Nicole Thomas de Bellville South pesquisa astrofísica, estudando buracos negros e a evolução das galáxias
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Nicole Thomas de Bellville South pesquisa astrofísica, estudando buracos negros e a evolução das galáxias

Nascida em Bellville South, a Dra. Nicole Thomas sempre demonstrou um profundo interesse nos princípios de funcionamento do mundo. Hoje, esta astrofísica, nascida em Cape Flats, dedica suas pesquisas a buracos negros supermassivos e à evolução das galáxias, tentando responder a questões sobre o universo que têm intrigado cientistas por gerações.

A jornada de Thomas começou na Kasselsvlei High School, onde estudou física na University of the Western Cape (UWC). Posteriormente, obteve um doutorado (PhD) em astrofísica, construindo uma carreira que a levou de salas de aula locais para a comunidade científica internacional.

Sua história é um exemplo de curiosidade, determinação e das oportunidades que a educação oferece, servindo de inspiração para jovens que talvez não se vejam em áreas como a astrofísica.

Thomas explicou que seu interesse pela ciência surgiu do desejo de entender como as coisas funcionam, especialmente quando as respostas não eram óbvias. Ela observou: «Eu sempre tive uma atração pelo mundo; eu queria saber como e por que tudo funciona — quanto mais complexo e incompreensível, melhor».

Em um período sem acesso à internet em casa, documentários de televisão a ajudaram a conhecer astronomia e o cosmos. Ela recorda: «Não tínhamos internet em casa naquela época, mas lembro-me de meu pai sempre assistindo a documentários no Discovery Channel e National Geographic, e foi lá que ouvi pela primeira vez sobre o conceito de astronomia, e como esse fascínio se espalhou além do nosso mundo e para o espaço».

Essa curiosidade precoce se transformou com o tempo em um desejo de estudar os fundamentos físicos dos fenômenos mais complexos do universo.

Após estudar física na UWC, Thomas continuou seus estudos no Programa Nacional de Astrofísica e Ciências Espaciais na Universidade do Cabo, e depois retornou à UWC para pesquisas de pós-graduação. Finalmente, ela obteve seu PhD em astrofísica na UWC, especializando-se em buracos negros supermassivos e sua influência na evolução das galáxias.

Sua área de pesquisa investiga como os buracos negros crescem, como liberam enormes quantidades de energia e como sua atividade pode afetar as galáxias em que existem. A compreensão desses processos ajuda os cientistas a estudar como as galáxias se desenvolvem e mudam ao longo do tempo.

O percurso acadêmico de Thomas demonstra como a educação científica no Cabo pode levar a pesquisas de importância internacional.

Thomas afirmou nunca ter visto seu ambiente como um obstáculo para suas ambições. Ela enfatizou: «Eu nunca vi meu ambiente como uma limitação, porque para mim era apenas uma vida normal. Por que eu deveria vê-la de outra forma?»

Embora a astrofísica possa ter surpreendido algumas pessoas, ela relatou que seus pais, amigos e escola apoiaram seu interesse pela ciência. Um dos estereótipos com os quais ela enfrentou foi a ideia de que meninas não são capazes de fazer matemática. No entanto, ela declarou que seu gênero, raça ou origem não deveriam determinar suas conquistas.

Ela disse: «Fui criada para não me desculpar». Thomas também reconheceu o papel que as oportunidades e as circunstâncias pessoais desempenharam em sua trajetória de vida. Embora não tenha conseguido entrar na universidade para a qual foi inicialmente aceita para estudar astronomia, ela conseguiu obter uma educação superior.

Sua carreira abriu novas perspectivas, mas também exigiu sacrifícios, incluindo tempo longe de casa e a necessidade de equilibrar prioridades pessoais com as exigências da pesquisa científica.

Thomas acredita que os jovens interessados em astronomia e outras disciplinas científicas hoje têm mais oportunidades do que nunca para explorar seus interesses. Ela observou: «Hoje temos tantos conhecimentos à mão, seja nas redes sociais, no Google ou com a IA. Tudo isso pode ser uma ferramenta poderosa para estudar interesses específicos».

Ela também apontou as oportunidades no Cabo para os jovens interagirem com cientistas e profissionais em ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM). Thomas acrescentou: «Cape Town é um lugar fantástico para interagir com muitos astrofísicos, cientistas espaciais ou outros especialistas em STEM. Embora alguns eventos tenham uma pequena taxa, como o Planetário e o Museu Iziko, há vários eventos gratuitos ao longo do ano».

Thomas concluiu que muitas instituições científicas colaboram com escolas, realizando programas de divulgação científica, e universidades organizam dias de portas abertas e outros eventos que podem apresentar aos alunos a carreira científica. Seus conselhos enfatizam o valor de fazer perguntas, explorar interesses e aproveitar as oportunidades educacionais, seja online, na escola ou através de instituições científicas locais.

Das salas de aula da Kasselsvlei High School às pesquisas sobre os objetos mais complexos do universo, a jornada de Thomas mostra como um interesse precoce pelo mundo pode evoluir para uma carreira dedicada ao estudo daquilo que está além do conhecido.

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Jan-Hendrik Vessels se prepara para um teste decisivo no Springboks na Copa das Nações
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Jan-Hendrik Vessels se prepara para um teste decisivo no Springboks na Copa das Nações

Apesar de a profundidade do elenco de prop do Springboks ser considerada uma das melhores do rugby mundial, a situação dos jogadores na posição de talonneur é diferente. Após uma longa pausa, Bongani Mbonambi retornou recentemente ao jogo no Stormers, Deon Fury está perto do fim da sua carreira e Johan Grobbelaar não conseguiu replicar os altos resultados de novembro passado.

Nestas condições, Malcolm Marx, de 32 anos, continua a suportar uma enorme carga na seleção Bok. Suas recentes performances notáveis, incluindo mais de 200 minutos em quatro jogos intensos contra os All Blacks, sublinham a complexidade de substituir um jogador que é simultaneamente um mestre de jogadas coletivas e uma máquina de rucks imóvel.

Entra em cena Jan-Hendrik Vessels, de 25 anos. Ele foi selecionado juntamente com Marx como o único talonneur especializado no plantel de 37 jogadores do Boks para a Copa das Nações em novembro. Este torneio marca um ponto de viragem para o dinâmico forward dos Bulls.

Distribuição de funções no elenco

Com Marco van Staden disponível como reserva híbrido de terceira escolha, a responsabilidade de fornecer uma substituição de qualidade e completa para Marx recai inteiramente sobre os ombros de Vessels. Erasmus nunca teve reservas sobre o potencial de Vessels; anteriormente, ele comparou a mobilidade do ex-prodígio do Grey College no combate corpo a corpo com lendas do Springboks como Os Du Randt e Ollie le Roux.

Desde a estreia contra Portugal em 2024, Vessels tem jogado predominantemente como prop low-shed no Springboks, ocasionalmente atuando na posição de talonneur no segundo tempo. Tendo passado pelo sistema de desenvolvimento precoce da SA Rugby e treinado com Jake White nos Bulls, Vessels possui uma rara combinação de atletismo e força física poderosa.

Sendo uma opção mais 'robusta' com excelentes capacidades de transporte de bola, Vessels oferece ao Springboks uma vantagem tática significativa. Quando ele está no banco de reservas, a África do Sul efetivamente tem um talonneur e um prop adicional, sem desequilibrar o time.

Desafios da transição para a posição de talonneur

No entanto, a transição de prop low-shed para talonneur internacional é um feito sério. Embora o combate e o transporte de bola sejam naturais para o jovem atleta, encontrar o salto na linha de ataque sob forte pressão permanece sua principal área de crescimento. Erasmus pediu paciência em relação ao desenvolvimento de Vessels como talonneur, mas o próximo mês no hemisfério norte não lhe dará oportunidade de se esconder.

Como há jogos agendados contra Itália, França e Irlanda antes do Fim de Semana Final em Londres, a Copa das Nações torna-se um ambiente ideal de alta pressão para que Vessels possa se estabelecer como sucessor de Marx. Treinos diários contra props experientes em batalhas, como Vilko Lou, Thomas du Toit e Ox Nche, aceleraram seu aprendizado de jogadas coletivas. No entanto, mais tempo em campo sob pressão elevada na função de talonneur ajudará significativamente seu desenvolvimento.

Se Vessels conseguir melhorar a execução na linha de ataque, fixar firmemente o ruck e reproduzir suas habilidades explosivas no jogo aberto durante o torneio, ele resolverá uma das maiores questões táticas do Springboks antes da Copa do Mundo de Rugby de 2027. Para Vessels, a Copa das Nações de novembro é uma oportunidade de dominar a profissão de um verdadeiro forward de primeira linha e deixar de ser uma ferramenta versátil do Boks que apenas substitui temporariamente um prop em uma situação de crise. É uma chance de provar que ele pertence no maior palco como herdeiro de Marx no Springboks.

Cientistas recriam imagens do universo primitivo quando estrelas e buracos negros dispersaram a névoa cósmica
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Cientistas recriam imagens do universo primitivo quando estrelas e buracos negros dispersaram a névoa cósmica

Físicos astrofísicos conseguiram restaurar imagens de como o universo saiu do estado de escuridão. Bolhas de luz começaram a aparecer ao redor das primeiras galáxias, que cresceram, se fundiram e gradualmente dispersaram a névoa gasosa fria que envolvia o cosmos primitivo.

Essas imagens, apresentadas por um grupo internacional de pesquisadores no domingo (dia 25), foram obtidas usando o Lumina — uma simulação realizada em supercomputador. Os cientistas inseriram na máquina as condições do universo logo após o Big Bang, medidas por satélites, e permitiram que as leis da física agissem. O computador então 'passou o filme' da evolução desse universo durante os primeiros dois bilhões de anos.

Os resultados do trabalho foram publicados na terça-feira (dia 26) na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Os dados obtidos correspondem em geral ao que os telescópios já observaram nesse período. No entanto, há uma deficiência significativa: o universo simulado contém menos galáxias gigantes do que o Telescópio Espacial James Webb detecta.

Segundo os autores, isso indica que as galáxias do universo jovem evoluíram mais rapidamente do que as teorias atuais permitem explicar. A seção simulada do universo tem cerca de 1,6 bilhão de anos-luz em um lado, o que permite rastrear como diferentes regiões evoluíram de maneira distinta. Para isso, o computador monitorou o movimento de centenas de bilhões de partículas de gás e matéria escura. A matéria escura é invisível, mas sua gravidade serve como estrutura, definindo os locais de formação das galáxias.

O cálculo foi realizado no Frontier, um dos supercomputadores mais potentes do mundo, localizado nos Estados Unidos.

Como o universo deixou de ser escuro

Imediatamente após o Big Bang, o universo era muito quente. À medida que se expandia, ele esfriava e se enchia de gás de hidrogênio e hélio — os elementos mais simples. Esse gás funcionava como uma névoa, bloqueando luz de maior energia, como a ultravioleta, que não conseguia viajar longe. Esta fase é conhecida como a era da escuridão cósmica.

A névoa começou a se dissipar quando as primeiras estrelas surgiram, aproximadamente 100 milhões de anos após o Big Bang. Sua luz era forte o suficiente para 'quebrar' os átomos do gás circundante. O gás destruído permitia que a luz passasse, e o universo se tornava mais transparente. As imagens mostram que isso não aconteceu simultaneamente nem uniformemente. Primeiramente, as regiões com maior número de galáxias acenderam, semelhante às áreas que são iluminadas antes do resto da cidade. Grandes vazios entre elas permaneceram escuros por muito mais tempo.

Na simulação, os últimos bolsões de névoa desapareceram apenas cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang. Este término tardio está de acordo com as medições feitas por astrônomos anteriormente. O modelo também confirma que as estrelas desempenharam o trabalho principal. Os buracos negros contribuíram menos para esta primeira fase.

No entanto, o hélio exigiu uma segunda rodada. Seus átomos são mais difíceis de destruir, e isso requer luz muito mais potente do que a de estrelas comuns. Essa luz vinha de quasares — buracos negros gigantes que emitem intensamente, absorvendo gás. Como os quasares são raros e muito potentes, as bolhas que eles criaram eram significativamente maiores e mais distribuídas. Esta segunda fase começou mais tarde que a primeira e só quase terminou aos dois bilhões de anos.

Lumina é a primeira simulação desse nível de detalhe que demonstra ambas as fases — estelar e relacionada a buracos negros. Modelos anteriores paravam mais cedo. Cada uma dessas fases também aquecia o gás. A simulação também mostra que, antes mesmo de atingir a luz das estrelas, os raios X emitidos pelas galáxias já estavam aquecendo a névoa. Este detalhe é útil para radiotelescópios que tentam captar o sinal extremamente fraco do gás daquela época, que ainda não foi detectado.

O que a simulação ainda não explica

A comparação com o Telescópio James Webb levanta mais questões para o Lumina. Desde 2022, o telescópio tem descoberto no universo jovem galáxias que são maiores e mais brilhantes do que as teorias previam. A simulação reproduz bem as galáxias pequenas e médias. Mas em relação às maiores, cuja massa excede centenas de bilhões de vezes a do Sol, ela fica aquém. Quanto mais cedo na história do universo, maior é a discrepância.

Os autores propõem várias explicações possíveis. Talvez essas galáxias tenham formado estrelas mais rapidamente do que se pensava, ou produzido mais estrelas gigantes. Também é possível que as regras usadas pelos cientistas para descrever o universo precisem de ajustes. Ou, mais simplesmente, que as medições do Webb tenham um erro maior do que o previsto.

Os dados completos do Lumina estarão disponíveis para outros cientistas em 2028. O grupo já está preparando novas pesquisas para comparar a simulação com as observações dos telescópios. O valor do Lumina reside tanto no que ele confirma quanto no que ele erra. Onde a simulação coincide com os dados dos telescópios, ela confirma que a física conhecida explica bem a infância do universo. Onde ela falha, ela aponta o local exato onde essa física ainda precisa ser revista.

Supernova 1181 deixou uma estrela viva e estruturas misteriosas no espaço
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Supernova 1181 deixou uma estrela viva e estruturas misteriosas no espaço

Uma estrela viva que sobreviveu à sua própria explosão há quase 850 anos continua a despertar interesse científico. Novas imagens obtidas com o telescópio Gemini North no Havaí revelaram detalhes sem precedentes do remanescente da supernova Pa 30, associado a um evento astronômico observado em 1181 por astrônomos japoneses, chineses e árabes.

O estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal, demonstra estruturas de gás ionizado formando filamentos e aglomerados com notável uniformidade. Outro aspecto que atrai a atenção dos pesquisadores é a localização da estrela sobrevivente, que permanece praticamente no centro dos destroços, apesar de toda a potência da explosão.

Pa 30 está a cerca de 7500 anos-luz da Terra, o que o torna relativamente próximo em escala astronômica. Essa proximidade permite estudar características que seriam difíceis de detectar em remanescentes mais distantes.

As novas fotos foram tiradas pelo telescópio Gemini North, que faz parte do Observatório Internacional Gemini, juntamente com seu análogo Gemini South, localizado no Chile. Os registros mostram filamentos de enxofre ionizado de cor vermelha e oxigênio ionizado de tonalidade azul-esverdeada.

As observações do enxofre permitiram identificar cerca de dez vezes mais filamentos do que as imagens anteriores conseguiam distinguir. Os pesquisadores também notaram que essas estruturas não são apenas faixas contínuas de gás; elas consistem em sequências de pequenos aglomerados, semelhantes a pérolas encadeadas.

Segundo Ilaria Caiaccio, assistente-professora do Instituto Austríaco de Ciência e Tecnologia e coautora do estudo, cada um desses aglomerados tem dimensões suficientes para acomodar uma região planetária do Sistema Solar aproximadamente dez vezes, com bastante espaço sobrando.

A regularidade dessas estruturas é um dos temas que a equipe planeja investigar. Os cientistas procuram desenvolver modelos capazes de explicar como a explosão estelar gerou aglomerados tão semelhantes entre si.

Pa 30 está associado a uma supernova do tipo Iax — uma categoria rara de explosão estelar que é menos energética do que outras supernovas. Neste tipo de evento, a explosão pode ser incompleta, deixando para trás uma estrela sobrevivente, informalmente chamada de 'estrela zumbi'.

A hipótese levantada pelos pesquisadores é que este fenômeno surgiu do colapso de duas anãs brancas. Esses objetos são restos extremamente densos de estrelas que esgotaram seu combustível e perderam suas camadas externas.

Pa 30 é o único remanescente desse tipo conhecido na Via Láctea. Embora os astrônomos tenham descoberto objetos semelhantes em outras galáxias, este é o único caso em que foi possível observar uma estrela sobrevivente no centro da estrutura.

Em muitas supernovas, a explosão pode ser assimétrica e arremessar a estrela sobrevivente para longe do local do evento. No entanto, no caso de Pa 30, a estrela permanece praticamente no centro da nuvem de material ejetado.

Esta característica cria um problema para os cientistas. Como as explosões conservam momento, uma liberação de matéria perfeitamente simétrica não deveria criar um impulso significativo na estrela remanescente.

Caiaccio relatou que a equipe conseguiu estabelecer um limite superior preciso à velocidade transversal da estrela, ou seja, seu movimento visível no céu. O resultado mostra que esse desvio é surpreendentemente pequeno.

Os cientistas ainda não conseguem explicar completamente a combinação da posição central da estrela e da uniformidade dos aglomerados gasosos. A equipe pretende usar as características de Pa 30 para procurar outros remanescentes de supernovas do tipo Iax na Via Láctea e em galáxias próximas.

Os pesquisadores também esperam que novos telescópios e revisões astronômicas permitam a descoberta de objetos semelhantes que ainda não foram reconhecidos. O estudo de Pa 30 pode ajudar a comparar esses candidatos e distinguir os remanescentes de explosões estelares incomuns.

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