6]

Os objetos HH são nomeados aproximadamente na ordem de sua identificação. HH 1/2 sendo o primeiro desses objetos a ser identificado. [24] Mais de mil objetos individuais são agora conhecidos. [7] Eles estão sempre presentes nas regiões H II formadoras de estrelas e são freqüentemente encontrados em grandes grupos. [9] Eles são tipicamente observados perto dos glóbulos de Bok (nebulosas escuras que contêm estrelas muito jovens) e freqüentemente emanam deles. Vários objetos HH foram vistos perto de uma única fonte de energia, formando uma série de objetos ao longo da linha do eixo polar da estrela-mãe. [7] O número de objetos HH conhecidos aumentou rapidamente nos últimos anos, mas essa é uma proporção muito pequena dos cerca de 150.000 na Via Láctea, [25] a grande maioria dos quais estão muito distantes para estar resolvido. A maioria dos objetos HH está a cerca de um parsec de sua estrela-mãe. Muitos, no entanto, são vistos a vários parsecs de distância. [21] [22]

O HH 46/47 está localizado a cerca de 450 parsecs (1.500 anos-luz) de distância do Sol e é alimentado por um binário protoestrela de classe I. O jato bipolar está batendo no meio circundante a uma velocidade de 300 quilômetros por segundo, produzindo dois limites de emissão separados por cerca de 2,6 parsecs (8,5 anos-luz). O fluxo de saída do jato é acompanhado por uma saída de gás molecular de 0,3 parsecs (0,98 anos-luz), que é varrido pelo próprio jato. [7] Estudos infravermelhos feitos pelo Telescópio Espacial Spitzer revelaram uma variedade de compostos químicos no fluxo molecular, incluindo água (gelo), metanol, metano, dióxido de carbono (gelo seco) e vários silicatos. [7] [26] Localizado a cerca de 460 parsecs (1.500 anos-luz) de distância na nuvem molecular Orion A, o HH 34 é produzido por um jato bipolar altamente colimado alimentado por uma proto-estrela de classe I. A matéria no jato está se movendo a cerca de 220 quilômetros por segundo. Dois choques de arco brilhante, separados por cerca de 0,44 parsecs (1,4 anos-luz), estão presentes nos lados opostos da fonte, seguidos por uma série de choques mais fracos em distâncias maiores, tornando todo o complexo cerca de 3 parsecs (9,8 anos-luz) longo. O jato é cercado por um fluxo molecular fraco de 0,3 parsecs (0,98 anos-luz) próximo à fonte. [7] [27]

As estrelas das quais os jatos HH são emitidos são todas estrelas muito jovens, com algumas dezenas de milhares a cerca de um milhão de anos. Os mais novos ainda são protoestrelas em processo de coleta dos gases circundantes. Os astrônomos dividem essas estrelas em classes 0, I, II e III, de acordo com a quantidade de radiação infravermelha que as estrelas emitem. [28] Uma quantidade maior de radiação infravermelha implica em uma quantidade maior de material mais frio ao redor da estrela, o que indica que ela ainda está coalescendo. A numeração das classes surge porque os objetos da classe 0 (os mais novos) não foram descobertos até que as classes I, II e III já tivessem sido definidas. [29] [28]

Os objetos da classe 0 têm apenas alguns milhares de anos, tão jovens que ainda não estão passando por reações de fusão nuclear em seus centros. Em vez disso, eles são alimentados apenas pela energia potencial gravitacional liberada quando o material cai sobre eles. [30] Eles contêm principalmente fluxos moleculares com baixas velocidades (menos de cem quilômetros por segundo) e emissões fracas nos fluxos de saída. [17] A fusão nuclear começou nos núcleos de objetos Classe I, mas gás e poeira ainda estão caindo em suas superfícies da nebulosa circundante, e a maior parte de sua luminosidade é explicada pela energia gravitacional. Eles geralmente ainda estão envoltos em nuvens densas de poeira e gás, que obscurecem toda a sua luz visível e, como resultado, só podem ser observados em comprimentos de onda infravermelho e de rádio. [31] Fluxos de saída desta classe são dominados por espécies ionizadas e as velocidades podem variar até 400 quilômetros por segundo. [17] A queda de gás e poeira terminou em grande parte em objetos Classe II (estrelas T Tauri clássicas), mas eles ainda estão rodeados por discos de poeira e gás e produzem fluxos de saída fracos de baixa luminosidade. [17] Objetos de Classe III (estrelas T Tauri de linha fraca) têm apenas vestígios de seu disco de acreção original. [28]

Cerca de 80% das estrelas que dão origem a objetos HH são sistemas binários ou múltiplos (duas ou mais estrelas orbitando uma à outra), o que é uma proporção muito maior do que a encontrada para estrelas de baixa massa na sequência principal. Isso pode indicar que os sistemas binários são mais propensos a gerar os jatos que dão origem a objetos HH, e as evidências sugerem que as maiores saídas de HH podem ser formadas quando os sistemas de estrelas múltiplas se desintegram. [32] Pensa-se que a maioria das estrelas se originam de vários sistemas estelares, mas uma fração considerável desses sistemas são interrompidos antes de suas estrelas atingirem a sequência principal devido a interações gravitacionais com estrelas próximas e densas nuvens de gás. [32] [33]

O primeiro e atualmente único (em maio de 2017) objeto Herbig-Haro em grande escala em torno de uma anã proto-marrom é o HH 1165, que está conectado à anã proto-marrom Mayrit 1701117. HH 1165 tem um comprimento de 0,8 anos-luz (0,26 parsec) e está localizado nas proximidades do aglomerado sigma Orionis. Anteriormente, apenas pequenos mini-jatos (≤0,03 parsec) eram encontrados em torno das anãs proto-marrons. [34] [35]

Objetos HH associados a estrelas muito jovens ou protoestrelas muito massivas são freqüentemente escondidos em comprimentos de onda ópticos pela nuvem de gás e poeira da qual se formam. O material intermediário pode diminuir a magnitude visual por fatores de dezenas ou mesmo centenas em comprimentos de onda ópticos. Esses objetos profundamente incrustados só podem ser observados em comprimentos de onda infravermelho ou de rádio, [36] geralmente nas frequências de hidrogênio molecular quente ou emissão de monóxido de carbono quente. [37] Nos últimos anos, as imagens infravermelhas revelaram dezenas de exemplos de "objetos HH infravermelhos". A maioria se parece com ondas de proa (semelhantes às ondas na proa de um navio) e, por isso, são geralmente chamadas de "choques de proa" moleculares. A física dos choques de arco infravermelho pode ser entendida da mesma maneira que a dos objetos HH, uma vez que esses objetos são essencialmente os mesmos - choques supersônicos impulsionados por jatos colimados dos pólos opostos de uma proto-estrela. [38] São apenas as condições no jato e na nuvem circundante que são diferentes, causando emissão infravermelha de moléculas em vez de emissão óptica de átomos e íons. [39] Em 2009, o acrônimo "MHO", para Molecular Hydrogen emissão-linha Object, foi aprovado para tais objetos, detectados no infravermelho próximo, pelo Grupo de Trabalho da União Astronômica Internacional sobre Designações, e foi inserido em sua Referência on-line Dicionário de Nomenclatura de Objetos Celestiais. [38] O catálogo MHO contém mais de 2.000 objetos.


Notícias de astronomia e espaço

O amanhecer cósmico, quando as estrelas se formaram pela primeira vez, ocorreu 250 milhões a 350 milhões de anos após o início do universo, de acordo com um novo estudo conduzido por pesquisadores da University College London (UCL) e da University.

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Liderada pela pesquisadora de pós-doutorado Maria Charisi, uma equipe de pesquisadores internacionais conhecida como colaboração NANOGrav criou um catálogo de 45.000 galáxias para detectar ondas gravitacionais criadas por pares de negros.

Cientistas explicam o comportamento da emissão óptica de blazares

Pesquisadores da Universidade de São Petersburgo analisaram dados de telescópios ópticos cobrindo mais de oito anos e conseguiram explicar o mecanismo de rotação do plano de polarização em blazares.

A pesquisa olha para o espaço sideral para aprender sobre a saúde humana na Terra

Como oncologista, Adam Dicker viu como os tratamentos contra o câncer podem golpear o corpo para eliminar os tumores, às vezes levando à deterioração dos ossos, mais infecções e ciclos de sono descontrolados. Mas outros observaram doenças semelhantes.

Imagem: Thomas e o mármore azul

Uma foto do astronauta Thomas Pesquet da ESA durante a segunda caminhada no espaço para atualizar o sistema de energia da Estação Espacial Internacional, feita pelo astronauta da NASA Shane Kimbrough.

O telescópio Webb da NASA usará quasares para desvendar os segredos do universo primitivo

Quasares são buracos negros supermassivos muito brilhantes, distantes e ativos que têm milhões a bilhões de vezes a massa do Sol. Normalmente localizados no centro das galáxias, eles se alimentam de matéria que se inflama e liberam fantásticos.

A vida nesses sistemas estelares poderia ter avistado a Terra

Cientistas da Universidade Cornell e do Museu Americano de História Natural identificaram 2.034 sistemas estelares próximos - dentro da pequena distância cósmica de 326 anos-luz - que poderiam encontrar a Terra apenas observando nosso pálido.

Astrônomos descobrem três novas galáxias anãs fracas

Ao analisar os dados do Dark Energy Survey (DES), uma equipe internacional de astrônomos conduziu uma busca por galáxias anãs próximas. Como resultado, eles detectaram três desses objetos ao redor da Galáxia do Escultor. .

Telescópios espaciais podem fornecer imagens de próximo nível de horizontes de eventos de buracos negros

Em 2019, o mundo viu a primeira imagem de um buraco negro, que foi capturada originalmente em 2017. O feito foi amplamente anunciado como um salto à frente para a astrofísica, apoiando a teoria da relatividade de Einstein. .

Biosferas semelhantes à Terra em outros planetas podem ser raras

Uma nova análise de exoplanetas conhecidos revelou que as condições semelhantes às da Terra em planetas potencialmente habitáveis ​​podem ser muito mais raras do que se pensava anteriormente. O trabalho enfoca as condições necessárias para a fotossíntese baseada em oxigênio.

Primeira visão clara de um caldeirão fervente onde as estrelas nascem

Pesquisadores da Universidade de Maryland criaram a primeira imagem de alta resolução de uma bolha em expansão de plasma quente e gás ionizado onde as estrelas nascem. Imagens anteriores de baixa resolução não mostravam claramente a bolha ou revelavam.

Cuidado com a lacuna: os cientistas usam massa estelar para ligar exoplanetas a discos formadores de planetas

Usando dados de mais de 500 estrelas jovens observadas com o Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), os cientistas descobriram uma ligação direta entre as estruturas do disco protoplanetário - os discos formadores de planetas que.

Menos metal, mais raios-X: novas pesquisas revelam a chave para a alta luminosidade dos buracos negros

Um artigo recente publicado nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, liderado pelo Dr. Kostas Kouroumpatzakis, do Instituto de Astrofísica da Fundação para Pesquisa e Tecnologia, Hellas (IA-FORTH), e.

O rádio noturno pode ajudar a revelar detalhes do exoplaneta

Ainda não podemos detectá-los, mas os sinais de rádio de sistemas solares distantes podem fornecer informações valiosas sobre as características de seus planetas.

Europa busca astronautas deficientes, mais mulheres no espaço

A Agência Espacial Europeia diz que ficou "maravilhada" com o número recorde de candidatos - mais de 22.000 - que esperam se tornar a próxima geração de viajantes espaciais do continente, incluindo mais mulheres do que nunca e cerca de 200 pessoas.

Imagem: 'Escarpa Delta' da cratera de Jezero

A foto favorita de um cientista do Perseverance rover da jovem missão a Marte fornece um novo ângulo sobre uma superfície antiga e intrigante.

Vídeo: Simulando a reentrada atmosférica em um túnel de vento de plasma

Simular a queima durante a reentrada atmosférica de um dos itens mais volumosos a bordo de um satélite típico usando um túnel de vento de plasma.

Para descobrir como as galáxias crescem, estamos ampliando o céu noturno e capturando explosões cósmicas

Em toda a Austrália, os astrônomos estão usando tecnologias de ponta para capturar o céu noturno, na esperança de, eventualmente, resolver algumas de nossas maiores questões sobre o universo.

Xi elogia 'novo horizonte' para a humanidade em bate-papo espacial com astronautas

O presidente Xi Jinping elogiou na quarta-feira o trabalho de três astronautas que construíram a primeira estação espacial da China como a abertura de "novos horizontes" na tentativa da humanidade de explorar o cosmos.


Os objetos perdem força à medida que o espaço se expande - Astronomia

Os asteróides atingem o Sol como atingem os planetas e as luas?

Nenhum asteróide jamais foi observado atingindo o Sol, mas isso não significa que não o façam! Os asteróides normalmente se contentam em ficar no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, mas ocasionalmente algo os empurra para fora de suas órbitas originais e eles vêm caindo no sistema solar interno. O "algo" que muda as órbitas do asteróide é freqüentemente considerado o efeito Yarkovsky (ilustrado aqui). É sabido que Júpiter tem um forte efeito no cinturão de asteróides. A gravidade de Júpiter interage com o Cinturão para formar as lacunas de Kirkwood.As órbitas dentro de uma lacuna de Kirkwood não são estáveis, e qualquer asteróide cuja órbita vagueie em tal região acabará sendo puxado para uma órbita diferente, que pode levá-lo para o sistema solar interno. Portanto, as lacunas de Kirkwood quase não têm asteróides. Além da influência de Júpiter, impactos aleatórios ocasionais dentro do cinturão provavelmente enviam pedaços de asteróides voando em direção ao sistema solar interno.

Uma vez que eles estão em seu caminho em direção ao Sol, você pode pensar que eles deveriam atingir o Sol, mas esse não é o caso! Na verdade, é difícil para algo que está orbitando cair totalmente na direção do sol. Isso se deve a uma propriedade de objetos orbitais chamada momento angular. O momento angular é uma espécie de medida de quanto algo está girando em torno de um ponto central. A razão pela qual isso é importante é que um dos princípios fundamentais da física é que o momento angular deve ser conservado. Para que algo caia no Sol, ele precisa perder quase todo o seu momento angular de alguma forma, de modo que caia direto para o Sol. Se estiver ligeiramente desligado, em vez de cair, o asteróide apenas cairá muito perto e, em seguida, disparará de volta para longe do sol. É provavelmente muito raro um asteróide perder todo o seu momento angular e cair direto no sol. No entanto, pode haver alguns que perdem o suficiente para chegar perto do Sol e vaporizar.

Como mencionei, nunca vimos um asteróide se aproximar do Sol e vaporizar. Isso porque os asteróides são pequenas rochas ou pedaços de metal e, mesmo quando estão sendo vaporizados, são difíceis de ver. Os cometas, por outro lado, emitem enormes nuvens brilhantes de gás quando se aproximam do Sol, o que os torna muito fáceis de detectar. O satélite SOHO detectou mais de 1100 cometas conhecidos como "grazers solares". São cometas que se aproximam o suficiente do Sol para brilhar intensamente e aparecer nas imagens SOHO. Alguns deles se desintegram enquanto outros sobrevivem à crise e navegam de volta para o sistema solar exterior até que sua próxima órbita os traga de volta. Verifique o site da SOHO Comets para obter mais informações.

Esta página foi atualizada pela última vez em 28 de janeiro de 2019.

Sobre o autor

Ryan anderson

Ryan é pesquisador da USGS em Flagstaff, AZ e membro da equipe Curiosity ChemCam. Ele também adora explicar todos os aspectos da astronomia. Confira o blog dele!


Conjunto Flashcard Compartilhado

- na ausência de força resultante, um objeto se moverá com velocidade constante.

* ou seja: uma nave espacial não precisa de combustível para se manter em movimento no espaço

- enquanto um objeto estiver viajando a uma velocidade constante, nenhuma força resultante estará agindo sobre ele.

NEWTON'S SEGUNDO LEI DE PROPOSTA

- nos diz o que acontece com um objeto quando uma rede para está presente

- FORÇA = MASSA x ACELERAÇÃO

- explica por que você pode jogar uma pedra mais longe do que um tijolo

- planetas mais massivos exercem uma força gravitacional mais forte? (pág. 92, parágrafo 2)

NEWTON'S TERCEIRO LEI DE PROPOSTA

- Cada força é sempre emparelhada com uma força de reação igual e oposta

* explica a propulsão do foguete - um motor de foguete gera uma força que impulsiona o gás quente para fora, o que cria uma força igual e oposta que impulsiona o foguete para a frente.

- uma das leis de conservação de Newton

- o momento total de todos os objetos interagindo sempre permanece o mesmo

- um objeto individual pode ganhar ou perder momentum somente quando uma força faz com que ele troque momentum com outro objeto.

- conservação do momento angular e conservação de energia são outras leis de conservação

- um tipo especial de momento usado para descrever objetos girando em círculos ou contornando as curvas

Momento angular da Terra = m x v x r

A LEI DE CONSERVAÇÃO DO MOMENTO ANGULAR

- o momento angular total nunca pode mudar

- e o objeto individual só pode mudar seu momento angular transferindo algum momento angular de ou para outro objeto

Quais são os 2 fatos principais sobre a órbita da Terra que podem ser explicados pela compreensão da Lei de Conservação do Momento Angular e a equação do momento angular da Terra (momento angular = m x v x r)

1. A Terra continuará orbitando o sol, desde que nada apareça para tirar seu momento angular

- A Terra não precisa de combustível ou força para orbitar o sol

2. O momento angular da Terra em qualquer ponto depende de o produto de sua velocidade e raio orbital (distância do sol)

- portanto: a velocidade orbital da Terra deve ser mais rápida quando está mais perto do sol (o raio é mais curto) e mais lenta quando está mais longe do sol (o raio é mais longo).

- ISTO É CONFUSO: lembre-se que o momento angular da terra SEMPRE É O MESMO, então se r (a órbita radial) é menor, mas o momento continua o mesmo, deve haver um aumento na velocidade (v) para que o produto total permaneça o mesmo.

A LEI DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

- a energia não pode aparecer do nada ou desaparecer no nada

- objetos ganham ou perdem energia apenas trocando energia com outros objetos

3. Potencial (energia armazenada)

- exemplos: rochas caindo, planetas em órbita e moléculas que se movem no ar

ou seja: a luz pode mudar as moléculas em nossos olhos, permitindo-nos ver

ou aquecer a superfície do planeta

- energia armazenada que pode mais tarde ser convertida em energia cinética ou radiativa

ou seja: uma rocha em uma saliência tem energia potencial gravitacional, pois pode cair

gasolina tem energia potencial química que pode ser convertida em energia cinética para fazer um carro se mover

- uma subcategoria de energia cinética

- representa a energia cinética coletiva de muitas partículas individuais que se movem dentro de uma substância

- não é a mesma coisa que temperatura

- depende da temperatura (energia cinética média mais alta deve levar a uma energia cinética total mais alta)

-depende do número e da densidade das partículas

Energia Térmica: mede o total energia cinética

Temperatura: mede o média energia cinética

ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL

- a energia potencial gravitacional de um objeto depende de sua massa e de quão longe ele pode cair como resultado da gravidade

- um objeto tem mais energia potencial gravitacional quando é mais alto do que quando é mais baixo

- a energia cinética aumenta à medida que a energia potencial gravitacional diminui

- a massa é uma forma de energia potencial

- uma forma de energia potencial

e: quantidade de energia potencial

m: aquela massa do objeto

- pequena quantidade de massa contém uma grande quantidade de energia

- a massa pode ser convertida em energia e a energia pode ser convertida em massa

- o conteúdo total de energia do universo foi determinado no big bang

LEI DE GRAVITAÇÃO UNIVERSAL DE NEWTON

- cada massa atrai todas as outras massas através da força chamada gravidade

- a força da força gravitacional que atrai quaisquer dois objetos é diretamente proporcional ao produto de suas massas

- dobrar a massa de um objeto dobra a força da gravidade entre os dois objetos

- a força da gravidade entre dois objetos diminui com o quadrado da distância entre seus centros

- a força gravitacional segue uma lei do inverso do quadrado

- dobrar a distância entre dois objetos enfraquece a força da gravidade em 2 à segunda potência (4)


A ideia de & quotcontar todo esse movimento & quot não faz sentido, infelizmente. Não há como definir um & quotponto fixo no espaço & quot - você só pode definir o movimento em relação a outra coisa.

Basicamente, então, não importa o que você faça, você tem a mesma experiência das leis da física. Este é o ponto do "princípio da relatividade" que fundamenta a teoria da relatividade - a física é a mesma para todos os observadores que não estão acelerando.

Olá @ Nathan991
As respostas já dadas são boas. Não existe um referencial universal, então você deve desistir de tentar definir qualquer coisa como & quotmotionless & quot, a menos que especifique com relação a quê.

Com o que você poderia comparar seu movimento?
Uma das coisas mais sensatas que você pode escolher é a radiação de fundo de microondas cósmica (CMBR). Você pode tentar ajustar seu movimento para que o CMBR pareça o mesmo em todas as direções. Esta é uma classe especial de movimentos que é (discutivelmente) mais parecido com estar imóvel no espaço. É descrito como sendo & quotco-móvel & quot.

A Terra está girando e orbitando o Sol, e este orbitando o centro da Via Láctea, e também se movendo de alguma forma.

Digamos que eu pule em uma espaçonave e viaje de tal forma que contrarie todo esse movimento, deixando a mim e a espaçonave completamente imóveis.

Bem, se você estivesse estacionário em relação ao centro de nossa galáxia, então eu acho que você estaria se movendo a cerca de 80km / s em relação a tudo ao seu redor no sistema solar, então certamente não 'pareceria' que você está estacionário de onde você está sentado.

Se você fosse ficar estacionário em relação ao sistema solar em que está, como você não estaria em uma órbita estável, você seria puxado em direção ao Sol (e / ou planeta / lua mais próximo) e conforme você colide e incendeie, você pode então refletir sobre por que sua busca pelo imóvel acabou causando você bater em algo.

Quer dizer, a única comparação com o mundo real é que ficar imóvel no meio da rodovia não é realmente um lugar muito seguro para se estar. Melhor acompanhar o movimento do sistema solar / rotação da Terra / etc. seria meu conselho. Acompanhe a velocidade de tráfego de corpos astronômicos prevalecente.


À medida que o universo se expande, o espaço realmente se estica?

Já se passaram quase 100 anos desde que a humanidade chegou pela primeira vez a uma conclusão revolucionária sobre o nosso Universo: o espaço em si não permanece estático, mas evolui com o tempo. Uma das previsões mais perturbadoras da Relatividade Geral de Einstein é que qualquer Universo - contanto que seja preenchido uniformemente com um ou mais tipos de energia - não pode permanecer imutável ao longo do tempo. Em vez disso, deve expandir ou contrair, algo inicialmente derivado de forma independente por três pessoas distintas: Alexander Friedmann (1922), Georges Lemaitre (1927), Howard Robertson (1929) e, em seguida, generalizado por Arthur Walker (1936).

Ao mesmo tempo, as observações começaram a mostrar que as espirais e elípticas em nosso céu eram galáxias. Com essas medidas novas e mais poderosas, poderíamos determinar que quanto mais longe uma galáxia estava de nós, maior a quantidade de luz que chegava aos nossos olhos desviada para o vermelho, ou em comprimentos de onda mais longos, em comparação com quando a luz foi emitida.

Mas o que, exatamente, está acontecendo com a própria estrutura do espaço enquanto esse processo ocorre? O próprio espaço está se esticando, como se estivesse ficando cada vez mais fino? Mais espaço está sendo criado constantemente, como se estivesse “preenchendo as lacunas” que a expansão cria? Esta é uma das coisas mais difíceis de entender na astrofísica moderna, mas se pensarmos muito sobre isso, podemos envolver nossas cabeças em torno disso. Vamos explorar o que está acontecendo.

A primeira coisa que você precisa entender é o que a Relatividade Geral faz e não nos fala sobre o Universo. A Relatividade Geral, em sua essência, é uma estrutura que relaciona duas coisas que podem não estar obviamente relacionadas:

  • a quantidade, distribuição e tipos de energia - incluindo matéria, antimatéria, matéria escura, radiação, neutrinos e qualquer outra coisa que você possa imaginar - que estão presentes em todo o Universo,
  • e a geometria do espaço-tempo subjacente, incluindo se e como ele é curvo e se e como irá evoluir.

Se o seu Universo não tem absolutamente nada, não importa a forma ou matéria, você obtém o espaço newtoniano plano, imutável, ao qual está intuitivamente acostumado: estático, não curvo e imutável.

Se, em vez disso, você colocar um ponto de massa no Universo, obterá um espaço que é curvo: espaço de Schwarzschild. Qualquer “partícula de teste” que você colocar em seu Universo será compelida a fluir em direção a essa massa ao longo de uma trajetória particular.

E se você complicar um pouco mais, colocando uma massa pontual que também gira, você obterá um espaço que é curvo de uma forma mais complexa: de acordo com as regras da métrica de Kerr. Ele terá um horizonte de eventos, mas em vez de uma singularidade pontual, a singularidade será esticada em um anel circular unidimensional. Novamente, qualquer “partícula de teste” que você colocar seguirá a trajetória definida pela curvatura do espaço subjacente.

Esses espaços-tempos, no entanto, são estáticos no sentido de que quaisquer escalas de distância que você possa incluir - como o tamanho do horizonte de eventos - não mudam com o tempo. Se você saísse de um Universo com este espaço-tempo e voltasse mais tarde, seja um segundo, uma hora ou um bilhão de anos depois, sua estrutura seria idêntica, independentemente do tempo. Em espaços-tempos como esses, no entanto, não há expansão. Não há mudança na distância ou no tempo de viagem da luz entre quaisquer pontos dentro deste espaço-tempo. Com apenas uma (ou menos) fontes internas, e nenhuma outra forma de energia, esses “universos modelo” são realmente estáticos.

Mas é um jogo muito diferente quando você não coloca fontes isoladas de massa ou energia, mas sim quando seu Universo está cheio de "coisas" em todos os lugares. Na verdade, os dois critérios que normalmente assumimos, e que são fortemente validados por observações em grande escala, são chamados de isotropia e homogeneidade. A isotropia nos diz que o Universo é o mesmo em todas as direções: para todos os lugares que olhamos nas escalas cósmicas, nenhuma “direção” parece particularmente diferente ou preferida de qualquer outra. A homogeneidade, por outro lado, nos diz que o Universo é o mesmo em todos os locais: a mesma densidade, temperatura e taxa de expansão existem com uma precisão melhor que 99,99% nas escalas maiores.

Neste caso, onde o seu Universo está uniformemente preenchido com algum tipo de energia (ou vários tipos diferentes de energia), as regras da Relatividade Geral nos dizem como esse Universo irá evoluir. Na verdade, as equações que o governam são conhecidas como equações de Friedmann: derivadas por Alexander Friedmann em 1922, um ano antes de descobrirmos que aquelas espirais no céu são na verdade galáxias fora e além da Via Láctea!

Seu Universo deve se expandir ou contrair de acordo com essas equações, e é isso que a matemática nos diz que deve ocorrer.

Mas o que exatamente aquilo significa?

Você vê, o espaço em si não é algo que seja diretamente mensurável. Não é como se você pudesse sair e ocupar algum espaço e apenas realizar um experimento nele. Em vez disso, o que podemos fazer é observar os efeitos do espaço em coisas observáveis ​​- como matéria, antimatéria e luz - e então usar essa informação para descobrir o que o próprio espaço subjacente está fazendo.

Por exemplo, se voltarmos ao exemplo do buraco negro (embora se aplique a qualquer massa), podemos calcular quão severamente o espaço é curvo nas proximidades de um buraco negro. Se o buraco negro estiver girando, podemos calcular o quanto o espaço é "arrastado" significativamente junto com o buraco negro devido aos efeitos do momento angular. Se medirmos o que acontece com os objetos nas proximidades desses objetos, podemos comparar o que vemos com as previsões da Relatividade Geral. Em outras palavras, podemos ver se o espaço se curva da maneira que a teoria de Einstein nos diz que deveria.

E, ah, isso acontece com um nível incrível de precisão. A luz muda para o azul quando entra em uma área de extrema curvatura e para o vermelho quando sai. Este desvio para o vermelho gravitacional foi medido para estrelas orbitando buracos negros, para a luz viajando verticalmente no campo gravitacional da Terra, da luz que vem do Sol e até mesmo para a luz que passa através de aglomerados de galáxias em crescimento.

Da mesma forma, a dilatação do tempo gravitacional, a curvatura da luz em grandes massas e a precessão de tudo, desde órbitas planetárias a esferas giratórias enviadas ao espaço, demonstraram uma concordância espetacular com as previsões de Einstein.

Mas e quanto à expansão do Universo? Quando você pensa sobre um Universo em expansão, a pergunta que você deve fazer é: "o que, observavelmente, muda nas coisas mensuráveis ​​no Universo?" Afinal, é isso que podemos prever, é o que é fisicamente observável e é isso que nos informará sobre o que está acontecendo.

Bem, a coisa mais simples que podemos ver é a densidade. Se nosso Universo está cheio de “coisas”, então conforme o Universo se expande, seu volume aumenta.

Normalmente pensamos na matéria como as "coisas" em que pensamos. A matéria é, em seu nível mais simples, uma quantidade fixa de “coisas” massivas que vivem no espaço. À medida que o Universo se expande, a quantidade total de coisas permanece a mesma, mas a quantidade total de espaço para as “coisas” viverem aumenta. Para a matéria, densidade é apenas massa dividida pelo volume e, portanto, se sua massa permanecer a mesma (ou, para coisas como átomos, o número de partículas permanecer o mesmo) enquanto seu volume aumenta, sua densidade deve diminuir. Quando fazemos o cálculo da relatividade geral, é exatamente isso que encontramos.

Mas embora tenhamos vários tipos de matéria no Universo - matéria normal, buracos negros, matéria escura, neutrinos, etc. - nem tudo no Universo é matéria.

Por exemplo, também temos radiação: quantizada em partículas individuais, como a matéria, mas sem massa, e com sua energia definida por seu comprimento de onda. Conforme o Universo se expande e a luz viaja através do Universo em expansão, não só o volume aumenta enquanto o número de partículas permanece o mesmo, mas cada quantum de radiação experimenta uma mudança em seu comprimento de onda em direção à extremidade mais vermelha do espectro: comprimentos de onda mais longos .

Enquanto isso, nosso Universo também possui energia escura, que é uma forma de energia que não está na forma de partículas, mas parece ser inerente à própria estrutura do espaço. Embora não possamos medir a energia escura diretamente da mesma forma que podemos medir o comprimento de onda e / ou a energia dos fótons, há uma maneira de inferir seu valor e propriedades: observando precisamente como a luz de objetos distantes muda para o vermelho. Lembre-se de que existe uma relação entre as diferentes formas de energia no Universo e a taxa de expansão. Quando medimos a distância e o desvio para o vermelho de vários objetos ao longo do tempo cósmico, eles podem nos informar a quantidade de energia escura que existe, bem como quais são suas propriedades. O que descobrimos é que o Universo tem cerca de ⅔ energia escura hoje, e que a densidade de energia da energia escura não muda: conforme o Universo se expande, a densidade de energia permanece constante.

Quando reunimos a imagem completa de todas as diferentes fontes de dados que temos, surge uma imagem única e consistente. Nosso Universo hoje está se expandindo em algo em torno de 70 km / s / Mpc, o que significa que para cada megaparsec (cerca de 3,26 milhões de anos-luz) de distância um objeto é separado de outro objeto, o Universo em expansão contribui com um desvio para o vermelho que é equivalente a um recessivo movimento de 70 km / s.

Isso é o que está fazendo hoje, veja bem.Mas, olhando para distâncias cada vez maiores e medindo os desvios para o vermelho, podemos aprender como a taxa de expansão diferia no passado e, portanto, do que o Universo é feito: não apenas hoje, mas em qualquer ponto da história. Hoje, nosso Universo é feito das seguintes formas de energia:

  • cerca de 0,008% de radiação na forma de fótons, ou radiação eletromagnética,
  • cerca de 0,1% de neutrinos, que agora se comportam como matéria, mas se comportavam como radiação no início, quando sua massa era muito pequena em comparação com a quantidade de energia (cinética) que possuíam,
  • cerca de 4,9% de matéria normal, que inclui átomos, plasmas, buracos negros e tudo o que uma vez foi feito de prótons, nêutrons ou elétrons,
  • cerca de 27% de matéria escura, cuja natureza ainda é desconhecida, mas que deve ser massiva e se aglomera, aglomera-se e gravita como a matéria,
  • e cerca de 68% de energia escura, que se comporta como se fosse energia inerente ao próprio espaço.

Se extrapolarmos para trás, com base no que inferimos sobre hoje, podemos aprender que tipo de energia dominou o Universo em expansão em várias épocas da história cósmica.

10.000 anos do Universo após o Big Bang. (E. SIEGEL)

Observe, muito importante, que o Universo responde de uma maneira fundamentalmente diferente a essas diferentes formas de energia. Quando perguntamos: "o que o espaço está fazendo enquanto está se expandindo?" na verdade, estamos perguntando qual descrição de espaço faz sentido para o fenômeno que estamos considerando. Se você considerar um Universo cheio de radiação, porque o comprimento de onda aumenta à medida que o Universo se expande, a analogia dos “trechos do espaço” funciona muito bem. Se o Universo se contraísse, as “compressões espaciais” explicariam como o comprimento de onda encurta (e a energia aumenta) igualmente bem.

Por outro lado, quando algo se estica, ele fica mais fino, assim como quando algo se comprime, ele fica mais espesso. Este é um pensamento razoável para a radiação, mas não para a energia escura ou qualquer forma de energia intrínseca à própria estrutura do espaço. Quando consideramos a energia escura, a densidade de energia sempre permanece constante. Conforme o Universo se expande, seu volume está aumentando, enquanto a densidade de energia não muda e, portanto, a energia total aumenta. É como se um novo espaço estivesse sendo criado devido à expansão do Universo.

Nenhuma das explicações funciona universalmente bem: é que se trabalha para explicar o que acontece com a radiação (e outras partículas energéticas) e se trabalha para explicar o que acontece com a energia escura (e qualquer outra coisa que seja uma propriedade intrínseca do espaço, ou um campo quântico acoplado diretamente a espaço).

O espaço, ao contrário do que você possa pensar, não é uma substância física que você pode tratar da mesma forma que trataria as partículas ou alguma outra forma de energia. Em vez disso, o espaço é simplesmente o pano de fundo - um palco, se você preferir - contra ou sobre o qual o próprio Universo se desenvolve. Podemos medir quais são as propriedades do espaço e, segundo as regras da Relatividade Geral, se pudermos saber o que está presente nesse espaço, podemos prever como o espaço se curvará e evoluirá. Essa curvatura e essa evolução irão determinar a trajetória futura de cada quantum de energia que existe.

A radiação dentro de nosso Universo se comporta como se o espaço estivesse se esticando, embora o próprio espaço não esteja ficando mais fino. A energia escura em nosso Universo se comporta como se um novo espaço estivesse sendo criado, embora não haja nada que possamos medir para detectar essa criação. Na realidade, a Relatividade Geral pode apenas nos dizer como o espaço se comporta, evolui e afeta a energia dentro dele, ela não pode nos dizer fundamentalmente o que o espaço realmente é. Em nossas tentativas de dar sentido ao Universo, não podemos justificar a adição de estruturas estranhas sobre o que é mensurável. O espaço não se estende nem é criado, mas simplesmente é. Pelo menos, com a Relatividade Geral, podemos aprender com precisão "como" isso é, mesmo se não pudermos saber exatamente "o que" é.


Universidade da Califórnia, San Diego Centro de Astrofísica e Ciências Espaciais

A Teoria Geral da Relatividade é uma expansão da Teoria Especial para incluir a gravidade como uma propriedade do espaço. Comece com este tutorial de gravidade.

A Teoria da Relatividade Especial tem como premissa básica que a luz se move a uma velocidade uniforme, c = 300.000 km / s, em todos os quadros de referência. Isso resulta na definição da velocidade da luz como o limite de velocidade absoluta no Universo e também produziu a famosa relação entre massa e energia, E = mc 2 . O fundamento da Teoria Geral de Einstein é o Princípio da Equivalência, que afirma a equivalência entre massa inercial e massa gravitacional.

Massa inercial é a quantidade que determina o quão difícil é alterar o movimento de um objeto. É a massa na Segunda Lei de Newton: F = ma

A massa gravitacional é a massa que determina a força com que dois objetos se atraem pela gravidade, por exemplo. a atração da terra:

É a aparente equivalência desses dois tipos de massa que resulta na uniformidade da aceleração gravitacional - o resultado de Galileu de que todos os objetos caem na mesma taxa, independentemente da massa:

Galileu e Newton aceitaram isso como uma feliz coincidência, mas Einstein o transformou em um princípio fundamental. Outra forma de estabelecer o princípio de equivalência é que a aceleração gravitacional é indistinguível de outras formas de aceleração. De acordo com essa visão, um aluno em uma sala fechada não poderia dizer a diferença entre experimentar a atração gravitacional da Terra na superfície da Terra e estar em um foguete no espaço acelerando com a = 9,8 m / s 2.

nem os alunos em uma sala semelhante distinguiriam entre a queda livre sob a gravidade e a ausência de peso do espaço.

Espaço-tempo curvo

O segundo princípio fundamental da Relatividade Geral é que a presença de matéria curvas espaço. Nesta visão, a gravidade não é uma força, como descrito por Newton, mas uma curvatura na estrutura do espaço, e os objetos respondem à gravidade seguindo a curvatura do espaço nas proximidades de um objeto massivo. A descrição da curvatura do espaço é a parte matematicamente complicada da relatividade geral envolvendo "métricas", que descrevem a forma como a matéria curva o espaço e o cálculo tensorial.
A curvatura do espaço causada por um objeto enorme.

A figura acima representa uma fatia bidimensional através do espaço tridimensional mostrando a curvatura do espaço produzida por um objeto esférico, talvez o sol. A visão de Einstein é que os planetas seguem a curvatura do espaço ao redor do Sol (e produzem eles próprios uma pequena quantidade de curvatura).

Aqui estão duas excelentes páginas de cursos de astronomia sobre Relatividade Geral do Dr. Terry Herter em Cornell, de quem eu roubei as imagens acima, e astrônomos da Universidade do Tennessee.

    Deflexão da luz pela gravidade: Uma consequência direta do princípio de equivalência é que a luz deve ser desviada ou dobrada pela gravidade. Einstein calculou duas vezes a quantidade de luz que seria desviada passando pelo Sol, a maior massa "próxima". Seu primeiro cálculo usou apenas o Princípio da Equivalência e a massa-energia equivalente de um fóton visível. Em seu segundo cálculo, publicado em 1916, ele incluiu a métrica espaço-tempo, que descreve a curvatura do espaço e do tempo causada pela gravidade e obteve uma resposta duas vezes maior que seu primeiro cálculo. O segundo cálculo prevê que a luz de uma estrela distante passando pelo limbo do Sol seria defletida em 1,75 segundo de arco (menos de 1/2000 de um grau).

A primeira oportunidade de testar o cálculo de Einstein veio com o Eclipse Solar de 1919. O astrofísico britânico Sir Arthur Eddington montou duas expedições à África Ocidental e ao Brasil para observar a mudança na posição das estrelas do aglomerado de Hyades atrás do sol oculto. As medições de Eddington, embora não sejam perfeitamente precisas, mostraram claramente uma deflexão e favoreceram o valor maior. O resultado tornou Einstein mundialmente famoso. O teste agora pode ser feito com maior precisão. Todos os anos, a fonte de rádio 3C279 é ocultada pelo sol. Como o Sol é apenas um modesto emissor de rádio, os Radioastrônomos não precisam esperar por um eclipse. A interferometria de rádio de 3C279 ao passar atrás do sol confirmou o cálculo de Einstein em mais de 1%.

Uma previsão emocionante e apenas recentemente verificada da curvatura da luz pela gravidade é a existência de lentes gravitacionais, uma lente óptica focaliza a luz por refração, curvatura da luz devido à mudança da velocidade da luz conforme ela passa por um meio refrativo. Como a gravidade pode dobrar a luz, objetos massivos podem atuar como lentes, focalizando e amplificando imagens de objetos distantes. As lentes gravitacionais têm propriedades bastante diferentes das lentes "normais", produzindo várias imagens, como a Cruz de Einstein, um caso de um quasar distante capturado por uma galáxia entre nós e o quasar, descoberto por J. Huchra e colegas, mostrado à esquerda. Se o alinhamento entre nós, a galáxia em lente e o objeto distante, um anel de Einstein é produzido. Aglomerados de galáxias distantes também podem atuar como lentes gravitacionais. Os astrônomos estão começando a usar o fenômeno das lentes gravitacionais para estudar galáxias e quasares muito distantes. Mais sobre isso na Aula nº 17.

Os gêmeos Bill e Jill, nascidos com poucos minutos um do outro, seguem carreiras diferentes. Jill se torna uma astronauta e Bill se torna um astrônomo baseado em terra. Em seu aniversário de 21 anos, Jill parte em uma missão espacial para Aldebaran, a 32 anos-luz de distância. Viajando a 99,5% da velocidade da luz, Jill mede um tempo de 3,2 anos para sua viagem a Aldebaran e outros 3,2 anos para seu retorno. (Por coincidência, enquanto ela está viajando perto da velocidade da luz, ela também vê a distância até Aldebaran diminuída para meros 3,2 anos-luz.) Bill descobre que leva 32 anos e 2 meses para cada perna. Após o retorno de Jill, ela tem 27 anos, enquanto seu irmão tem 85! Por mais bizarros que esses efeitos pareçam para nós, mortais de movimentos lentos, a dilatação relativística do tempo foi repetidamente confirmada em aceleradores de partículas de alta energia, onde as partículas viajam perto da velocidade da luz, e pelo relógio atômico em aeronaves supersônicas.

Um processo semelhante ocorre na presença de forte gravidade, um cronometrista em um campo gravitacional forte medirá um tempo mais lento do que na ausência de gravidade. Não são apenas os relógios, aliás, todos os processos físicos: relógios batendo (independentemente de como eles medem seus batimentos), corações batendo, envelhecendo, etc., devem desacelerar, mas o único que percebe é o cronometrista distante. Tudo parece "normal" para a pessoa que mede a duração dos eventos em seu próprio quadro de referência. As ondas de luz que passam pelo Sol são desaceleradas por esta dilatação do tempo em uma quantidade pequena, mas mensurável. Em 197X, a Viking Mars Lander realizou o experimento inicial de confirmação de dilatação do tempo gravitacional retransmitindo sinais de rádio de volta para a Terra da superfície marciana do outro lado do sistema solar. Embora os efeitos da intervenção do vento solar complicem o experimento, os cientistas da NASA demonstraram claramente que os sinais de rádio demoravam mais em sua viagem de ida e volta exatamente na quantidade prevista pela desaceleração do tempo prevista.

As fontes previstas de ondas gravitacionais fortes na Galáxia são explosões de supernovas, núcleos estelares em colapso à medida que formam estrelas de nêutrons ou buracos negros, sistemas estelares binários compactos, colisões de estrelas de nêutrons e buracos negros amp, ou possivelmente material caindo no buraco negro que pode residir em o Centro Galáctico. As ondas gravitacionais ainda não foram detectadas diretamente, mas acreditamos que foram detectadas indiretamente por radioastrônomos no sistema de pulsar binário 1913 + 16. Como o pulsar é acelerado em torno de seu companheiro, orbitando a cada 8 horas neste sistema compacto, a Relatividade Geral prevê que ondas gravitacionais devem ser produzidas. Embora essas ondas sejam muito fracas para serem detectadas diretamente, o sistema de pulsar binário está perdendo energia por meio dessa radiação, e prevê-se que o pulsar / estrela de nêutrons e sua companheira girem lentamente juntos. Os rápidos pulsos de rádio permitem o tempo preciso da órbita do pulsar por meio de alterações doppler do período de pulso à medida que o pulsar se move para perto ou para longe de nós. Desde a descoberta do pulsar binário em 1974, o tempo do pulsar mostrou que as estrelas estão de fato espiralando juntas exatamente como previsto. Em 300 milhões de anos, as estrelas irão se aglutinar - isso deve produzir radiação gravitacional que pode ser facilmente detectada!

Tudo isso representa uma confirmação espetacular da Teoria da Relatividade Geral.

Então, Einstein estava certo e Newton estava errado!

  1. desenvolver teorias ou hipóteses,
  2. testá-los repetidamente por experimento e observação,
  3. usá-los onde for demonstrado que são aplicáveis, e
  4. revisá-los e aprimorá-los quando for demonstrado que eles discordam da experiência.
  • Spacetime Wrinkles - National Center for Supercomputer Applications em U. Illinois reuniu um excelente site da Relatividade que inclui História, Relatividade Especial, Relatividade Geral, Testes de Relatividade, Buracos Negros, Ondas Gravitacionais, Astrofísica Relativística, Objetos Astronômicos Relativísticos, Filmes do Espaço-Tempo e mais. Muitos dos links acima são para páginas deste site. Fortemente recomendado!
  • Guia de ondas gravitacionais de Jillian

O matemático francês LaPlace primeiro especulou sobre a existência de um objeto tão compacto que a velocidade de escape seria maior do que a velocidade da luz. O primeiro cálculo relativístico foi realizado por Karl Schwarzschild (1916) logo após Einstein publicar sua teoria. Curiosamente, o resultado de Schwarzschild é o mesmo de LaPlace, um objeto com massa M que tem um tamanho

terá uma velocidade de escape igual à velocidade da luz. Chamamos tal objeto de buraco negro. (Observe que para o sol ser um buraco negro, ele teria que ser comprimido por um quarto de milhão de vezes até um raio menor que 3km.) Um buraco negro é um objeto tão compacto que nada pode escapar de sua gravidade, nem mesmo luz. Matematicamente, um buraco negro é um objeto de tamanho zero e densidade infinita (mas massa finita) - uma singularidade. O cálculo de Schwarzschild mostra que o raio gravitacional, também chamado de Raio de Schwarzschild ou Horizonte de eventos, fornece um tamanho efetivo para um buraco negro porque nada pode escapar de dentro do raio gravitacional e não pode haver comunicação de objetos dentro de Rgrav e o mundo exterior.
Espaço-tempo curvo em torno de um buraco negro.
Dentro de horizonte ou raio gravitacional espaço
é tão fortemente curvado que nada pode escapar.

Em primeiro lugar, talvez devêssemos dissipar um equívoco primordial sobre os buracos negros: Os buracos negros não são aspiradores de pó gigantescos sugando tudo no Universo em sua escuridão. E você teria que ser muito tolo para ser pego na forte gravidade de um buraco negro, esperançosamente, nossos astronautas interestelares terão um treinamento melhor do que os infelizes exploradores espaciais em tantas histórias ruins de ficção científica. Isso ocorre porque os buracos negros têm massa finita e porque tudo no Universo está muito distante. Os buracos negros são produzidos por estrelas massivas como uma parte natural do processo evolutivo estelar. Um buraco negro de um núcleo estelar colapsado de 10M terá uma massa de 10 massas solares. Ele produzirá efeitos gravitacionais nas estrelas vizinhas, exatamente como faria uma estrela normal de 10M. Você precisa chegar perto do buraco negro (ou seja, próximo ao raio gravitacional) por sua forte gravidade para "sugar você" ou para que os efeitos Relativísticos Gerais sejam importantes.

Da mesma forma, se você estivesse em um planeta orbitando uma estrela que se tornou um buraco negro, não seria sugado pela gravidade do buraco negro. Se a estrela não perder massa, você não sentirá nenhuma mudança na gravidade e continuará na mesma órbita. (Muitas outras coisas ruins aconteceriam, especialmente se a estrela passasse por uma explosão de supernova. Nesse caso, os raios cósmicos e os raios gama extinguiriam a vida no planeta e a massa perdida na explosão diminuir a atração gravitacional do remanescente fazendo com que seu planeta voe para o espaço.)

Acreditamos ter encontrado buracos negros em nossa galáxia na forma de estrelas binárias de raios-X. Nestes sistemas estelares, o material pode ser transferido de uma sequência principal ou companheira gigante vermelha para o buraco negro. (Lembre-se de que estrelas massivas vivem rápido e morrem jovens.) Quando um sistema estelar binário é formado, a estrela mais massiva completará seu ciclo de vida primeiro, tornando-se um buraco negro (ou talvez uma estrela de nêutrons). Quando o companheiro de massa inferior começa a se expandir, evoluindo em direção à fase de gigante vermelha, o material pode ser puxado em direção ao buraco negro. Por causa do momento angular das órbitas mútuas das estrelas, o material não pode cair diretamente no buraco negro, mas espirais para dentro formando um disco de acreção. A liberação de energia gravitacional como espirais de material no buraco negro aquece o disco de acreção a milhões de graus para que ele emita raios-x.
Concepção artística do sistema estelar binário do buraco negro, Cygnus X-1.
O material é retirado do Companion para um Disco de Acreção (mostrado em vermelho)
que é aquecido a milhões de graus à medida que o material entra em espiral no Buraco Negro.

Estrelas de nêutrons em sistemas estelares binários também podem ser binários de raios-X. O material que cai de uma companheira para uma estrela de nêutrons compacta pode liberar quase tanta energia gravitacional quanto o material que cai em um buraco negro. As estrelas de nêutrons provavelmente serão pulsares nos raios X, assim como no rádio. Aqui está uma cortesia de animação do pulsar de raios-X JAVA do Observatório de Raios-X Chandra.

O candidato a buraco negro mais conhecido é Cygnus X-1, um binário de raios-X em Cygnus e uma das fontes de raios-X mais brilhantes do céu. Em 1972, Cygnus X-1 foi identificado com uma supergigante O de magnitude 9, catalogada como HDE226868. HDE226868 está orbitando uma companheira invisível que a análise orbital indica que tem uma massa de cerca de 20M, muito grande para ser uma estrela de nêutrons ou anã branca. Cygnus X-1 também possui propriedades incomuns de raios-X que dão suporte à ideia de que este deve ser um buraco negro.

Os buracos negros estelares têm massas na faixa de algumas vezes a massa do Sol, até algumas dezenas de massas solares, mas outros processos podem produzir buracos negros muito massivos. Há evidências crescentes de que pode haver um milhão de buracos negros de massa solar no centro de nossa galáxia, a Via Láctea, e buracos negros com massas de até um bilhão de vezes a massa do Sol nos núcleos de outras galáxias. Muitos astrônomos também acreditam que os buracos negros alimentam quasares e outras galáxias ativas.

Links de buraco negro e referências de amplificadores

  • O melhor livro sobre buracos negros é o de Kip Thorne "Buracos negros e time warps: o legado ultrajante de Einstein" (W.W. Norton, 1994). Este livro é desafiador, mas vale o esforço.
  • Astronomia Fotos do Dia dos Buracos Negros.
  • Página do buraco negro da série Apple PBS de Newton.
  • Black Holes from U. Tenn. Violence in the Universe Pages. de "Into the Cosmos".
  • Um tutorial sobre o buraco negro de John Blondin, N. Carolina State U.
  • Viagem virtual a um buraco negro que mostra os efeitos de distorção nas proximidades de um objeto compacto.
  • O guia de Jillian para buracos negros
  • Caindo em um buraco negro
  • Filmes em uma variedade de formatos de luz de dobra de buraco negro.

Prof. H. E. (Gene) Smith
CASS 0424 UCSD
9500 Gilman Drive
La Jolla, CA 92093-0424


Última atualização: 9 de março de 2000