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Com apenas 19 anos, a brasileira Layssa Victória Barbalho já tem uma biografia de destaque: esteve no pódio da Olimpíada Brasileira de Astronomia (OBA) duas vezes, foi vencedora regional do NASA Space Apps Challenge e ainda é embaixadora da Olimpíada Internacional de Astronomia e Astrofísica (IAAC).
Agora, para somar ao seu currículo, a estudante de física da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) conseguiu mais um feito surpreendente: classificar 1.024 galáxias em apenas cinco dias.
Segundo o G1, a conquista faz parte de um programa japonês que convida voluntários do mundo inteiro para contribuir com a pesquisa astronômica, ajudando cientistas a aprofundar o conhecimento sobre o Universo.
Para Guilherme da Silva Lima, professor de física na universidade, essa pesquisa voluntária é de extrema importância.
Embora todo mundo possa fazer isso, não é um trabalho trivial. É de extrema importância. A Layssa conseguiu um grande feito: classificar tantas galáxias em tão pouco tempo. Ela é proativa, tem um trabalho de muita qualidade dentro da divulgação científica. Isso mostra o potencial das mulheres na ciência e da formação de cientistas brasileiros.
Guilherme da Silva Lima, professor de física e coordenador de Layssa em um projeto de extensão de divulgação científica da UFMG.
O que é e por que é importante a classificação de galáxias?
Essa análise é crucial para entender a evolução do Universo e prever eventos cósmicos.
As galáxias podem ser espirais, com braços que se enrolam a partir de um núcleo, ou elípticas, com formato ovalado. O primeiro passo da classificação é identificar essa estrutura.
Fenômenos como colisões ou proximidade com outras galáxias alteram o “rastro” ao redor delas, o que influencia sua categorização.
Apesar de aberto ao público, o trabalho é complexo e relevante. A atuação de Layssa foi destacada por professor como exemplo de excelência científica.
Mais uma brasileira ajuda a mapear o Universo em projeto global de astronomia
Esta não é a primeira vez que uma brasileira se destaca pela participação no projeto “Galaxy Cruise”, do Observatório Astronômico Nacional do Japão. Em 2022, Maria Larissa Paiva, uma estudante de 16 anos do Ceará, concluiu a análise astronômica de 1.450 galáxias.
A jovem, que também já descobriu um asteroide reconhecido pela NASA, conciliou a tarefa com as aulas do ensino médio e conduziu toda a pesquisa de forma independente.
Quando pensamos no que deu início ao Universo, logo pensamos no Big Bang. Essa teoria é a mais aceita no meio científico e na comunidade acadêmica para explicar o nascimento do cosmos. Mas e se o Big Bang não tiver acontecido de verdade?
Um artigo publicado no The Conversation, escrito por Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, sugere uma teoria alternativa chamada “universo do buraco negro”. Nela, uma compressão gravitacional formou um buraco negro e, dentro dele, o universo começou.
Para chegar nessa conclusão, o estudo que deu origem ao artigo, publicado na Physical Review Dno final de maio, explica brechas na teoria do Big Bang.
Teoria do Big Bang continua sendo a mais aceita para a origem do Universo (Imagem: Quality Stock Arts – Shutterstock)
Teoria do Big Bang é a mais aceita… mas tem brechas
A teoria do Big Bang propõem a ocorrência de um momento singular (ou singularidade) que criou espaço, tempo e matéria onde não existia nada.
Apesar de ser bem aceita na comunidade científica e acadêmica, a teoria tem algumas brechas logo nesse início, de acordo com Gaztanaga:
Para começar, o modelo do Big Bang começa com uma singularidade – um ponto de densidade infinita onde as leis da física se rompem. Isso não é apenas uma falha técnica; é um problema teórico profundo que sugere que não compreendemos realmente o início.
Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em artigo no The Conversation
Para corrigir isso, os físicos introduziram mais uma fase do universo que explicaria a singularidade: a chamada inflação cósmica, que diz que o universo primitivo começou a aumentar rapidamente de tamanho (o que causou o momento singular). No entanto, ainda há uma brecha: essa teoria é “alimentada por um campo desconhecido com propriedades estranhas” (nas palavras do professor).
E tem mais. Para continuar defendendo o Big Bang, mais tarde a comunidade científica adicionou mais um componente misterioso, que também não conseguimos provar: a energia escura. Ou seja, temos uma série de elementos que não conseguimos explicar.
O autor do estudo defende que o modelo padrão até funciona bem, mas não responde algumas perguntas importantes.
Em suma, o modelo padrão da cosmologia funciona bem – mas apenas com a introdução de novos ingredientes que nunca observamos diretamente. Enquanto isso, as perguntas mais básicas permanecem em aberto: de onde tudo veio? Por que começou assim? E por que o Universo é tão plano, suave e grande?
Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em artigo no The Conversation
Energia escura é mais um elemento do universo que não conseguimos explicar (Imagem gerada por IA/Gabriel Sérvio/Olhar Digital)
Nova teoria explica o início do universo dentro de um buraco negro
De acordo com o autor, o modelo proposto por ele enxerga as questões em aberto de uma perspectiva diferente: em vez de olhar para fora, olhou para dentro. Nesse caso, em vez de tentar entender como o universo se expandiu e começou, a pesquisa considerou o que aconteceu quando uma quantidade enorme de matéria colapsa sob ação da gravidade.
Vamos aos poucos. Primeiro, esse processo de colapso sob ação da gravidade é comum. Ele é chamado de colapso gravitacional – e já é bem conhecido pela ciência. Por exemplo, sabemos que estrelas colapsam dentro de um buraco negro, algo bem observado por pesquisadores. O que ainda não sabemos é o que acontece dentro de um buraco negro.
Tem mais. Teóricos famosos, incluindo Stephen Hawking, defendem a ideia de que singularidades, como o Big Bang, são inevitáveis… algo que explicaria a teoria mais tradicional, do Big Bang. Mas é justamente nesse ponto que o trabalho de Enrique Gaztanaga discorda: no artigo, ele e sua equipe mostram que o colapso gravitacional não precisa terminar em uma singularidade. Com cálculos matemáticos e observações, eles não apenas refutaram essa ideia, mas mostraram que, inclusive, é possível evitar as singularidades.
O resultado foi uma teoria completamente diferente do Big Bang: a pesquisa propõem que o início de tudo foi resultado de uma compressão gravitacional ou colapso que formou um buraco negro extremamente massivo – seguido por um salto dentro dele. A ideia foi batizada de “universo do buraco negro”.
Teoria propõem que o universo nasceu em um salto dentro de um buraco negro (Imagem: Agência Espacial Europeia, NASA e Felix Mirabel)
Modelo alternativo ao Big Bang pode ser testado
Como o professor destacou, o Big Bang é uma teoria tradicional, mas que envolve elementos que não conhecemos completamente (nem sabemos como funcionam).
Já a teoria do universo do buraco negro conta com previsões testáveis. Vamos aos poucos, de novo:
Os testes da teoria preveem uma quantidade pequena, mas diferente de zero, de uma curvatura espacial positiva. Isso significa que o universo não é exatamente plano, mas ligeiramente curvo, como a superfície da Terra;
Por que isso importa? Essa possível curvatura mostra uma pequena superdensidade inicial que teria desencadeado o colapso;
Observações futuras, como na missão Euclid, da NASA, poderão confirmar ou não a curvatura. E se o resultado for positivo, seria “um forte indício de que nosso universo realmente emergiu de tal salto”.
Enrique Gaztanaga defende que seu modelo faria mais do que apenas corrigir problemas técnicos da cosmologia padrão (o Big Bang). Ele também poderia nos ajudar a descobrir mais sobre o universo primitivo, como a origem dos buracos negros supermassivos, a natureza da matéria escura ou a formação hierárquica das galáxias.
Muito antes de os planetários modernos surgirem, já havia quem sonhasse em colocar o Universo inteiro dentro de uma sala, ou até mesmo, dentro de um globo. E neste ano de 2025, quando celebramos os 100 anos do planetário moderno, por que não voltamos nossos olhos para um ancestral engenhoso e quase esquecido: o Globo de Gottorf, um “universo portátil” criado no século XVII para maravilhar e ensinar. Imagine entrar em um mundo onde as estrelas e constelações giram ao seu redor sem necessidade de feixes de luz ou projeções digitais. Essa experiência, que mesmo hoje, parece algo extraordinário, na época em que foi criado era uma verdadeira imersão cósmica, que encantava com a beleza do Universo e a mais pura poesia mecânica.
[ Globo de Gottorf – Créditos: Commander-pirx / wikipedia ]
Essa maravilha da engenharia, o Globo de Gottorf é considerado um precursor dos planetários modernos. Sua construção teve início no ano de 1650, no Ducado de Schleswig, onde hoje é a Alemanha. O projeto foi uma encomenda do Duque Frederik III ao seu erudito conselheiro, o cartógrafo Adam Olearius, e sua execução ficou a cargo do armeiro Andreas Bösch. Frederick III queria um modelo que tornasse acessível a qualquer pessoa, a compreensão dos movimentos do Universo recentemente observado por Galileu e desvendado por Kepler, algo que simplesmente não existia até então.
A obra envolveu arquitetos, caldeiros, relojoeiros, marceneiros, mecânicos, artistas e artesãos, e levou 14 anos para ser concluída. Por ironia do destino, o próprio Frederick III não viveu para ver a concretização de seu sonho. Ele foi morto em 1659, na Segunda Guerra do Norte. Coube ao seu filho Christian Albrecht inaugurar, em 1664, a obra de arte da engenharia e da ciência, idealizada por seu pai.
O Globo de Gottorf tinha cerca de 3 metros de diâmetro, esculpido em madeira. Do lado de fora, parecia um globo terrestre comum. Mas a maior beleza estava no seu interior, literalmente.
Em certa parte do globo, uma portinhola convidava o visitante a entrar, deixar o mundo real do lado de fora e ser transportado para uma representação mágica do cosmos. Uma pequena escada levava a um banco central, de onde podia se observar as estrelas douradas encravadas nas constelações, representadas por suas figuras mitológicas, pintadas à mão nas paredes internas da esfera. Mas não era só isso: o globo girava! Um intricado sistema de engrenagens, movido pela força da água, fazia o céu circular suavemente ao redor do observador, simulando o movimento aparente das estrelas ao longo da noite.
[ Interior do Globo de Gottorf – Créditos: Stiftung Schleswig-Holsteinische Landesmuseen / Marcus Dewanger ]
Era como numa sessão de planetário de hoje, mas tudo feito com pinceis, madeira, bronze e muita imaginação. Como o Universo numa casca de noz, um teatro celestial onde os espectadores eram convidados a sentar no centro da arena cósmica.
Toda essa estrutura ficava alocada dentro da “Casa Globo”, um pequeno palácio construído nos jardins do castelo especialmente para abrigá-lo. Mas infelizmente, este não foi o único endereço do Globo de Gottorf.
[ Maquete da antiga “Casa Globo”, construída nos jardins do castelo para abrigar o Globo de Gottorf – Créditos: Felix Lühning ]
Desde que foi concluído, o Globo se tornou famoso. Despertou a curiosidade e o interesse de estudiosos e foi cobiçado pelos poderosos de toda a Europa. Apesar de ter resistido ao tempo, mais do que muitas nações, sua história foi marcada pelas guerras e revoluções que redesenham o mapa do continente há séculos. Em 1713, durante a Terceira Guerra do Norte, o Globo de Gottorf foi enviado para São Petersburgo de presente (ou como espólio de guerra) para o Rei Pedro, do então emergente império russo. Lá ele foi danificado por um incêndio em 1747, mas foi restaurado e ganhou uma versão atualizada da cartografia.
Em 1941, durante a Segunda Guerra Mundial, tropas alemãs capturaram o globo e o enviaram em um trem especial para Neustadt, na Alemanha. Em 1946, foram as tropas britânicas que encontraram o Globo de Gottorf. Eles deixaram o artefato exposto por 3 semanas em Lübeck e depois, no ano seguinte, ele foi enviado de volta para São Petersburgo, onde permanece em exposição até hoje na Academia de Ciência da Rússia.
[ Acesso ao interior do Globo de Gottorf – Créditos: Stiftung Schleswig-Holsteinische Landesmuseen ]
Nos anos 90, iniciou-se um meticuloso trabalho de resgate histórico, no Castelo de Gottorf. Foram recuperados, relatos, desenhos e até parte do projeto original de Adam Olearius. Esse trabalho resultou na construção de uma réplica idêntica do Globo de Gottorf, instalado em uma nova Casa Globo, um pouco mais modesta, nos jardins do Castelo. Um trabalho artístico e histórico que trouxe de volta para casa essa preciosidade da engenharia do século XVII. Passados mais de 3 séculos, o globo idealizado por Frederick III segue encantando seus visitantes e mostrando que não há limites para a engenhosidade humana.
Mas o Globo de Gottorf não foi apenas uma curiosidade de época. Ele marcou um momento em que olhar para o céu era um ato tão artístico quanto filosófico e científico. Um precursor claro do que viriam a ser os planetários modernos. Ele estava tão à frente de seu tempo que foi preciso esperar mais de 250 anos até a próxima grande evolução: o planetário com projeção de estrelas, inaugurado um século atrás. Nas engrenagens de madeira do Globo de Gottorf, podemos ver o futuro dos projetores digitais; em seus astros pintados, a semente dos visores computadorizados que hoje encantam multidões.
[ Público no interior do Globo de Gottorf – Imagem: ostseefjordschlei.de ]
E, mesmo hoje, com nossas esferas de LED e mostradores holográficos, assistir à lenta e serena rotação do céu mecânico no interior do do globo é um lembrete de quanta paixão e criatividade moviam nossos antepassados. O Globo de Gottorf nos ensina que a fascinação humana por representar o céu nunca foi novidade; ela é tão antiga quanto o desejo de entender o universo. É um símbolo da inventividade de uma era em que ciência e arte ainda caminhavam de mãos dadas, onde a visão do cosmos podia ser desenhada com pinceladas de tinta sobre madeira, e onde um príncipe e seu cartógrafo tiveram a audácia de criar um cosmos em miniatura.
Por isso, ao lembrarmos o centenário dos planetários modernos, celebremos também este precursor: o Globo de Gottorf, que por séculos, trouxe o céu para bem perto dos olhos humanos. Mesmo em plena era espacial, ainda é cativante e inspirador ver o que a paixão pelo Cosmos, a criatividade e a engenharia de séculos atrás eram capazes de fazer: transformar em uma realidade mecânica o sonho humano de se conectar com o Universo.
Um dos mais ambiciosos projetos científicos da atualidade está contando com contribuição essencial de pesquisadores brasileiros para desvendar alguns dos maiores mistérios do cosmos.
O Experimento Subterrâneo Profundo de Neutrino (DUNE, na sigla em inglês) pretende responder questões fundamentais sobre a origem do Universo a partir do estudo de neutrinos, partículas subatômicas surgidas logo após o Big Bang.
Com investimento total de US$ 3,7 bilhões (R$ 20,91 bilhões, na conversão direta), o projeto conecta dois estados dos EUA via estrutura grandiosa que inclui cavernas subterrâneas a 1,6 quilômetro de profundidade, cada uma com 150 metros de altura e comprimento.
Estas instalações abrigarão quatro detectores do tamanho de prédios de sete andares, preenchidos com 17 mil toneladas de argônio líquido ultrapuro cada um.
DUNE pretende responder questões fundamentais sobre a origem do Universo a partir do estudo de neutrinos (Imagem: Divulgação/Fermilab)
“É um protagonismo que eu desconheço que o Brasil tenha tido no passado. Realmente, é muito importante porque é um experimento, um dos mais importantes da ciência no mundo na atualidade, que vai durar por muito tempo, né? Durante 20, 30 anos, a Unicamp e o Brasil estarão na vitrine da ciência e da tecnologia mundial“, afirma o professor Pascoal Pagliuso, coordenador da pesquisa pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em entrevista ao g1.
O que são neutrinos?
Neutrinos são partículas subatômicas que surgiram segundos após o Big Bang e são a segunda partícula elementar mais abundante no Universo, atrás apenas dos fótons. Estão por toda parte e atravessam nossos corpos a todo momento, como se fôssemos invisíveis para eles.
Apesar de sua abundância, são extremamente difíceis de detectar, pois raramente interagem com a matéria. É justamente essa característica elusiva que torna seu estudo tão desafiador e potencialmente revelador para os mistérios da física.
Tecnologia brasileira imprescindível para tentar resolver os mistérios do Universo
A participação brasileira no DUNE é considerada fundamental por duas tecnologias desenvolvidas na Unicamp: um processo revolucionário de purificação de argônio líquido e o detector de luz X-Arapuca.
O argônio, gás nobre que se liquefaz a −184 °C, serve como meio para captar as interações dos neutrinos.
“Esse argônio líquido tem que ser ultra puro. É, mais ou menos como você não poder ter uma gotinha de oxigênio numa piscina olímpica. Se você tiver uma gotinha de oxigênio líquido numa piscina cheia de argônio, vai estragar o experimento. E nós [Unicamp] desenvolvemos o método de purificação para fazer o argônio que será usado”, explica Pagliuso.
Já o X-Arapuca é um dispositivo que captura a luz ultravioleta produzida quando um neutrino colide com um átomo de argônio, transformando-a em luz visível para análise. O experimento contará com 1,5 mil módulos deste dispositivo.
“Argônio é o meio, é o alvo do neutrino, é o meio pelo qual o neutrino vai passar e vai permitir a criação de partículas devido à passagem dele. Existe uma probabilidade de, quando ele passar, ele criar outras partículas pela interação com o núcleo do argônio”, detalha o professor.
Os cientistas envolvidos no DUNE esperam responder pelo menos três grandes questões sobre o Universo:
Por que a matéria predominou sobre a antimatéria? Após o Big Bang, o Universo deveria ter criado quantidades iguais de matéria e antimatéria. No entanto, algo quebrou esse equilíbrio, permitindo que a matéria prevalecesse e formasse planetas e, eventualmente, vida. Os neutrinos podem ser a chave para entender essa assimetria;
Como se formam os buracos negros? Quando uma estrela explode e colapsa, uma das primeiras emissões é um feixe de neutrinos. “Os neutrinos emitidos nessa explosão trazem informação do processo de formação do buraco negro. Dessa forma, estudando os neutrinos, nós podemos responder como ocorre a formação dos buracos negros e como que ele se desenvolve”, explica Pagliuso;
Os prótons podem decair? Teorias avançadas sugerem que os prótons, considerados estáveis pela física convencional, poderiam se desintegrar e se transformar em partículas menores como neutrinos. Se esse fenômeno, nunca observado antes, for detectado no DUNE, poderia ajudar a comprovar a Teoria de Campo Unificado proposta por Einstein.
Como funcionará o experimento
O ambicioso experimento operará da seguinte maneira:
Neutrinos serão gerados por um acelerador de partículas localizado em Chicago, Illinois (EUA);
Essas partículas viajarão 1,3 mil quilômetros por baixo da superfície até Dakota do Sul (EUA);
No trajeto, passarão pelos gigantescos detectores preenchidos com argônio líquido ultrapuro;
Ao interagir com o núcleo do argônio, emitirão partículas carregadas de luz;
A luz será captada pelos módulos X-Arapuca.
“É possível que, a partir do ano de 2028 ou 2029, os detectores estarão prontos e já completos com o argônio líquido puro. Então, a princípio, o DUNE pode funcionar no final de 2028 ou começo de 2029, estudando os neutrinos atmosféricos, ou seja, gerados pelo Sol ou por fontes do Espaço“, prevê Pagliuso.
Colaboração internacional e investimentos
O DUNE é um empreendimento global que reúne 1,4 mil cientistas de mais de 200 instituições em 37 países, com a maior parte do financiamento vindo do Departamento de Energia dos Estados Unidos.
O Brasil contribui com aproximadamente R$ 200 milhões, dos quais a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e a Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), aportaram cerca de R$ 90 milhões cada.
Além da Unicamp, que coordena as equipes brasileiras de pesquisa, o projeto conta com a participação do Grupo Akaer, de São José dos Campos (SP), e outras empresas coexecutoras na produção das tecnologias desenvolvidas.
Túnel gigante ligará as instalações (Imagem: Ryan Postel/Fermilab)
Impacto além da física fundamental
Pagliuso ressalta que os benefícios do DUNE vão além da busca por conhecimento fundamental. A tecnologia de purificação desenvolvida para o argônio já rendeu uma patente e poderá ser aplicada em outros contextos.
“Estamos usando para o argônio líquido, é verdade, mas isso pode se aplicar em qualquer outro gás ou líquido, até para purificar oxigênio hospitalar ou reservar hidrogênio para combustíveis. A gente desenvolveu uma tecnologia que pode se converter em vários outros aspectos, de outras formas diferentes”, destaca o pesquisador.
As escavações das cavernas subterrâneas foram concluídas em agosto de 2024 e, atualmente, o projeto está na fase de construção dos equipamentos. A expectativa é que o primeiro feixe de neutrinos seja lançado em 2030, quando o experimento começará oficialmente suas operações.
Um artigo publicado nesta terça-feira (29) no periódico científico The Astrophysical Journal Letters apresenta uma nova explicação para um mistério antigo: onde são criados os elementos mais pesados do Universo, como o ouro. O estudo usou dados de satélites da NASA e da Agência Espacial Europeia (ESA) coletados ao longo de décadas.
Sabe-se que os elementos mais leves, como hidrogênio, hélio e um pouco de lítio, surgiram no início do Universo. Eles se formaram cerca de 380 mil anos após o Big Bang, quando o cosmos esfriou o bastante para permitir a criação dos primeiros átomos.
Elementos mais pesados, até o ferro, se formam no interior das estrelas, por meio da fusão nuclear – um processo que exige temperaturas e pressões muito altas. No entanto, o surgimento de elementos ainda mais pesados, como ouro e platina, continua sendo um enigma.
Conceito artístico retrata um magnetar – um tipo de estrela de nêutrons com um forte campo magnético – perdendo material para o espaço. As linhas verdes finas representam como as linhas do campo magnético influenciam o movimento do material carregado ao redor do magnetar. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Fusões de estrelas de nêutrons podem produzir ouro
Os cientistas sabem que esses elementos são criados por um processo chamado “captura rápida de nêutrons” – ou processo-r. Nesse fenômeno, nêutrons são absorvidos rapidamente por núcleos atômicos, criando átomos maiores. O problema é descobrir onde, no Universo, isso acontece.
Entre os candidatos a produzir essas condições estão eventos violentos como fusões de estrelas de nêutrons, explosões de supernovas e até os discos de gás em volta de buracos negros. Mas há limitações: por exemplo, as fusões de estrelas de nêutrons parecem acontecer tarde demais para explicar os elementos mais antigos.
No novo estudo, os pesquisadores analisaram dados antigos de telescópios espaciais e identificaram uma nova possibilidade: os magnetares. Eles são estrelas de nêutrons com campos magnéticos extremamente intensos e podem estar por trás de 1% a 10% dos elementos pesados da galáxia.
Segundo os cientistas, uma explosão de magnetar pode produzir um tipo específico de luz, inclusive em raios gama. Eles revisaram registros de uma explosão observada em 2004 e encontraram um sinal fraco que corresponde ao que seria esperado de um magnetar forjando elementos pesados.
Essa explosão foi captada pelo telescópio espacial INTEGRAL, da ESA. A equipe descobriu que o sinal era muito parecido com o previsto em simulações teóricas, reforçando a ideia de que magnetares são uma fonte importante de elementos pesados no Universo.
Representação artística de uma ruptura na crosta de uma estrela de nêutrons altamente magnetizada, que pode desencadear erupções de alta energia. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / S. Wiessinger
De acordo com um comunicado, se confirmado, esse seria apenas o segundo tipo de evento conhecido capaz de produzir elementos pelo processo-r. O primeiro foi a fusão de estrelas de nêutrons, observada em 2017. Agora, os magnetares entram oficialmente na lista dos possíveis “ferreiros” cósmicos.
Essa descoberta ajuda a entender como a galáxia se enriquece com novos elementos ao longo do tempo. As erupções de magnetares estão ligadas ao nascimento de estrelas, o que torna possível rastrear a origem desses elementos com mais precisão.
Mesmo assim, novas observações serão necessárias para confirmar a teoria. A missão COSI (sigla em inglês para Espectrômetro e Gerador de Imagens Compton), da NASA, prevista para ser lançada em 2027, deve ajudar nesse trabalho, detectando sinais de raios gama com mais sensibilidade.
“É incrível pensar que parte do ouro em nossos celulares pode ter vindo de uma explosão extrema como essa”, disse Anirudh Patel, doutorando da Universidade de Columbia e um dos autores do estudo.
Ao longo da história, o Sol foi reverenciado por civilizações de todo o mundo como uma entidade divina. Deuses solares como Rá no Egito, Hélio na Grécia e o deus Inti entre os incas simbolizavam poder, criação e fertilidade. Essas culturas antigas reconheciam intuitivamente a importância do Sol para a existência e continuidade da vida na Terra.
Essa curiosidade sobre o Sol não é gratuita. Afinal, sem sua luz e calor, os ciclos naturais não ocorreriam, as plantações não cresceriam e nenhuma forma de vida sobreviveria.
Nos tempos modernos, o fascínio pelo Sol permanece, agora guiado pela ciência. Estudá-lo nos ajuda a entender não apenas o funcionamento do nosso sistema solar, mas também a origem e os limites da vida em nosso planeta.
Dos fenômenos solares às mudanças de longo prazo em sua atividade, mergulhar nesses detalhes é como desvendar os segredos de um velho conhecido que, mesmo tão presente, ainda guarda muitos mistérios.
10 curiosidades sobre o Sol
1. O Sol é uma estrela comum, mas vital
Esse período costuma demorar 11 anos, será mesmo? (Imagem: Artsiom P/Shutterstock)
O Sol é uma estrela de tipo espectral G2V, classificada como uma anã amarela. Ele não é nem das maiores, nem das mais brilhantes do Universo, mas sua proximidade com a Terra o torna absolutamente essencial para a vida como conhecemos. Ele fornece luz, calor e energia para todos os processos que sustentam a existência dos seres vivos no planeta.
Mesmo sendo uma estrela comum, o Sol ocupa um papel extraordinário no nosso sistema planetário. Ele influencia o clima, determina os ciclos do dia e da noite e permite a fotossíntese, base de toda a cadeia alimentar terrestre. Sem ele, a Terra seria uma esfera congelada e inabitável vagando pelo espaço.
2. O Sol representa 99,8% da massa do Sistema Solar
Sistema Solar. (Imagem: Triff / Shutterstock.com)
Com um diâmetro de cerca de 1,4 milhão de quilômetros, o Sol é tão gigantesco que representa quase toda a massa de todo o sistema solar, cerca de 99,8%. Em comparação, a massa de Júpiter, o maior planeta, é apenas uma fração minúscula desse total.
Esse domínio gravitacional permite que o Sol mantenha todos os planetas, cometas, asteroides e luas em órbita. Se ele deixasse de existir, tudo o que conhecemos sairia de seu caminho atual e vagaria pelo espaço em linha reta, inclusive a Terra.
3. O núcleo solar é um verdadeiro reator nuclear
Representação artística de uma explosão no Sol liberando material para o espaço. Crédito: Skorzewiak – Shutterstock
Uma das principais curiosidades sobre o Sol diz respeito a como sua energia é gerada. No coração do Sol, a pressão e o calor são tão intensos que possibilitam a fusão nuclear: o processo no qual átomos de hidrogênio se fundem e formam hélio. Essa fusão libera uma quantidade gigantesca de energia, responsável por manter o Sol brilhando há bilhões de anos.
A energia gerada leva centenas de milhares de anos para sair do núcleo e atravessar as camadas internas até chegar à superfície. Quando finalmente é liberada como luz visível, ela demora pouco mais de 8 minutos para alcançar a Terra.
4. O Sol tem camadas distintas
Uma explosão X2.3 foi desencadeada no grupo de manchas solares AR3912 em 8 de dezembro de 2024, liberando material solar no espaço. Crédito: NOAA
Embora pareça uma esfera homogênea, o Sol possui várias camadas bem definidas. Entre elas estão o núcleo, a zona radiativa, a zona convectiva, a fotosfera (visível da Terra), a cromosfera e a coroa, que é a parte mais externa da atmosfera solar.
Cada camada desempenha funções específicas e influencia fenômenos como manchas solares, erupções e emissão de radiação. Entender essas camadas é essencial para estudar como o Sol afeta o ambiente espacial e até a tecnologia aqui na Terra.
5. A luz do Sol demora 8 minutos para chegar até nós
Segundo eclipse de 2025 será solar e acontecerá neste sábado (29). Crédito: Vyavan – Shutterstock
A luz que vemos do Sol não é imediata. Mesmo viajando à velocidade da luz (cerca de 300 mil km/s), ela leva aproximadamente 8 minutos e 20 segundos para sair da superfície solar e chegar aos nossos olhos na Terra.
Isso significa que quando observamos o Sol, estamos, na verdade, olhando para o passado, o que vemos é como ele estava há mais de 8 minutos. Em caso de algum fenômeno extremo no Sol, só perceberíamos após esse tempo.
Eclipses podem ter influenciado, diretamente, antigos egípcios (Imagem: Miguel Claro)
Diferente da Terra, o Sol é composto de gases e plasma, o que faz com que ele não gire como um corpo sólido. O equador solar gira mais rápido (em cerca de 25 dias) do que as regiões próximas aos polos, que levam cerca de 35 dias.
Essa rotação diferencial é um dos fatores que influencia o campo magnético solar e pode causar o surgimento de manchas solares e outras atividades magnéticas, que impactam diretamente o clima espacial.
7. O campo magnético do Sol é extremamente ativo
Buraco coronal com 62 vezes o tamanho da Terra dispara material solar em direção ao planeta. Crédito: NASA/SDO
O campo magnético solar é dinâmico e complexo, sendo o responsável por muitos dos fenômenos mais violentos que ocorrem no Sol, como erupções solares e ejeções de massa coronal. Essas explosões lançam partículas carregadas em alta velocidade para o espaço.
Quando essas partículas alcançam a Terra, podem interferir em sistemas de comunicação, redes elétricas e até colocar em risco satélites e astronautas em órbita. Estudar o campo magnético solar é fundamental para prever e mitigar esses efeitos.
8. O Sol está ficando mais brilhante com o tempo
Configuração do céu no momento da conjunção entre a Lua e Marte neste domingo (9). Crédito: SolarSystemScope
Desde sua formação há cerca de 4,6 bilhões de anos, o Sol já se tornou cerca de 30% mais brilhante. Essa mudança ocorre porque, com o tempo, o processo de fusão em seu núcleo vai alterando sua composição, gerando mais energia.
Embora esse aumento seja lento, ele terá consequências a longo prazo. Em bilhões de anos, a radiação solar poderá ser tão intensa que tornará a Terra inabitável, mesmo antes do Sol se tornar uma gigante vermelha.
9. A coroa solar é mais quente do que a superfície
Imagem: NOAA/NASA
A fotosfera solar, ou superfície visível, atinge cerca de 5.500 °C. Porém, a coroa, que é a camada mais externa da atmosfera solar, pode alcançar temperaturas superiores a 1 milhão de graus Celsius, um fenômeno ainda não totalmente explicado.
Essa diferença de temperatura desconcertante é um dos grandes mistérios da astrofísica moderna. Missões como a Parker Solar Probe e a Solar Orbiter têm como um de seus principais objetivos entender esse comportamento.
10. O Sol tem um ciclo de atividade de 11 anos
(Imagem: NASA)
A cada 11 anos, o Sol passa por um ciclo de atividade que alterna entre períodos de calmaria e de intensa agitação magnética. Durante os picos de atividade, surgem mais manchas solares, erupções e tempestades solares.
Esse ciclo influencia o clima espacial e pode impactar desde GPS até satélites e redes elétricas. Por isso, astrônomos monitoram constantemente o comportamento solar para antecipar possíveis efeitos na Terra.
E vale a pena pensar que, se olharmos pelo ponto de vista cósmico, onde os ciclos geralmente levam milhões de anos para acontecer, o nosso sol com seu ciclo de onze anos, está, na verdade, piscando como uma luz de Natal (cosmologicamente falando).
Uma nova imagem registrada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, mostra milhares de galáxias em uma área chamada campo COSMOS-Web, estudada em conjunto com o Telescópio Espacial Hubble. As capturas combinadas formam um retrato detalhado do Universo profundo e distante.
Nessa visão, é possível observar desde estrelas da Via Láctea até galáxias localizadas a bilhões de anos-luz. Como a luz dessas galáxias levou muito tempo para chegar até aqui, o que vemos é como elas eram no passado, oferecendo pistas sobre a história do Universo.
Um dos pontos de destaque é um grande grupo de galáxias, visto como era há 6,5 bilhões de anos. Ele aparece como pontos brilhantes em tons de ouro logo abaixo do centro da imagem. Esses grupos são importantes porque mais da metade das galáxias conhecidas fazem parte de estruturas semelhantes.
De acordo com um comunicado da Agência Espacial Europeia (ESA), entender como esses grupos se formam e evoluem ajuda a explicar como as galáxias se juntam para formar aglomerados, as maiores estruturas ligadas pela gravidade. As interações entre elas, como colisões e fusões, podem mudar o rumo da evolução de uma galáxia.
Imagem capturada pelo telescópio James Webb mostra objetos dentro de uma incrível gama de distâncias, desde estrelas na nossa própria Via Láctea, marcadas por picos de difração, até galáxias a bilhões de anos-luz de distância. Crédito: ESA/Webb, NASA & CSA, G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco e a equipe COSMOS-Web
James Webb ajuda a montar o quebra-cabeça do desenvolvimento das galáxias
O projeto COSMOS-Web tem como objetivo mapear essas estruturas antigas. Ele já conseguiu observar galáxias de quando o Universo tinha apenas 1,9 bilhão de anos – o equivalente a 14% de sua idade atual. Esses dados ajudam a montar o quebra-cabeça do nascimento e crescimento das galáxias.
Na imagem, as formas das galáxias são variadas: algumas têm braços espirais, outras estão distorcidas, resultado de colisões. As cores também revelam muito: as galáxias mais azuis têm estrelas jovens, enquanto as mais vermelhas indicam maior idade ou grande distância da Terra.
Esse registro é mais um passo na busca por entender como o Universo se formou e evoluiu ao longo de bilhões de anos.
A Grande Muralha Hércules-Corona Borealis é a maior estrutura cósmica já registrada, estendendo-se por uma vasta região do Universo observável. Se seu tamanho já era incompreensível, a situação ficou ainda mais complexa agora que dados de Explosões de Raios Gama (GRBs) sugerem que a muralha pode ser ainda maior do que se imaginava.
Localizada nas regiões celestes entre as constelações de Hércules e Corona Borealis (o que explica seu nome), essa colossal rede cósmica é composta por milhares de aglomerados de galáxias interconectados por enormes filamentos de matéria escura e gases interestelares. Sua extensão é estimada em mais de 10 bilhões de anos-luz.
A descoberta da muralha em 2014 foi possível graças ao projeto SDSS (Sloan Digital Sky Survey), que mapeou cuidadosamente o céu e identificou milhares de galáxias, aglomerados e filamentos de matéria escura. Foi durante o SDSS que os astrônomos começaram a perceber a presença dessa gigantesca estrutura no cosmos.
A mesma equipe que detectou o objeto há mais de 10 anos agora foi responsável por medir seu tamanho com a maior precisão já alcançada. Os pesquisadores descobriram que ela se estende por uma faixa radial maior do que a calculada anteriormente. Antes desse estudo, os cientistas não sabiam que algumas explosões de raios gama próximas também faziam parte dessa estrutura colossal.
“Como a extensão mais distante da Grande Muralha Hércules-Corona Borealis é difícil de verificar, a descoberta mais interessante é que suas partes mais próximas estão mais próximas de nós do que havia sido identificado anteriormente”, disse Jon Hakkila, da Universidade do Alabama em Huntsville e um dos líderes do estudo, ao Space.com.
Exemplo de galáxia (Imagem: ESA/Hubble & NASA)
Grande Muralha Hércules-Corona Borealis é a maior estrutura já vista
Para entender a imensidão dessa estrutura, é preciso considerar que a distância entre a Terra e a galáxia vizinha mais próxima, Andrômeda, é de cerca de 2,5 milhões de anos-luz. Isso significa que a Grande Muralha Hércules-Corona Borealis se estende por uma região mais de 4.000 vezes maior do que essa distância.
“Nossa amostra de explosões de raios gama não é grande o suficiente para estabelecer limites superiores mais precisos para o tamanho máximo da Grande Muralha Hércules-Corona Borealis do que já temos”, disse Hakkila. “Mas ela provavelmente se estende além dos 10 bilhões de anos-luz que havíamos identificado anteriormente. É maior do que quase tudo com que possa ser comparada.”
As GRBs de longa duração são explosões de raios gama de alta energia com duração superior a dois segundos, originadas do colapso do núcleo de estrelas massivas. Já as GRBs de curta duração resultam da colisão e fusão de dois remanescentes estelares ultradensos, como estrelas de nêutrons, em sistemas binários.
“Em ambos os casos, as tremendas energias produzidas pelo colapso do sistema estelar são ejetadas na forma de jatos de partículas relativísticas. Longe da origem do jato, as partículas interagem para produzir raios gama e raios X”, explicou Hakkila. “As explosões de raios gama podem ser detectadas a distâncias incrivelmente grandes porque são extremamente luminosas.”
Para determinar o novo tamanho da Grande Muralha Hércules-Corona Borealis, os cientistas usaram um banco de dados de GRBs coletadas pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA até 2018. “Foram necessários anos de observação para compilar uma amostra desse tamanho, utilizando dados principalmente do Fermi e do Swift, que foram fundamentais para construir esse conjunto de dados sem precedentes”, destacou Hakkila. Uma versão pré-revisada por pares da pesquisa da equipe aparece no site de repositório de artigos arXiv.
Agora, os cientistas planejam aumentar o número de observações na tentativa de obter uma estimativa mais precisa do tamanho da maior estrutura cósmica já registrada. Para isso, o THESEUS, uma missão proposta pela ESA e projetada para revolucionar os estudos de GRBs, será essencial.
O Universo é um vasto espaço repleto de estruturas impressionantes. Nele existem estrelas, galáxias, buracos negros, nuvens de gás, nebulosas coloridas e formações que desafiam a compreensão humana.
Ao redor do nosso Sistema Solar, por exemplo, há regiões pouco conhecidas que podem conter pistas valiosas sobre a origem dos planetas. Entre essas regiões está a chamada Nuvem de Oort, uma das formações mais enigmáticas que compõem os limites do domínio gravitacional do Sol.
O que é a Nuvem de Oort?
Diagrama ilustrando a estrutura do Sistema Solar externo com destaque para o Cinturão de Kuiper e a Nuvem de Oort. Imagem: NASA/William Crochot (domínio público)
A Nuvem de Oort é uma das estruturas mais misteriosas do Sistema Solar. Embora nunca tenha sido observada diretamente, ela é amplamente aceita pela comunidade científica como uma enorme nuvem esférica composta por trilhões de corpos gelados.
Esses objetos orbitam o Sol a distâncias extremas, formando uma espécie de fronteira entre o Sistema Solar e o espaço interestelar. Estima-se que a Nuvem de Oort comece a cerca de dois mil unidades astronômicas (UA) do Sol e se estenda até 100 mil ou até 200 mil UA. Isso equivale a mais de três anos-luz de distância.
A teoria da existência da Nuvem de Oort surgiu para explicar a origem dos cometas de longo período. Esses cometas aparecem em órbitas altamente alongadas e muitas vezes parecem surgir do nada. Como eles perdem material a cada passagem pelo Sol, é razoável supor que não se formaram em regiões tão próximas, mas sim em áreas frias e distantes, como a Nuvem de Oort.
A hipótese mais aceita é que essa nuvem foi formada por detritos e planetesimais lançados para a periferia do Sistema Solar durante os estágios iniciais de formação dos planetas gigantes.
A nuvem leva esse nome em homenagem ao astrônomo holandês Jan Oort, que propôs sua existência em 1950 com base em cálculos sobre as órbitas dos cometas.
No entanto, a ideia original já havia sido sugerida anteriormente por Ernst Öpik, um astrônomo estoniano. Desde então, a Nuvem de Oort se tornou uma peça fundamental para entender a dinâmica do Sistema Solar externo, mesmo sem observações diretas.
O astrônomo holandês Jan Hendrik Oort, responsável por propor a existência da Nuvem de Oort, uma das regiões mais distantes do Sistema Solar. Foto: Fotograaf Onbekend / Anefo – Nationaal Archief (domínio público)
A estrutura da nuvem é dividida em duas partes. A região externa tem forma esférica e pode conter trilhões de objetos com mais de um quilômetro de diâmetro. A parte interna, conhecida como Nuvem de Hills, tem formato mais achatado e é composta por corpos que orbitam a uma distância menor, embora ainda muito além de Netuno. Os objetos dessa nuvem são majoritariamente formados por gelo de água, metano, amônia e outros compostos voláteis.
Apesar de não sabermos exatamente qual é a massa da Nuvem de Oort, estimativas apontam que ela pode conter material equivalente a várias vezes a massa da Terra. Além de cometas, acredita-se que a nuvem também abriga asteroides e outros objetos rochosos.
A origem de muitos cometas observados nos últimos séculos está diretamente relacionada a essa nuvem. Eles só se tornam visíveis quando alguma perturbação gravitacional, causada por estrelas próximas ou pela maré galáctica, os empurra para dentro do Sistema Solar.
Até hoje, nenhuma sonda conseguiu alcançar a região da Nuvem de Oort. A Voyager 1, por exemplo, levará mais de 300 anos para alcançá-la e aproximadamente 30 mil anos para atravessá-la completamente.
Mesmo assim, sua importância para o estudo da formação e da evolução do Sistema Solar é enorme. Ela pode ser considerada uma cápsula do tempo cósmica, preservando os vestígios do material que originou os planetas.
Pesquisadores sugerem que o Universo pode ser um “fluido escuro” queroda a cada 500 bilhões de anos. Se a hipótese estiver correta, o novo estudo pode ser a solução para o debate sobre a Tensão de Hubble.
Há décadas, a comunidade cientifica vem tentando compreender a que taxa o cosmos está se expandindo. Ao se observar a radiação cósmica de fundo – primeira luz a viajar pelo universo que vem em direção a Terra desde 13,7 bilhões de anos atrás – o resultado é de 67,4 quilômetros por segundo por megaparsec, com 1 megaparsec sendo 3,26 milhões de anos-luz.
Por outro lado, quando os astrônomos medem a velocidade com que os astros se afastam uns dos outros no universo local, a taxa de expansão fica em 73 quilômetros por segundo por megaparsec. Esse conflito de resultados é conhecido como Tensão de Hubble.
Em um novo esforço para resolver o problema, pesquisadores trabalharam em um modelo do cosmos não-relativístico que funciona como um “fluído escuro”. A equipe sugere que, se o universo estiver rodando, então essas diferenças entre as medidas podem ser resolvidas. A ideia não viola nenhuma lei conhecida da física e pode explicar a expansão.
“Para nossa surpresa, descobrimos que nosso modelo com rotação resolve o paradoxo sem contradizer as medições astronômicas atuais. Melhor ainda, é compatível com outros modelos que pressupõem rotação. Portanto, talvez tudo realmente gire”, disse o astrônomo István Szapudi em um comunicado.
Gráfico que representa o Universo Observável, com o Sistema Solar ao centro, cercado pela Via Láctea, galáxias próximas e depois as mais distantes, até a radiação cósmica de fundo nos limites do Universo Observável (Imagem: Pablo Carlos Budassi)
Universo em rotação traz nova perspectiva
Os pesquisadores argumentam que, se o cosmos rodar uma vez a cada 500 bilhões de anos, equipamentos da Terra teriam dificuldade de detectar o movimento. No entanto, essa taxa seria o suficiente para afetar como o espaço se expande no decorrer do universo, justificando as diferenças de medição e trazendo um novo olhar sobre o funcionamento do cosmos.
A modelagem matemática do grupo tem como base a física de Newton, não a relatividade geral de Einstein. Mesmo assim, ela encaixa com outros modelos e pode ser um ponto de partida para a comunidade científica em pesquisas futuras.
Animação mostra a expansão do Universo. (Imagem: Rogilbert~commonswiki / Wikimedia Commons)
“Esses resultados iniciais instigantes têm a ressalva de que focamos apenas na constante de Hubble. Pesquisas futuras, contrastando o modelo rotativo com toda a rede interligada de observações do modelo de concordância, a confirmação e o desenvolvimento de modelos numéricos usando simulações cosmológicas rotativas de N-corpos e a extensão para um tratamento relativístico geral, são deixadas para trabalhos futuros”, escreveu a equipe.
O próximo passo do grupo é transformar a hipótese em um modelo computacional completo, além de buscar sinais em observações e outras técnicas de detecção astronômica que comprovem essa lenta rotação cósmica.
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