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Asteroide 2001 CA21 indica viagem de ida e volta a Marte em 153 dias; Markarian 501 pode esconder dois buracos negros

Jovem estuda astronomia com holograma da Terra e órbitas, com equação em livro aberto numa sala moderna à noite.

Um estudo recente concluiu que dados orbitais iniciais de um asteroide revelam uma rota rápida de ida e volta a Marte, reduzindo a duração total da missão para apenas 153 dias.

O resultado recupera uma trajectória antiga, antes posta de lado, e transforma-a numa potencial via rápida para chegar a Marte e regressar muito mais cedo do que os planos habituais permitem.

Asteroide 2001 CA21 e viagens a Marte

Na janela marciana de 2031, o trajecto proposto faz a ligação entre a Terra e Marte através de um corredor geométrico associado ao asteroide 2001 CA21.

A partir desse corredor, Marcelo de Oliveira Souza, da Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF), descreveu dois perfis completos de missão de ida e volta, fechados em 153 e 226 dias.

Na prática, estes resultados convergem para uma única janela de lançamento invulgarmente favorável: a opção mais rápida estica as margens do que é possível, enquanto a alternativa mais longa é apresentada como o cenário mais exequível.

A partir daqui, a questão passa por perceber como funciona esse corredor, por que motivo 2031 se destaca e quanta tecnologia cada trajecto exigiria.

Como entram os blazares na história

A Markarian 501, uma galáxia elíptica com um espectro que se estende até aos raios gama de maior energia, integra a classe de galáxias conhecida como blazares.

Alimentados por um buraco negro supermassivo, os blazares lançam jactos intensos de plasma na direcção da Terra a velocidades próximas da da luz. Como o jacto aponta praticamente para nós, os blazares surgem como alguns dos objectos mais brilhantes e energéticos do Universo.

Ao longo de 23 anos, registos em rádio deram à equipa várias oportunidades para testar se um único jacto conseguiria explicar todo o comportamento observado.

Ainda assim, a hipótese de um único jacto activo na região central teve dificuldade em conciliar duas direcções de feixe e as variações repetidas de brilho com período de 121 dias registadas pelos astrónomos.

Sinais que se repetem

Recorrendo ao Very Long Baseline Array (Matriz de Linha de Base Muito Longa), uma rede norte-americana com dez antenas de rádio, a equipa voltou a analisar 83 observações.

Esses dados cobrem o período de 2011 a 2023 a 43 gigahertz (GHz), uma frequência que permite observar mais perto do núcleo da galáxia.

Em imagens anteriores, obtidas a frequências de rádio mais baixas, via-se essencialmente um jacto principal, ficando parte da estrutura interna algo desfocada.

“Isso foi inesperado”, disse Britzen, depois de imagens mais nítidas terem revelado um segundo feixe a deslocar-se de forma diferente do já conhecido.

Uma órbita possível

Se a galáxia albergar dois buracos negros supermassivos, e se ambos tiverem massas entre 100 milhões e mil milhões de Sóis, cada um poderá captar matéria e gerar o seu próprio feixe.

À medida que orbitam, a gravidade de ambos pode inclinar as regiões de lançamento e fazer com que o brilho aumente em cadência regular quando observado a partir da Terra.

No modelo de Britzen, uma oscilação de sete anos, combinada com uma órbita de 121 dias, reproduziu vários padrões de rádio ao longo dos anos.

Apesar de ser uma explicação forte, continua a ser provisória, porque jactos complexos podem imitar alguns indícios típicos de um par de buracos negros.

Por que a cautela continua

Astrónomos independentes receberam a alegação com prudência, uma vez que outros candidatos a buracos negros binários no passado perderam apoio após verificações mais exigentes.

Plasma turbulento - gás quente e carregado - nas proximidades de um buraco negro pode curvar-se, intensificar-se e desvanecer-se em padrões que dificultam interpretações simples.

Mesmo assim, qualquer explicação alternativa terá agora de justificar dois feixes, e não apenas um escoamento variável perto do núcleo.

Essa exigência torna o candidato mais difícil de descartar, mesmo antes de alguém considerar o caso encerrado na astronomia.

Luz curvada de forma estranha

Uma imagem de 2022 acrescentou interesse ao mostrar parte de um anel de Einstein, uma faixa curva formada quando a gravidade desvia a luz.

A estrutura surgiu perto do feixe mais recente, numa zona onde um campo gravitacional forte poderia distorcer radiação que passe muito perto de um buraco negro.

Esse tipo de curvatura, por si só, não confirma um sistema com dois buracos negros, porque um único objecto massivo também consegue deformar a luz.

Ainda assim, em conjunto com o sinal repetitivo, o arco distorcido oferece mais uma pista que os astrónomos poderão testar ao longo do tempo com mapas de maior nitidez.

Ondas gravitacionais no horizonte

Uma fusão libertaria ondas gravitacionais - ondulações no espaço produzidas por objectos massivos acelerados - em frequências invulgarmente baixas.

Os detectores terrestres actuais captam colisões de buracos negros mais pequenos, mas este par evoluiria em ciclos muito mais longos.

Os cientistas podem procurar essas ondas através de pulsares, estrelas mortas que emitem sinais com uma regularidade de relógio em toda a Via Láctea.

“Seria um sinal de ondas gravitacionais verdadeiramente impressionante”, afirmou Britzen, porque o par faria o espaço-tempo vibrar em conjunto.

Uma cronologia rara

A maioria das fusões de galáxias desenrola-se ao longo de milhões de anos, o que torna uma estimativa de colisão em 100 anos especialmente surpreendente para observadores actuais.

Pares próximos perdem energia à medida que as ondas a transportam para fora do sistema, permitindo que as órbitas encolham mais depressa na fase final.

Neste candidato, os buracos negros poderão estar separados por apenas 27 a 128 raios de Schwarzschild, uma escala ligada ao tamanho de um buraco negro.

Essa proximidade ajudaria a explicar por que motivo observações futuras poderão detectar um encurtamento da órbita de 121 dias ao longo de uma década de monitorização.

Viagens a Marte, asteroides e próximos passos - Markarian 501

A confirmação dependerá de saber se o padrão temporal continua a apertar, em vez de derivar ao acaso, ao longo de anos de observação cuidadosa.

A continuidade do acompanhamento em rádio pode seguir ambos os feixes e testar se o seu movimento obedece a uma órbita comum em torno do centro.

Pesquisas mais sensíveis de ondas gravitacionais poderão acrescentar evidência independente, caso redes de temporização de pulsares detectem o mesmo sistema à distância.

Até lá, a Markarian 501 permanece como um candidato, e não como uma colisão confirmada com um calendário definido para a Terra.

A Markarian 501 reúne imagem em rádio, luz com repetição periódica e astronomia de ondas gravitacionais numa possível fusão de buracos negros, à escala de um século, que os observadores conseguem medir.

Se o sinal se mantiver, os astrónomos poderão estudar a aproximação final sem terem de esperar milhões de anos por outra oportunidade.

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