Os buracos negros, de fato, existem em três tamanhos: pequeno, médio e extra grandes, relata um novo estudo.

Os astrônomos estudaram muitos buracos negros em qualquer tamanho extremo – buracos negros “de massa estelar” , que são apenas algumas dezenas de vezes mais pesados do que o sol, e os buracos negros supermassivos, que podem conter milhões ou bilhões de vezes a massa do sol e escondem-se no centro da maioria, se não de todas, as galáxias.

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Os pesquisadores têm descoberto indícios de buracos negros muito mais raros de médio porte, que abrigam entre 100 e centenas de milhares de massas solares. Mas é difícil de calcular a massa  desses objetos – tão difícil que a sua existência tem sido um assunto de debate intenso.

Mas esse debate parece ter acabado, diz uma equipe de pesquisadores que mediu a massa de um buraco negro intermediário com uma precisão sem precedentes. Um buraco negro na galáxia vizinha M82 pesa 428 massas solares, mais ou menos uma centena de sóis ou algo assim.

“Objetos nesta escala são os menos esperados de todos os buracos negros”, disse o coautor do estudo Richard Mushotzky, professor de astronomia da Universidade de Maryland. “Os astrônomos têm perguntado: ‘Será que esses objetos existem ou não? Quais são suas propriedades? Até agora, não tínhamos os dados para responder a essas perguntas.’”

Padrões na luz

Os buracos negros devoram qualquer coisa que se aproxima deles, incluindo a luz. Mas isso não significa que os astrônomos não podem vê-los; brilhantes fluxos de luz de raios-X emanam a partir do disco superquente de material em espiral na borda de um buraco negro.

Cerca de 15 anos atrás, o Observatório de Raios-X, da NASA, viu essas emissões provenientes de uma fonte na galáxia M82, que fica a cerca de 12 milhões de anos-luz de distância da Terra. Por um longo tempo, Mushotzky e alguns outros cientistas suspeitaram que o objeto, chamado M82 X-1, era um buraco negro de tamanho médio. Mas essas suspeitas foram difíceis de confirmar.

“Por razões que são muito difíceis de entender, esses objetos têm resistido à técnicas de medições comuns”, disse Mushotzky.

No novo estudo, a equipe liderada por Dheeraj Pasham, da Universidade de Maryland,  tomou um olhar mais atento a M82 X-1. Eles estudaram observações feitas entre 2004-2010 pelo satélite RXTE, da NASA, que encerrou suas operações em 2012.

Os dados do RXTE revelaram um par de oscilações repetindo nas emissões de raios-X de M82 X-1. Essas oscilações ocorreram 5,1 vezes por segundo e 3,3 vezes por segundo, respectivamente – uma proporção de 1:57. Este fato permitiu que a equipe de determinasse a massa do buraco negro.

“Em essência, a frequência desta relação de oscilações 3:2 é inversa com a massa do buraco negro”, disse Pasham. “Simplificando, se o buraco negro é pequeno, os períodos orbitais na órbita circular mais interna são mais curtos, mas se o buraco negro é grande, os períodos orbitais são mais longos (frequências menores).”

Os pesquisadores calcularam a massa de M82 X-1 em 428 sóis.

Aprendendo sobre o crescimento dos buracos negros

Confirmar a existência de buracos negros intermediários pode ajudar os pesquisadores a entender melhor os monstros supermassivos em núcleos de galáxias.

Esses gigantes aparentemente se formaram pela primeira vez nos primórdios do universo, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. Eles não poderiam ter crescido tanto e tão rápido se as suas “sementes” fossem pequenos buracos negros de massa estelar (que resultam do colapso de estrelas gigantes), disse Pasham.

“Muitas teorias, portanto, sugeriram que estas sementes iniciais de buracos negros tinham que ser entre 100-1.000 vezes o tamanho do nosso Sol”, disse ele. “Mas nós não tínhamos provas concretas para tais buracos negros de massa intermédia.”

Buracos negros de massa estelar muitas vezes também apresentam oscilações de raios-X emparelhadas que ocorrem em uma proporção de 3:2. Portanto, as novas observações sugerem que buracos negros médios podem se comportar como uma versão em escala maior de sistemas de buracos negros de massa estelar, Pasham acrescentou.

 Pessoal que tiver quaisquer duvida, me pergunte que farei de tudo para responde-las. Pode ser perguntas de vídeos, pesquisas ou qualquer outra pesquisa.

 Finalmente os terráqueos podem estar prestes a colonizar outro planeta – mas os primeiros embaixadores serão plantas, não humanos.
Dentro de alguns dias a Nasa deve anunciar se vai anexar uma “estufa” de um litro à sua próxima sonda marciana, que deve ser lançada em 2020. Uma estufa semelhante embarcaria em uma viagem à Lua com qualquer equipe capaz de aterrissar um robô por lá até 2015 para reclamar o Lunar X PRIZE, do Google. Esses experimentos poderiam esclarecer se a colonização humana da Lua ou de Marte seria possível.
O “Experimento Marciano com Plantas” da Nasa, chamado de MPX, pretende responder duas perguntas: será que plantas conseguem germinar e crescer na gravidade marciana? E será que conseguem prosperar enquanto são bombardeadas por raios cósmicos?
Para descobrir, pesquisadores afixariam um pequeno cubo transparente à sonda, cheio de dióxido de carbono, de acordo com Heather Smith, uma das principais pesquisadoras do MPX. Dentro do cubo haveria 250 sementes da planta Arabidopsis, uma prima de crescimento rápido da mostarda, escolhida porque já foi estudada à exaustão por cientistas.
Depois de a sonda aterrissar, as sementes seriam banhadas com água; aquecedores e LEDs regulariam sua temperatura. Dentro de 10 ou 15 dias, por meio de sensores e câmeras, o mundo poderia observar o nascimento, vida e morte dos primeiros seres conhecidos em outro planeta.
O Experimento Lunar com Plantas, ou LPX, foi projetado pela mesma equipe e usa métodos muito semelhantes. Todas as equipes competindo pelo Lunar X PRIZE do Google, que concederá US$20 milhões a qualquer iniciativa privada que pouse um robô na Lua até o fim de 2015, concordaram em carregar o LPX com seu robô se tiverem sucesso.
Esses não seriam os primeiro experimentos com plantas no espaço: humanos já colocam sementes em foguetes desde 1940. Em 1973, a Nasa enviou sementes de arroz para a estação espacial SkyLab para medir como a luz e a microgravidade afetavam seu crescimento. Em 1995, cientistas plantaram e reproduziram trigo na estação espacial russa Mir; dois anos depois, eles cultivaram e colheram esse trigo. A Estação Espacial Internacional abrigou um pequeno jardim experimental batizado de Unidade de Produção de Validação Vegetal Lada durante mais de uma década. Um recente estudo genético descobriu que plantas cultivadas no espaço têm o dobro das mutações encontradas na Terra.

 Plantas cultivadas em microgravidade têm problemas para orientar suas raízes e caules, mas não se sabe como elas se sairiam em gravidade baixa. Marte e a Lua têm aproximadamente um terço e um sexto da gravidade da Terra, respectivamente, e isso talvez seja suficiente para que as plantas se orientem corretamente, aponta o cientista sênior Chris McKay, principal pesquisador do MPX e do LPX. “Plantas não gostam de gravidade zero. Humanos não gostam de gravidade zero. Nem mesmo baratas gostam de gravidade zero”, observa McKay. “Mas não temos nenhuma ideia se isso também é válido para gravidade baixa”.
 O experimento de Marte é um dos 58 projetos enviados para o espaço na sonda; espera-se que oficiais da Nasa anunciem sua decisão na quinta-feira. Ainda que a competição seja feroz, o MPX tem a vantagem de ser relativamente acessível – US$6,76 milhões. Se for aprovado, a equipe começará a enfrentar os desafios de enviar sementes esterilizadas em uma jornada pelo espaço interplanetário. Mas alguns dos maiores desafios desse experimento também seriam os mais mundanos: “Ainda temos que descobrir como manter uma câmera dentro de uma estufa sem fazê-la embaçar”, explica Smith

 
     Enquanto isso, de volta à Terra
 Cientistas desenvolveram várias inovações que ajudariam plantas a prosperar em outras partes de nosso sistema solar, e muitas delas estão se provando úteis em nosso próprio planeta. Na University of Guelph em Ontário, no Canadá, a Instalação de Sistemas de Ambiente Controlado está desenvolvendo caixas automatizadas para o cultivo de alimentos: sementes entram na caixa e, várias semanas depois, vegetais maduros saem dela. Como água, minerais e eletricidade serão escassos no espaço, as caixas devem usar esses recursos da maneira mais econômica possível. A equipe desenvolveu sensores que podem determinar quais minerais as plantas absorveram, permitindo que o sistema os substitua especificamente em vez de usar fertilizante de maneira indiscriminada. “Temos um sistema de LED com nove bandas que nos permite modificar comprimentos de onda individuais de todo o arco-íris e observar como diferentes misturas de luz promovem o crescimento”, explica o pesquisador Cody Thompson. “É agricutura de precisão”.
Essa precisão tem aplicações óbvias na Terra: a gigante do agronegócio, Syngenta, pretende usar a tecnologia para desenvolver plantas resistentes à mudança climática, explica o diretor da equipe Michael Dixon; pesquisadores da indústria de maconha medicinal esperam que ela possa ajudar no desenvolvimento de cepas para doenças específicas. “Até agora, pessoas investigavam essas questões em seus quintais ou em seus porões, sem envolver qualquer ciência real no processo”, declara Dixon. “Agora eles querem ciência, e eles têm margens de lucro suficientes para assumir os riscos”.
A tecnologia também poderia fornecer segurança alimentar em ambientes extremos ou isolados. O governo do Kuwait já investiu em demonstrações de protótipos para explorar se esses sistemas poderiam ajudar sua nação rica em petróleo, mas pobre em agricultura, a se tornar mais independente em termos alimentares. O governo canadense financiou um estudou de viabilidade para explorar se é possível enviar “jardins espaciais” a comunidades isoladas de mineração e aborígenes em suas regiões árticas, onde é comum pagar US$10 por uma pimenta verde “ já meio estragada”, descreve Thompson. A tecnologia de jardins espaciais produziria vegetais melhores e reduziria a dependência de importações.
De acordo com Dixon esses usos terrestres ajudarão cientistas a compreender melhor como a agricultura espacial poderia funcionar: “Depois da superfície da Lua ou de Marte, o pior lugar do Universo para plantas é um banco de neve nos Territórios do Noroeste”, conclui ele.