ARLA/CLUSTER: Astrónomos voluntários descobrem nova estrela de neutrões

[João Gonçalves Costa]

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Vista aérea do telescópio de Arecibo, onde foram captados os dados analisados.

Astrónomos voluntários descobrem nova estrela de neutrões

O Einstein  Home, um grande projecto de computação distribuída que conta com voluntários de cerca de 200 países, acaba de descobrir um pulsar raro e isolado com um campo magnético muito pequeno. A descoberta foi publicada esta sexta-feira (na edição online da revista Science.

Pulsares são estrelas de neutrões muito densas que emitem pulsos de radiação electromagnética. Denominado PSR J2007+2722, o pulsar emite ondas de rádio de 40,8 hertz e foi identificado a partir de dados obtidos pelo Observatório Arecibo, em Porto Rico.

A análise feita por investigadores ligados ao Eintein  Home indica que se trata de um tipo de estrela cujos pulsos são extremamente longos. Segundo os autores do artigo, o campo magnético e o eixo de rotação do pulsar estão alinhados e muito próximos.

O novo pulsar dá 41 voltas em torno dele mesmo a cada segundo. Está localizado na Via Láctea, a 17 anos-luz da Terra, na constelação Vulpecula (Raposa).

Diferentemente de outros pulsares, o PSR J2007+2722 está sozinho, sem a companhia de outra estrela próxima. Segundo os autores do estudo, o motivo é que o pulsar pode ser do tipo «reciclado», tendo perdido a sua companhia. Ou, então, trata-se de uma estrela de neutrões jovem e que se formou com um campo magnético menor do que o normal.

O Einstein  Home, lançado em 2005, está sediado na Universidade de Wisconsin em Milwaukee e roda a plataforma Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (Boinc). A maior vantagem do sistema é contar com um potencial computacional imenso, de mais de 500 mil computadores espalhados pelo mundo.

Os voluntários instalam nos seus micros um programa do Einstein  Home, que entra em operação quando as máquinas não estão a ser utilizadas pelos seus donos. Ou seja, o sistema emprega o tempo em que os computadores estão ligados e ociosos para formar uma grande rede e processar a grande massa de dados colhida por radiotelescópios.

Os voluntários creditados com a descoberta são Daniel Gebhardt, da Universidade Mainz, na Alemanha, e o casal Chris and Helen Colvin, de Ames, nos Estados Unidos, que identificaram o novo pulsar a partir de dados processados pelo Einstein  Home.

Desde 2009, a iniciativa tem processado sinais do radiotelescópio de Arecibo, que é administrado pela Universidade Cornell. Cerca de um terço da capacidade computacional actual do Einstein  Home é direccionado para lidar com dados derivados do observatório em Porto Rico.

«Este é um momento emocionante para o projecto e os seus voluntários, pois prova que a participação pública pode resultar na descoberta de coisas novas no Universo. Espero que isso inspire mais pessoas a unirem-se ao projecto e a ajudar a descobrir outros segredos escondidos em meio a tantos dados», disse Bruce Allen, líder do Einstein  Home, professor de física da Universidade de Wisconsin e director do Instituto Max Planck de Física Gravitacional, na Alemanha.

O primeiro pulsar foi descoberto em 1967, coincidentemente na constelação de Vulpecula.

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Fonte: Diário Digital



o Einstein  Home<http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein1><http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein1>

Há algum tempo atrás, Albert Einstein sugeriu que nos encontramos à deriva num universo cheio de ondas. Buracos negros em colisão, estrelas em colapso e objectos celestiais compactos giratórios como pulsares criam ondulações no tecido espaço e tempo que distorcem o mundo à nossa volta.

Estas ondas gravitacionais esquivaram-se aos cientistas durante quase um século. No entanto, novas e excitantes experiências podem-lhes permitir capturar estas ondas em acção abrindo uma nova janela para o universo - mas eles precisam da sua ajuda para o fazer!



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O que é o Einstein  Home? <http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein1>
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O que são o GEO 600 e o LIGO?<http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein2>
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O que é uma onda gravitacional?<http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein3>
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Como posso ajudar ?<http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein4>
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O que mostra a parte gráfica?<http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein5>
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Reportagem da EURONEWS<http://www.portugalathome.org/einstein.php#ein6>



O que é o Einstein  Home?

Einstein  Home é um projecto desenvolvido para procurar informações recolhidas pelo Laser Interferometer Gravitational wave Observatory (LIGO<http://www.ligo.caltech.edu/>) nos EUA e pelo observatório de ondas gravitacionais GEO 600<http://www.geo600.uni-hannover.de/> na Alemanha por sinais vindos de estrelas extremamente densas e de rápida rotação.

Acredita-se que estas fontes são estrelas quark e estrelas de neutrões. Uma subclasse das estrelas de neutrões, os pulsares, são já observáveis como fontes emissoras de radiação electromagnética.

Os cientistas acreditam que algumas destas estrelas compactas não são perfeitamente esféricas e, dessa forma, devem emitir ondas gravitacionais características que poderão ser detectadas pelo LIGO e GEO 600.

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O que são o GEO 600 e o LIGO ?

O GEO 600 é um observatório de ondas gravitacionais em Hanover, construído por uma colaboração de cientistas do Reino Unido e Alemanha. O LIGO é constituído por duas instalações nos EUA, uma em Livingston, Louisiana <http://www.ligo-la.caltech.edu/> e outra em Hanford, Washington <http://www.ligo-wa.caltech.edu/> .

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Vista aérea das instalações do LIGO em Livingston
cortesia do Laboratório LIGO


Os três observatórios medem as ondulações no tecido do espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais. Estas ondas são detectadas com pares perpendiculares de feixes laser localizados em cada instalação.

Quando uma onda gravitacional passa por nós, ela pode alterar de uma forma mínima os caminhos seguidos pelos feixes de laser. Os cientistas do LIGO e GEO 600 estudam as ondas gravitacionais através da comparação dos caminhos dos feixes laser. Quanto maior a distância dos feixes laser, maior a sensibilidade. Os feixes laser viagem para trás e para a frente entre um par de espelhos que estão a 600 metros de distância no GEO e a 4 quilómetros de distância nas instalações LIGO o que torna estes observatórios muito sensíveis. Na verdade, o LIGO é capaz de detectar mudanças do feixe de laser na ordem do centésimo de milionésimo do diâmetro de um átomo de hidrogénio.

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O que é uma onda gravitacional ?

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cortesia do laboratório LIGO


Ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço e tempo produzidas por eventos na nossa galáxia e por todo o universo como por exemplo colisões de buracos negros, ondas de choque de explosões de núcleos de supernovas, pulsares, estrelas de neutrões e quarks.

Estas ondulações no tecido espaço-tempo viajam em direcção à Terra trazendo com elas informações acerca das suas origens assim como pistas de valor inestimável sobre a natureza da gravidade.

Albert Einstein previu a existência de ondas gravitacionais na sua teoria geral da relatividade mas só agora no século XXI temos a tecnologia necessária para os cientistas as detectarem e estudarem. Apesar das ondas gravitacionais ainda não terem sido detectadas directamente, a sua influência em pulsares binários (duas estrelas de neutrões orbitando-se mutuamente) já foi medida com precisão. Joseph Taylor e Russell Hulse receberam o Prémio Nobel da Física em 1993 pelos seus estudos nesta área.

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Como posso ajudar ?

À semelhança dos outros projectos em que a Portugal  Home participa, o conceito por detrás do Einstein  Home é o da computação distribuída. No Einstein  Home o tempo de computação de cada membro será dedicado à análise de uma pequena porção da quantidade enorme de dados que o LIGO irá recolher.

David Anderson, um dos pioneiros no desenvolvimento do SETI  Home, tem ajudado a montar o Einstein  Home.

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O que mostra a parte gráfica?

O gráfico do Einstein  Home mostram alguns elementos relacionados com os esforços de busca por radiação gravitacional emitida por fontes como pulsares. O elemento primário do gráfico é uma esfera celestial em rotação que mostra as constelações conhecidas assim como as posições zénite (ponto da esfera celeste que, relativamente a cada lugar da Terra, é encontrado pela vertical levantada desse lugar) dos três detectores de ondas gravitacionais.

Também se encontram representadas as posições dos pulsares conhecidos e dos restos de supernovas assim como a sítio do céu que, no preciso momento, o software procura por ondas gravitacionais.

Estrelas e constelações

A esfera em rotação mostra as principais estrelas e constelações. À primeira vista pode ter algumas dificuldades em reconhecer as constelações uma vez que elas se encontra invertidas em relação à maneira como as costuma ver. Isso acontece por está a olhar para elas do lado de fora da fera celestial.

Observatórios de ondas gravitacionais

Cada marcação em forma de "L" no mapa celeste representa a posição zénite de um dos instrumentos que recolhem os dados analisados pelo Einstein  Home. A orientação dos detectores está correcta apesar das representações não se encontrarem à escala.

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LIGO Hanford Observatory (LHO)
Hanford, Washington, USA, (N 46.45°, W 119.41°)
consistindo em dois "interferometers", um com braços de 4km (H1) e outro com braços de 2KM (H2).


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LIGO Livingston Observatory (LLO)
Livingston, Louisiana, USA, (N 30.56°, W 90.77°)
consistindo num "interferometer" com braços de 4km (L1).


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GEO600
Hanover, Germany, (N 52.24°, E 9.81°)
consistindo num "interferometer" com braços de 600m.


Se a hora do seu PC estiver correcta, então os instrumentos serão mostradas na posição exacta que ocupam no mapa celeste a cada momento. Se os observar durante um período de um dia, verá que eles se efectuam uma "rotação" nesse mesmo mapa.

Pulsares e restos de supernovas

Os pontos lilás representam os pulsares conhecidos que foram detectados electromagneticamente. Pode reparar que eles se encontram concentrados no plano da nossa galáxia (Via Láctea) principalmente na direcção do seu centro.

Os pontos a vermelho representam os restos de supernovas. Também estes se encontram concentrados na direcção do centro da nossa galáxia. Os restos de supernovas assumem especial interesse para os caçadores de ondas gravitacionais dado que algumas destas supernovas podem ter deixado para trás pulsares ou estrelas de neutrões que podem produzir ondas gravitacionais periódicas.

Marcador de pesquisa

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A mira laranja representa a posição do céu que está a ser procurada. Esta posição também pode ser observada no canto inferior direito nas coordenadas celestiais (ascensão e declinação). Pode observar a movimentação deste marcador à medida que a pesquisa avança.

[http://www.portugalathome.org/imagens/seta_topo2.gif] Início<http://www.portugalathome.org/einstein.php#topo>



Fonte: The World Year of Physics 2005<http://www.physics2005.org/events/einsteinathome/index.html>
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