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Conheça a fascinante história da estrela mais estranha da galáxia


(ILUSTRAÇÃO: ANA MATSUSAKI E RÔMOLO)

Como nosso fascínio por alienígenas financiou a pesquisa que deve desvendar um dos maiores mistérios na história da ciência: o comportamento extravagante da filha rebelde da Via Láctea

E faltavam dois dias para o segundo aniversário da chegada do telescópio Kepler ao espaço. Em 5 de março de 2011, o caçador de planetas da NASA fazia exatamente a mesma coisa que fizera desde o início de sua missão: monitorava a cada meia hora a luz que recebia das mesmas 150 mil estrelas de nossas redondezas galácticas, à procura de oscilações que indicassem a presença de mundos distantes. Naquele dia, contudo, era como se os fótons viessem lhe dar os parabéns. Mas os sensores captaram alguma coisa muito grande em trânsito entre o instrumento e uma estrela a 1.480 anos-luz daqui. Era algo tão enorme que um a cada seis fótons emitidos por aquele sol foi impedido de seguir viagem e não pôde parabenizar o telescópio Kepler por ter resistido mais um ano aos rigores do espaço. Se o tal objeto tivesse as proporções de Júpiter, bloquearia apenas uma em cada cem partículas — e as leis da física não permitem que um mundo seja muito maior do que o gigante gasoso mais imponente do Sistema Solar. Seja lá o que aquilo fosse, decerto não era nenhum planeta.

Quase dois anos se passaram e o fenômeno ocorreu novamente, só que dessa vez ainda mais intenso, ocultando 21% da luz irradiada pela estrela. Isso significa que, se todos os fótons tivessem vindo em carros com cinco passageiros, apenas quatro completariam a viagem. O mais estranho nessa história é que estrelas não se comportam dessa maneira. Por seguirem as regras da mecânica celeste, elas costumam ser mais constantes: as oscilações provocadas por objetos em órbita normalmente duram poucas horas e se repetem após o mesmo intervalo de tempo. Nesse caso, elas não têm periodicidade clara e podem se arrastar por dias a fio. Foi por todos esses motivos que, naquele ano de 2013, nenhum dos envolvidos na pesquisa duvidava estar diante de algo muito misterioso. Eles obviamente adoraram o enigma, que é tão bom que até hoje não foi resolvido. “Nós cientistas somos gente muito curiosa, amamos um quebra-cabeça”, assume a astrônoma norte-americana Tabetha Boyajian, a quem os mais íntimos chamam de Tabby. “Quando algo assim aparece, é muito empolgante para toda a comunidade.” Boyajian, que se transferiu recentemente para a Universidade do Estado da Louisiana, vem coordenando desde o início os estudos por trás da estrela mais exótica da galáxia, chamada oficialmente de KIC 8462852. Como a denominação oficial não é nada amigável, o apelido carinhoso de Estrela da Tabby pegou.

A pesquisadora e seus colegas, por sua vez, preferem chamá-la de WTF, acrônimo de duas perguntas bastante diferentes em inglês: a de teor científico questiona justamente onde está o fluxo perdido de fótons; a de cunho popular, esbanjando sinceridade, é mais explícita e quer dizer algo como que p**** é essa?. Durante dois anos, a equipe de Boyajian, que na época cursava pós-doutorado em Yale, tentou decifrar o enigma por conta própria, analisando exaustivamente a curva de luz da estrela, coletada pelo telescópio Kepler, assim como medições de outros instrumentos. Mas pouco adiantou — a temperamental WTF não dava o braço a torcer. Parecia fazer questão de preservar seus segredos. “Tudo o que propusemos até agora não é muito bom”, reconhece a astrônoma. Em termos técnicos, ela quer dizer que cada hipótese que testavam, de alguma maneira, conflitava com os dados.

Foi quando o grupo de cientistas tomou a decisão arriscada de compartilhar com a comunidade todo o pouco que sabiam, na esperança de que alguém de fora pudesse, com perdão do trocadilho, dar-lhes uma luz. “Não é uma situação normal na astronomia apresentar um artigo que não ofereça uma conclusão muito sólida e robusta sobre o objeto em estudo”, afirma Daryll LaCourse, um dos autores do estudo publicado em setembro de 2015 no periódico MNRAS. Nele, os pesquisadores fazem descrições científicas de cenários que poderiam explicar os escurecimentos súbitos da estrela — se ao menos tivessem a delicadeza de se encaixar nos dados. Só que não se encaixam. Um ano depois de cair no conhecimento do público, o mistério não só permanece sem solução como ficou ainda mais esquisito.

Estranhos eclipses
Oscilações na curva de luz da Estrela da Tabby duraram dias e ofuscaram até 21% de seu brilho. Um planeta como Júpiter ocultaria só 1%

Estrela rebelde - Brilho da wtf oscila de forma intensa e irregular



1
Dia: 792
Data: 5/3/2011
Obscurecimento: 16%
Duração: 7 dias

2
Dia: 1.519
Data: 28/2/2013
Obscurecimento: 21%
Duração: 100 dias*

3
Dia: 1.540
Data: 20/3/2013
Obscurecimento: 3%
Duração: 100 dias*

4
Dia: 1.568
Data: 17/4/2013
Obscurecimento: 8%
Duração: 100 dias*

Ciclo de 750 dias entre os grandes eclipses. O próximo deve ocorrer em maio de 2017. *Somados, os eventos 2, 3 e 4 duraram 100 dias

Obediência estelar - Já a curva de luz de uma estrela com planeta é bem mais constante



Estrela: COROT-4
Planeta: COROT-4b
Órbita: 9,2 dias
Tamanho: Júpiter
Obscurecimento: 1%
Trânsito: Poucas horas



Uma colisão titânica
O choque catastrófico entre dois corpos celestes de dimensões planetárias poderia explicar as oscilações no brilho — mas estão faltando peças nesse quebra-cabeça

O choque
Quando corpos gigantescos colidem, liberam tanta poeira e detritos que ocultariam boa parte do brilho emitido pela estrela que orbitam. Os envolvidos podem ser protoplanetas ou então mundos cujas órbitas se desestabilizaram. Acredita-se que a Terra tenha passado por isso há 4,5 bilhões de anos, quando colidiu com um corpo do tamanho de Marte. O resultado teria sido a formação da Lua.

A distância
Cálculos apontam que a colisão teria de ocorrer a uma distância da estrela equivalente a 160% da distância Terra-Sol. Isso faria o material orbitar a estrela a cada 750 dias — intervalo que bate com a diferença de tempo entre as grandes oscilações. A segunda seria mais intensa devido ao material ter se espalhado. A estrela deve agir de novo por volta de maio de 2017: só então teremos mais respostas.

A poeira
Falta de radiação infravermelha compromete a teoria. Outra questão é a probabilidade ínfima de presenciarmos o evento, que precisaria ter ocorrido um ano antes do primeiro grande eclipse. Toda estrela teria de vivenciar 10 mil desses impactos para que fosse provável a detecção de um deles no estreito campo de visão do Kepler ao longo dos quatro anos de missão.

Onde está o fluxo?

Apesar de não ser nenhum astrônomo profissional, LaCourse foi creditado como segundo autor no artigo que expôs ao mundo a inconstante Estrela da Tabby. Esteve profundamente envolvido durante todas as etapas da pesquisa. Em 2011, o canadense que trabalha na indústria aeroespacial se cadastrou em um projeto de ciência cidadã chamado Planet Hunters (Caçadores de Planetas), em que qualquer pessoa pode vasculhar os dados do telescópio Kepler, auxiliando os cientistas em suas pesquisas. “Senti que isso oferecia uma oportunidade única de explorar por conta própria alguns desses estranhos mundos novos, em vez de apenas ler sobre eles”, conta. E foi ali que os usuários se depararam com uma curva de luz das mais estranhas e começaram a marcar a estrela KIC 8462852, até então só mais uma entre outras 150 mil, como um objeto bizarro e digno de atenção. Em debates no fórum da plataforma, uma das primeiras hipóteses que surgiram aventava um problema com os dados em si. LaCourse, que se especializou em achar esse tipo de erro, fez testes preliminares e não encontrou nada. Foi quando Boyajian, coordenadora do projeto, foi informada da situação.

Depois que a NASA confirmou que, de fato, não havia nada de errado com os dados, o jeito era aceitar que estavam diante de um evento real — e começar a investir as fichas na busca de causas naturais que pudessem explicá--lo. Uma delas propunha que a estrela estava acompanhada de uma parceira jovem, que preservava o material denso e poeirento que um dia formaria planetas. Com certeza, ao transitar entre a Terra e a WTF, um objeto desses bloquearia uma enorme quantidade de fótons. “Muitos de nós teorizamos que o evento representava o eclipse de uma companheira estelar, com a assimetria talvez causada por um disco protoplanetário”, explica LaCourse. Mas o segundo trânsito que foi captado pelo telescópio Kepler durante os últimos dias de sua missão tornou tudo ainda mais confuso. “A complexidade dos eventos no final dos dados destruiu qualquer teoria de um simples sistema binário.” Quando o último pacote de dados chegou, mais uma vez os cientistas cidadãos suspeitaram de que estava corrompido e, novamente, comprovou-se que não estava.

Então pensaram que a curva de luz anômala poderia pertencer a um sistema estelar exótico, composto de quatro ou até cinco estrelas, porém não havia oscilações no brilho da KIC 8462852 que caracterizassem a presença de tantas acompanhantes. Sugeriram que ela própria poderia ser jovem e, portanto, ter um disco protoplanetário, mas datações astronômicas e a própria região do espaço onde fica apontam que aquele estranho sol é velho o bastante para já ter passado dessa fase. E há uma peça fundamental que se recusa a encaixar-se neste quebra-cabeça cósmico: se existissem grandes quantidades de poeira naquele misterioso sistema solar, nossos instrumentos detectariam muita radiação infravermelha vinda de lá. É o tipo de marca que esses minúsculos resíduos sólidos deixam no espectro da luz. Mas as emissões do tipo estão confortavelmente dentro do esperado para uma estrela de classe F como nossa rebelde amiga estelar. Este mesmo fator compromete outros cenários que, à primeira vista, parecem promissores, como uma violenta colisão planetária, um enxame formado por centenas de milhares de cometas que teriam ido parar perto demais da WTF e estariam se desmanchando com o calor, ou ainda a presença de planetas com grandes anéis, à moda do vizinho Saturno.



Cometas em profusão
Até a descoberta de que a KIC 8462852 está desbotando, este era o cenário preferido dos pesquisadores — um enxame de cometas perto demais do calor se desmancha e espalha material entre nós e a estrela

Os cometas
Cometas se desmancham com facilidade. Variações de temperatura ou interações gravitacionais podem quebrá-los e espalhar seu material pelo espaço. Foi a explicação mais favorecida no artigo de Boyajian: ou uma estrela vizinha “empurrou” cometas para perto da WTF, ou um protoplaneta está “evaporando” na região interna daquele sistema solar.

A origem
O planeta em decomposição deveria ter cerca de 100 quilômetros de diâmetro. O cenário é favorável, pois explicaria as oscilações aglomeradas na curva de luz: fragmentos desprendidos continuam se fragmentando, como em um efeito dominó. O resultado são centenas de milhares de pedaços e muita poeira se movimentando a 50 km/s.

A órbita
Como é característico dos cometas, esse enxame rodaria em torno da estrela WTF em órbita muito elíptica (oval). Ou seja: estariam muito próximos daquele sol em um extremo, e muito distantes no outro. Estima-se que a distância varie de uma até 26 vezes a distância Terra-Sol (Unidade Astronômica), resultando em uma média de 13 UA — o equivalente a pouco mais que a distância de Saturno até o Sol.

A estrela que se esvai - KIC 8462852 perdeu 3% de seu brilho em quatro anos


Que p**** é essa?

No entanto, foi só no início de agosto que o mistério ganhou contornos verdadeiramente surreais graças a um artigo dos astrofísicos Benjamin Montet e Joshua Simon. Eles comprovaram que a Estrela da Tabby está ficando desbotada com o passar do tempo. Ao longo dos quatro anos da missão Kepler, cerca de 3% de seu brilho se esvaiu sabe-se lá o porquê, sendo que 2% foi perdido rapidamente em um período curto, de apenas 200 dias. É mais um exemplo de comportamento errático que estrelas normais simplesmente não apresentam — e mais uma prova de que o título de “estrela mais estranha da galáxia” é, no mínimo, apropriado. “Não existe atualmente nenhum modelo viável no qual uma simples causa natural possa explicar tanto o desbotamento a longo prazo quanto os eclipses de curto prazo”, afirma LaCourse, que, depois da recente constatação, não bota mais a mão no fogo por nenhum dos cenários propostos.

Diante de tantas e tão profundas incertezas, não surpreende o fato de as pessoas terem começado a falar em ETs tão logo a descoberta veio a público, no fim do ano passado. A associação de fenômenos ainda inexplicáveis com alienígenas não é nenhuma novidade para a astronomia. A diferença é que, desta vez, um ano se passou e a ideia de que encontramos vestígios de uma civilização extraterrestre avançada nos confins do espaço, apesar de improvável, continua sendo possível. “Mesmo que soe fantástica e propensa a produzir sorrisos de escárnio em alguns comentadores, a hipótese da ‘megaestrutura alienígena’ não está, de forma alguma, além do reino da possibilidade real”, garante o cientista cidadão. Mas, sobretudo, nunca antes um burburinho do gênero havia sido tão surpreendentemente lucrativo e, por que não, benéfico para os cientistas.



Engenharia Alienígena
A noção de que civilizações extraterrestres cedo ou tarde construiriam megaestruturas ao redor de estrelas foi descrita pelo físico teórico Freeman Dyson em 1960 — e é uma das hipóteses para os eclipses

A energia
Seres avançados construiriam Esferas de Dyson com um claro objetivo em mente: obter energia. Conforme evoluem, civilizações tecnológicas necessitam de fontes energéticas cada vez mais fartas. E grandes painéis solares arranjados ao redor de uma estrela podem contemplar tal necessidade, capturando toda a energia gratuita fornecida.

A civilização
Para criar algo nessa escala, uma civilização alienígena deve estar milênios à frente dos humanos. Dyson estima ser necessária para a construção a energia irradiada pelo Sol em 800 anos. Uma esfera feita na região de Júpiter pesaria trilhões de vezes mais que a Estação Espacial Internacional: algo como duas toneladas por metro quadrado.

A esfera
Dyson descreveu enxames de megaestruturas que não precisam estar conectadas — assim ficam mais resistentes. Os painéis solares poderiam abrigar a própria espécie, compondo uma biosfera artificial no espaço. Por emitirem radiação infravermelha, buscas por essas estruturas são uma alternativa à tradicional sondagem por ETs por meio de radiotelescópios.

Quem é quem na galáxia - Sol é menor e vive mais que a estrela estranha

Sol
Massa: 333.000 massas da Terra
Raio: 109 raios da Terra
Luminosidade: 3.828 × 1026 watts
Temperatura: 5.498°C
Distância: 149,6 milhões de km da Terra
Vive: 10 bilhões de anos

Estrela WTF
Massa: 1,43 massa do Sol
Raio: 1,58 raio do Sol
Luminosidade: 4,68 luminosidades do Sol
Temperatura: 6.476°C
Distância: 1.480 anos-luz da Terra
Vive: 3 bilhões de anos

Fonte: Scholarpedia/Freeman Dyson

Põe nascontas dos aliens

A primeira pessoa a sugerir que as flutuações irregulares e intensas no brilho da estrela KIC 8462852 poderiam ser causadas pela passagem de estruturas gigantescas projetadas por ETs engenheiros não foi nenhum ufólogo, mas sim um astrofísico respeitado na ciência planetária — Jason Wright, da Universidade Estadual da Pensilvânia. Na época em que a equipe de Tabetha Boyajian publicou seu estudo, Wright trabalhava em outra pesquisa que discutia justamente a possibilidade de, entre um planeta e outro, o telescópio Kepler flagrar uma megaestrutura alienígena vagando por um sistema solar distante. E o caso inexplicável da Estrela da Tabby parecia tão promissor nesse sentido que foi incluído no artigo. Poderia muito bem se tratar de uma Esfera de Dyson, conceito descrito em 1960 que consiste em um arranjo de megapainéis solares construídos em torno de estrelas por inteligências que queiram coletar a energia irradiada.

“Parecia o tipo de coisa que você poderia esperar que uma civilização alienígena construísse”, disse Wright à revista norte-americana The Atlantic, que deu o furo em outubro do ano passado e fez a história viralizar no mundo todo. Mas não foi só a comunidade de leigos entusiastas dos ETs que se interessou: cientistas cujo ofício é realmente caçá-los também ficaram empolgados. “Assim que vimos uma pré-impressão do artigo de Jason Wright, largamos tudo e apontamos nosso telescópio na direção da Estrela da Tabby”, conta o físico Gerry Harp, que trabalha no Instituto Seti, organização que há mais de 20 anos aponta radiotelescópios para o cosmo na esperança de captar algum sinal de extraterrestres. As observações foram realizadas entre outubro e novembro de 2015 com as 42 antenas de rádio que compõem o Allen Telescope Array.

Harp confessa que as expectativas eram altas com este alvo, que classifica entre os dez mais promissores já analisados pelo instituto. “É claro que todos nós ficamos um pouco desapontados por não ter encontrado nada, mas você não pode permitir que algo assim o deixe para baixo se quiser continuar no negócio do Seti.” O resultado, porém, não é definitivo, já que os 1.480 anos-luz que separam a Terra da WTF dificultam uma detecção. “A esperança era achar um sinal”, afirma o astrônomo Seth Shostak, do mesmo instituto. “Não achar um sinal, infelizmente, não prova muita coisa.” Tanto que, neste mês, Jason Wright pretende conduzir novas buscas com um dos maiores radiotelescópios do mundo — o Green Bank, localizado na Virgínia Ocidental.

Nenhum astrofísico afirma que a resposta do mistério seja uma megaestrutura alienígena: apenas ainda não conseguiram descartar a possibilidade. Mas isso foi o bastante para animar muita gente, e estimulou o financiamento de uma pesquisa que coletará mais dados sobre a Estrela da Tabby. Nos últimos meses, 1.762 pessoas doaram mais de US$ 107 mil dólares para uma campanha criada por Boyajian na plataforma de financiamento coletivo Kickstarter. Com o dinheiro, a astrônoma comprará 550 horas no Observatório Las Cumbres (LCOGT), uma rede global de telescópios.

Por ser uma entidade privada, tem mais flexibilidade para abraçar pesquisas astronômicas de risco do que instalações governamentais. “A alta visibilidade e o interesse público também não machucaram”, diz o diretor Todd Boroson, que no final do ano passado doou 200 horas ao projeto. Até agora, não há nada de novo na curva de luz da WTF, mas isso pode mudar a qualquer momento. “O papel do LCOGT é ficar de olho na estrela e soar o alarme da próxima vez que uma grande oscilação começar”, explica Rachel Street, astrônoma que gerencia o projeto no observatório. Evidências sugerem que o evento deve ocorrer em maio de 2017. Quando acontecer, os grandes telescópios do mundo vão se voltar para esse sol misterioso, invisível a olho nu, que fica entre as constelações do Cisne e da Lira. Como fez o telescópio Kepler em 2011, os instrumentos estarão captando os fótons que vêm de lá. Tudo o que os cientistas esperam é que, desta vez, as partículas nos contem alguns dos segredos da filha mais rebelde da Via Láctea.

FONTE: REVISTA GALILEU

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