3538: Estatísticas deste Blogue

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Quero agradecer a todos os visitantes deste Blogue pelo facto de considerarem continuar a visitarem os vários temas aqui inseridos quase diariamente. Obrigado a todos.

I want to thank all the visitors of this Blog for the fact that they consider to continue to visit the various themes inserted here almost daily. Thank you all.

Je tiens à remercier tous les visiteurs de ce blog pour le fait qu’ils envisagent de continuer à visiter les différents thèmes insérés ici presque quotidiennement. Merci a tous.

Quiero agradecer a todos los visitantes de este Blog por el hecho de que consideran seguir visitando los diversos temas que se insertan aquí casi a diario. Gracias a todos.

Ich möchte allen Besuchern dieses Blogs dafür danken, dass sie erwägen, die verschiedenen hier eingefügten Themen fast täglich weiter zu besuchen. Vielen Dank an alle.

ABRIL 2020

3366: COMUNICADO

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Sendo o online ZAP a maior fonte de notícias publicadas nos meus Blogues, informo que a partir desta data deixarei de publicar notícias desse online, limitando-me apenas às fontes que actualmente existem para as áreas específicas de todos os meus Blogues.

spacenews

 

2706: SPAM

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Unfortunately, I had to enable anti-spam on this Blog as there were a lot of comments coming up that had nothing to do with its theme. If any visitors are left unresponsive to your comment, I apologize for that but will need to understand the reasons for this.

25/09/2019

 

BepiColombo vai fazer um “flyby” pela Terra

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Elementos da nave BepiColombo.
Crédito: ESA

A equipa do centro de controlo de missões da ESA está a preparar uma assistência gravitacional do explorador europeu-japonês de Mercúrio, BepiColombo. A manobra, que verá a missão ajustar a sua trajectória, aproveitando a atracção gravitacional da Terra à medida que passa pelo planeta, será realizada durante as restrições que a ESA implementou em resposta à pandemia de coronavírus.

BepiColombo, lançada em Outubro de 2018, está actualmente a orbitar o Sol a uma distância semelhante à da Terra. No dia 10 de Abril, por volta das 05:25 (hora portuguesa), a nave vai passar pela Terra a uma distância de apenas 12.700 km, menos de metade da altitude dos satélites europeus de navegação Galileo. A manobra desacelerará a nave BepiColombo e curvará a sua trajectória em direcção ao centro do Sistema Solar, apertando a sua órbita em torno do Sol.

“Esta é a última vez que veremos a BepiColombo da Terra,” diz Joe Zender, cientista adjunto do projecto na ESA. “Depois, dirigir-se-á para o Sistema Solar interior.”

Os cientistas da missão planeiam usar o “flyby” para testar alguns dos 11 instrumentos a bordo do MPO (Mercury Planetary Orbiter) da ESA, um dos componentes europeus da missão, que viaja para o planeta mais próximo do Sol juntamente com o Mio (Mercury Magnetospheric Orbiter) da JAXA (agência espacial japonesa). Os dois orbitadores científicos estão ligados ao MTM (Mercury Tranfer Module), construído pela ESA, com o Mio sentado no topo, escondido por trás de um escudo solar protector. O módulo de transferência obscurece a visão de alguns dos instrumentos do MPO, mas os cientistas esperam obter dados de oito das 11 cargas científicas. A visão do Mio é bloqueada quase totalmente pelo escudo solar, mas alguns dos seus sensores também serão activados durante a passagem rasante.

A operação, no entanto, será realizada com pessoal limitado no Centro Europeu de Operações Espaciais da ESA em Darmstadt, Alemanha, onde os engenheiros terão que cumprir as regras de distanciamento social actualmente em vigor por toda a Europa como resposta à pandemia de coronavírus.

“O ‘flyby’ pela Terra é uma fase onde precisamos de contactar diariamente com a nave,” diz Elsa Montagnon, gerente de operações da nave BepiColombo da ESA. “Isto é algo que não podemos adiar. A nave vai, em qualquer caso, passar pela Terra.”

A ameaça de coronavírus força a equipa a trabalhar com o mínimo de interacção cara a cara, garantindo que todas as etapas do processo são adequadamente cobertas.

“Durante as duas semanas críticas anteriores à maior aproximação, precisamos de fazer o upload de comandos de segurança para preparar a sonda para problemas inesperados,” diz Christopher Steiger, vice-gerente de operações da BepiColombo. “Por exemplo, precisamos de preparar o módulo de transferência para o eclipse de 34 minutos em que os seus painéis solares não estarão expostos à luz solar para impedir a descarga da bateria.”

As operações ainda podem ser conduzidas conforme o planeado, acrescenta, mas exigirão mais esforço e atenção do que numa situação normal.

Johannes Benkhoff, cientista do projecto BepiColombo da ESA, espera que, apesar das circunstâncias desafiadoras, as equipas científicas sejam capazes de ligar os instrumentos do MPO para testá-los e calibrá-los.

“Por exemplo, o espectroscópio PHEBUS vai usar a Lua como alvo de calibração para produzir melhores dados uma vez em Mercúrio,” diz Johannes. “Também queremos fazer algumas medições do vento solar e da sua interacção com o campo magnético da Terra. O principal objectivo de ter os instrumentos nesta etapa, no entanto, é o teste e a calibração. Se pudermos usar os dados para alguma investigação científica, será um bónus.”

O orbitador BepiColombo transporta três câmaras “selfie” estilo GoPro, acopladas no módulo de transferência, que vão tirar fotografias à medida que a nave se aproxima da Terra. Os cientistas activaram as câmaras no início de Março e captaram algumas fotos do sistema Terra-Lua, visto pelo BepiColombo, da sua posição em direcção à Terra.

“Veremos a Terra a aproximar-se e a ficar cada vez maior,” diz Joe. “Quando chegar ao ponto mais próximo, tiraremos algumas imagens e, de seguida, planeamos capturar uma sequência inteira de fotografias ao longo de várias horas, observando o sistema Terra-Lua, à medida que se torna cada vez mais pequeno, até o perdermos completamente.”

Frank Budnik, gerente da Dinâmica de Voo da missão BepiColombo da ESA, acrescenta: “Enquanto todos os membros da equipa estiverem saudáveis e a nave continuar a funcionar normalmente, tudo poderá correr conforme planeado.”

O “flyby” pela Terra de 10 de Abril é apenas o primeiro de nove manobras de assistência gravitacional que aguardam o BepiColombo durante a sua viagem de 7 anos até Mercúrio. Em Outubro, a sonda irá realizar o primeiro de dois “flybys” por Vénus. As seis manobras finais de “aperto” orbital usarão a gravidade do destino da BepiColombo, Mercúrio.

A sonda BepiColombo alcançará Mercúrio no final de 2025. A missão científica começará três meses depois, após os orbitadores Mio e MPO se separarem do módulo de transferência e entrarem nas suas respectivas órbitas. Juntos, os orbitadores vão ajudar os cientistas a lançar luz sobre a evolução do planeta Mercúrio, o menos explorado dos quatro planetas rochosos do Sistema Solar e o mais próximo do Sol.

Aprender mais sobre a composição de Mercúrio, sobre os processos geológicos da sua superfície e sobre o ambiente em seu redor ajudará os cientistas a responder a algumas perguntas fundamentais não apenas sobre Mercúrio, mas também sobre a formação e evolução de todo o Sistema Solar.

Os astrónomos amadores equipados com pequenos telescópios poderão observar a nave BepiColombo durante a passagem rasante, caso localizados a latitudes sul. Os observadores no sul da Europa podem ser capazes de localizar a sonda brevemente. A melhor vista, no entanto, só será possível no hemisfério sul.

Astronomia On-line
7 de Abril de 2020

 

spacenews

 

3541: Sobre a origem das estrelas massivas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta imagem mostra uma região do espaço chamada LHA 120-N 150. É uma subestrutura da gigantesca Nebulosa da Tarântula. Esta última é o maior berçário estelar conhecido do Universo Local. A nebulosa está situada a mais de 160.000 anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã irregular vizinha que orbita a Via Láctea.
Crédito: ESA/Hubble, NASA, I. Stephens

Esta cena de criação estelar, capturada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, fica perto dos arredores da famosa Nebulosa da Tarântula. Esta nuvem de gás e poeira, assim como as muitas estrelas jovens e massivas que a rodeiam, é o laboratório perfeito para estudar a origem das estrelas massivas.

A nuvem rosa brilhante e as jovens estrelas que a circundam nesta imagem captada com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA têm o nome pouco inspirador LHA 120-N 150. Esta região do espaço está localizada nos arredores da Nebulosa da Tarântula, que é o maior berçário estelar conhecido do Universo local. A nebulosa está situada a mais de 160.000 anos-luz de distância na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã irregular vizinha que orbita a Via Láctea.

A Grande Nuvem de Magalhães teve um ou mais encontros próximos no passado, possivelmente com a Pequena Nuvem de Magalhães. Estas interações desencadearam um episódio de energética formação estelar na nossa pequena vizinha – parte do qual é visível como a Nebulosa da Tarântula.

Também conhecida como 30 Dourado ou NGC 2070, a Nebulosa da Tarântula deve o seu nome ao arranjo de manchas brilhantes que se assemelham às pernas de uma tarântula. Mede quase 1000 anos-luz de diâmetro. A sua proximidade, a inclinação favorável da Grande Nuvem de Magalhães e a ausência de poeira interveniente tornam a Nebulosa da Tarântula um dos melhores laboratórios para estudar a formação estelar, em particular estrelas massivas. Esta nebulosa tem uma concentração excepcionalmente alta de estrelas massivas, geralmente chamados de super-enxames de estrelas.

Os astrónomos estudaram LHA 120-N 150 para aprender mais sobre o ambiente no qual as estrelas massivas se formam. Os modelos teóricos da formação das estrelas massivas sugerem que se formam em aglomerados de estrelas; mas as observações indicam que até dez por cento delas também se formam isoladamente. A gigantesca Nebulosa da Tarântula, com as suas numerosas subestruturas, é o laboratório perfeito para resolver este puzzle, pois podem ser aí encontradas estrelas massivas tanto como membros de enxames como isoladamente.

Com a ajuda do Hubble, os astrónomos tentam descobrir se as estrelas isoladas visíveis na nebulosa realmente se formaram sozinhas ou simplesmente se afastaram das suas irmãs estelares. No entanto, este estudo não é uma tarefa fácil; estrelas jovens, antes de serem totalmente formadas – especialmente as massivas – parecem muito semelhantes a densos nós de poeira.

LHA 120-N 150 contém várias dúzias destes objectos. São uma mistura de fontes não classificadas – provavelmente alguns objectos estelares jovens e provavelmente outros amontoados de poeira. Somente as análises e observações detalhadas vão revelar a sua verdadeira natureza e isso ajudará a finalmente resolver a questão ainda sem resposta da origem das estrelas massivas.

O Hubble já observou a Nebulosa da Tarântula e as suas subestruturas no passado – sempre se interessando pela formação e evolução das estrelas.

Astronomia On-line
7 de Abril de 2020

 

spacenews

 

3540: Borisov, segundo viajante interestelar partiu-se em dois e veio para “morrer”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Oumuamua e Borisov são os dois únicos objectos interestelares que foram “avistados” a passar pelo Sistema Solar. O primeiro foi descoberto a 19 de Outubro de 2017. Na altura, este enigmático asteróide foi mesmo alvo de especulação quando foi referido por alguns investigadores poder tratar-se de uma nave alienígena encalhada. Posteriormente, a 30 de Agosto de 2019, um astrónomo amador, Gennady Borisov, descobria aquele que era o segundo viajante vindo de muito longe.

Agora, os astrónomos estão quase certos de que o 2I/Borisov é um cometa e que se parece bastante com os cometas que temos no “nosso bairro cósmico”. No entanto, o corpo acaba de proporcionar uma surpresa: começou a dividir-se em dois. Como já foi previsto, é provável que tenha chegado até aqui para “morrer”.

Cometa “partiu-se” em dois no caminho da sua morte

As imagens do telescópio espacial Hubble do objecto interestelar mostram uma mudança distinta na aparência deste cometa único. Segundo os registos de 23 de Março, é perceptível um único núcleo com brilho interno, como se viu em todas as imagens Hubble anteriores do 2I/Borisov.

Contudo, foram nestas imagens que apareceu posteriormente uma novidade. No dia 30 de Março novas imagens deram conta que existem agora “dois componentes não resolvidos separados por 0,1 segundos de arco (180 quilómetros à distância do cometa) e alinhados com o eixo principal do maior ponto de detritos”. Ou seja, existem dois organismos distintos.

Imagem captada pelo Telescópio Hubble do cometa interestelar Borisov que é 14 vezes maior que a Terra

A dupla aparência, que indica a ejecção de um fragmento do núcleo, é confirmada nos dados de Hubble de 28 de Março. Estas imagens foram publicadas na sua conta do Twitter pelo utilizador Astropierre.

astropierre @astropierre

La comète 2I/Borisov, première comète détectée à provenir d’en-dehors du Système solaire et découverte l’année dernière, aurait commencé à se scinder en deux la semaine dernière.http://www.astronomerstelegram.org/?read=13611 

Borisov, o cometa que é 14 vezes maior que a Terra

Segundo vários cientistas do The Astronomer’s Telegram, se a ejecção ocorreu em 23 de Março, então a velocidade estimada do plano do céu é de 0,3 metros por segundo, um valor típico das velocidades de separação observadas em cometas divididos (sistema solar) e comparáveis à velocidade gravitacional de fuga do núcleo de raio de sub-quilómetro do 2I/Borisov.

A 12 de Março, já tinham sido registadas explosões no núcleo do cometa. Tal fenómeno seria causado pela abordagem de Borisov ao Sol. Portanto, esta tem sido uma possibilidade que os cientistas têm considerado desde a sua aproximação à nossa estrela em Dezembro.

O que está a acontecer com Borisov será possivelmente o que acontece a todos os cometas. Tendo em conta que são um corpo formado a partir de detritos espaciais congelados, ao passar perto de uma fonte de calor, a reacção é a da interacção desse calor com o seu gelo.

Pplware
05 Abr 2020
spacenews

 

 

3539: Northolt Branch Observatories

2015 FC35

2015 FC35 is an Apollo-type asteroid with a diameter of 125 – 275 metres. It was first observed by Pan-STARRS 1, Haleakala on the 17th of March 2015. It makes a close approach on April 4th, at a distance of 0.0267 AU (3.9 million km) from Earth.We observed 2015 FC35 at magnitude +16, moving through the constellation of Virgo.#SpotTheAsteroidNortholt Branch ObservatoriesAsteroid DayNEOShield-2Qhyccd

Publicado por Northolt Branch Observatories em Quarta-feira, 1 de abril de 2020

 

2015 FC35 is an Apollo-type asteroid with a diameter of 125 – 275 metres. It was first observed by Pan-STARRS 1, Haleakala on the 17th of March 2015. It makes a close approach on April 4th, at a distance of 0.0267 AU (3.9 million km) from Earth.

We observed 2015 FC35 at magnitude +16, moving through the constellation of Virgo.

#SpotTheAsteroid

2015 FC35 é um asteróide tipo Apollo com um diâmetro de 125-275 metros. Foi observado pela primeira vez pelo Pan-STARRS 1, Haleakala no dia 17 de Março de 2015. Faz uma aproximação estreita no dia 4 de Abril, a uma distância de 0.0267 UA (3.9 milhões de km) da Terra.

Observamos 2015 FC35 na magnitude + 16, movendo-se através da constelação de Virgo.

#SpotTheAsteroid

 

spacenews

 

3537: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

The NEOCP object, C2F8AR2, that we observed last night has now been designated 2020 GB. It is an Aten-type asteroid with a diameter of 22-50 metres.

2020 GB was first observed at Mt. Lemmon Survey on April 2nd. It will make a close approach on the 4th of April, at a distance of 0.01574 au (2.3 million km) from Earth.

We observed it when it was visible at +18.5 mag, moving at 35 “/min, through the constellation of Leo. 2020 GB is fading slowly.
https://www.minorplanetcenter.net/mpec/K20/K20G09.html

O objecto NEOCP, C2F8AR2, que observamos ontem à noite foi agora designado 2020 GB. É um asteróide do tipo Aten com um diâmetro de 22-50 metros.

2020 GB foi observado pela primeira vez em Monte. Pesquisa Lemmon no dia 2 de Abril. Vai fazer uma aproximação estreita no dia 4 de Abril, a uma distância de 0.01574 au (2.3 milhões de km) da Terra.

Observamos-lo quando era visível em + 18.5 Mag, movendo-se a 35 “/ min, através da constelação de Leo. 2020 GB está desaparecendo lentamente.
https://www.minorplanetcenter.net/mpec/K20/K20G09.html

Northolt Branch Observatories
Asteroid Day
NEOShield-2
Qhyccd

 

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3536: Hubble encontra as melhores evidências de um elusivo buraco negro de massa intermédia

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta impressão de artista ilustra uma estrela sendo dilacerada por um buraco negro de massa intermédia, rodeado por um disco de acreção. Este fino disco giratório de material consiste dos remanescentes de uma estrela que foi despedaçada pela forças de maré do buraco negro.
Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Novos dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA forneceram as evidências mais fortes até agora para buracos negros de tamanho intermédio no Universo. O Hubble confirma que este buraco negro de massa intermédia mora dentro de um denso enxame de estrelas.

Os buracos negros de massa intermédia (BNMIs) são um “elo perdido” há muito procurado na evolução dos buracos negros. Até à data já foram encontrados alguns candidatos a BNMI. São mais pequenos do que os buracos negros super-massivos que se encontram nos núcleos de galáxias grandes, mas maiores do que os buracos negros de massa estelar formados pelo colapso de estrelas massivas. Este novo buraco negro tem mais de 50.000 vezes a massa do Sol.

Os BNMIs são difíceis de encontrar. “Os buracos negros de massa intermédia são objectos muito esquivos e, portanto, é fundamental considerar e descartar cuidadosamente explicações alternativas para cada candidato. Foi isso que o Hubble nos permitiu fazer ao nosso candidato,” disse Dacheng Lin, da Universidade de New Hampshire, autor principal do estudo.

Lin e a sua equipa usaram o Hubble para seguir pistas do Observatório de raios-X Chandra da NASA e do XMM-Newton da ESA, que transporta três telescópios de raios-X e um monitor óptico para fazer exposições longas e ininterruptas, fornecendo observações altamente sensíveis.

“A adição de mais observações de raios-X permitiu-nos compreender a produção total de energia,” disse Natalie Webb, membro da equipa, da Universidade de Toulouse na França. “Isto ajuda-nos a entender o tipo estelar que foi interrompido pelo buraco negro.”

Em 2006, estes satélites de alta energia detectaram uma poderosa explosão de raios-X, mas não ficou claro se tinha origem de dentro ou de fora da nossa Galáxia. Os investigadores atribuíram-na a uma estrela sendo despedaçada depois de chegar muito perto de um objecto compacto e gravitacionalmente poderoso, como um buraco negro.

Surpreendentemente, a fonte de raios-X, de nome 3XMM J215022.4−055108, não estava localizada no centro de uma galáxia, onde os buracos negros massivos geralmente residem. Isto levantou esperanças de que o culpado era um BNMI, mas primeiro outra possível fonte do surto de raios-X tinha que ser descartada: uma estrela de neutrões na nossa própria Via Láctea, arrefecendo depois de ser aquecida a uma temperatura muito alta. As estrelas de neutrões são os remanescentes extremamente densos de uma estrela que explodiu.

O Hubble foi apontado para a fonte de raios-X a fim de resolver a sua localização precisa. Imagens profundas e de alta resolução confirmaram que os raios-X emanavam não de uma fonte isolada na nossa Galáxia, mas sim de um enxame estelar distante e denso nos arredores de outra galáxia – exactamente o tipo de lugar onde os astrónomos esperavam encontrar evidências de BNMIs. Pesquisas anteriores do Hubble mostraram que quanto mais massiva a galáxia, mais massivo é o seu buraco negro. Portanto, este novo resultado sugere que o enxame de estrelas que abriga 3XMM J215022.4−055108 pode ser o núcleo despojado de uma galáxia anã de massa mais baixa que foi gravitacionalmente destruída pelas suas interacções íntimas com a sua galáxia hospedeira maior.

Os BNMIs têm sido particularmente difíceis de encontrar porque são mais pequenos e menos activos do que os buracos negros super-massivos; não têm fontes de combustível prontamente disponíveis, nem uma atracção gravitacional forte o suficiente para atrair constantemente estrelas e outro material cósmico e produzir brilho em raios-X. Os astrónomos, portanto, precisam de avistar um BNMI em flagrante, no ato relativamente raro de devorar uma estrela. Lin e colegas vasculharam o arquivo de dados do XMM-Newton, procurando entre centenas de milhares de fontes, a fim de encontrar evidências fortes deste candidato a BNMI. Uma vez encontrado, o brilho dos raios-X da estrela devorada permitiu aos astrónomos estimar a massa do buraco negro.

A confirmação de um BNMI abre a porta à possibilidade de que muito mais se escondam no escuro, à espera de serem denunciados por uma estrela que passe demasiado perto. Lin planeia continuar este meticuloso trabalho de detective, usando os métodos que a sua equipa provou serem bem-sucedidos.

“O estudo da origem e da evolução dos buracos negros de massa intermédia dará finalmente uma resposta sobre como os buracos negros super-massivos que encontramos nos centros das galáxias massivas surgiram,” acrescentou Webb.

Os buracos negros são dos ambientes mais extremos que os humanos conhecem e, portanto, são um campo de teste para as leis da física e para a nossa compreensão de como o Universo funciona. Será que os buracos negros super-massivos crescem a partir de BNMIs? Como é que os BNMIs, propriamente ditos, se formam? Os enxames de estrelas são a sua casa favorita? Com uma conclusão confiante de um mistério, Lin e outros astrónomos apercebem-se que têm muitas outras questões interessantes a perseguir.

Astronomia On-line
3 de Abril de 2020

 

spacenews

 

Tsunamis de quasares “rasgam” galáxias

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta é uma ilustração de uma galáxia distante com um quasar activo no seu centro. Um quasar emite quantidades excepcionalmente grandes de energia geradas por um buraco negro super-massivo alimentado por material em queda. Usando as capacidades únicas do Telescópio Espacial Hubble, os astrónomos descobriram que a escaldante pressão de radiação da vizinhança do buraco negro empurra material para longe do centro da galáxia a uma fracção da velocidade da luz. Os “ventos quasar” expelem centenas de massas solares de material por ano. Isto afecta toda a galáxia, pois o material atravessa o gás e poeira circundante.
Crédito: NASA, ESA e J. Olmsted (STScI)

Usando as capacidades únicas do Telescópio Espacial Hubble da NASA, uma equipa de astrónomos descobriu os fluxos mais energéticos alguma vez vistos no Universo. São emanados por quasares e atravessam o espaço interestelar como tsunamis, causando estragos nas galáxias onde vivem.

Os quasares são objectos celestes extremamente remotos, emitindo quantidades excepcionalmente grandes de energia. Os quasares contêm buracos negros super-massivos alimentados por matéria em queda que pode brilhar 1000 vezes mais do que as galáxias hospedeiras com centenas de milhares de milhões de estrelas.

À medida que o buraco negro devora matéria, o gás quente envolve e emite radiação intensa, criando o quasar. Os ventos, impulsionados pela pressão da radiação nas proximidades do buraco negro, empurram o material para longe do centro da galáxia. Estes fluxos aceleram para velocidades de tirar o fôlego, a uma fracção da velocidade da luz.

“Nenhum outro fenómeno transporta mais energia mecânica. Ao longo da vida útil de 10 milhões de anos, estes fluxos produzem um milhão de vezes mais energia do que uma explosão de raios-gama,” explicou o investigador principal Nahum Arav, da Virginia Tech em Blacksburg, EUA. “Os ventos estão a empurrar centenas de massas solares cada ano. A quantidade de energia mecânica que estes fluxos transportam é várias centenas de vezes maior do que a luminosidade de toda a Via Láctea.”

Os ventos do quasar atravessam o disco da galáxia. O material que de outra forma teria formado novas estrelas é violentamente varrido da galáxia, provocando a interrupção do nascimento estelar. A radiação empurra o gás e a poeira para distâncias muito maiores do que os cientistas pensavam anteriormente, criando um evento a nível galáctico.

À medida que este tsunami cósmico atinge o material interestelar, a temperatura na frente de choque atinge milhares de milhões de graus, onde o material brilha em grande parte como raios-X, mas também amplamente no espectro visível. Qualquer pessoa que assista a este evento verá um brilhante espectáculo celeste. “Receberíamos muita radiação, primeiro em raios-X e raios-gama, depois estendida para o visível e para o infravermelho,” disse Arav. “Teríamos um ‘show’ enorme de luz – como árvores de Natal espalhadas por toda a galáxia.”

As simulações numéricas da evolução da galáxia sugerem que estes fluxos podem explicar alguns enigmas cosmológicos importantes, como porque é que os astrónomos observam tão poucas galáxias grandes no Universo e porque é que há uma relação entre a massa da galáxia e a massa do seu buraco negro central. Este estudo mostra que estes poderosos fluxos de quasar devem prevalecer no Universo primitivo.

“Tanto teóricos quanto observadores sabem há décadas que existe algum processo físico que interrompe a formação estelar em galáxias massivas, mas a natureza desse processo tem permanecido um mistério. A colocação dos fluxos observados nas nossas simulações resolve estes problemas pendentes na evolução galáctica,” explicou o eminente cosmólogo Jeremiah P. Ostriker da Universidade Columbia em Nova Iorque e da Universidade de Princeton em Nova Jersey.

Os astrónomos estudaram 13 fluxos de quasar e foram capazes de medir a velocidade vertiginosa do gás acelerado pelo vento quasar observando as “impressões digitais” espectrais da luz do gás brilhante. Os dados ultravioleta do Hubble mostram que estas características de absorção de luz, criadas a partir de material ao longo do percurso da luz, foram desviadas espectralmente devido ao rápido movimento do gás pelo espaço. Isto deve-se ao efeito Doppler, onde o movimento de um objecto comprime ou estica os comprimentos de onda, dependendo se se está a aproximar ou a afastar-se de nós. Somente o Hubble possui a gama específica de sensibilidade ultravioleta que permite aos astrónomos obter as observações necessárias que levam a esta descoberta.

Além de medir os quasares mais energéticos alguma vez observados, a equipa também descobriu um fluxo acelerando mais depressa do que qualquer outro. Aumentou de quase 69 milhões de quilómetros por hora para aproximadamente 74 milhões de quilómetros por hora ao longo de um período de três anos. Os cientistas pensam que a sua aceleração vai continuar a aumentar com o tempo.

“As observações ultravioletas do Hubble permitem-nos acompanhar toda a gama de produção energética dos quasares, do gás mais frio ao extremamente quente e altamente ionizado nos ventos mais fortes,” acrescentou Gerard Kriss, membro da equipa e do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. “Isto só era antes visível com observações de raios-X muito mais difíceis. Estes poderosos fluxos podem fornecer novas ideias sobre a ligação entre o crescimento de um buraco negro super-massivo central e o desenvolvimento de toda a sua galáxia hospedeira.”

A equipa também inclui o estudante Xinfeng Xu e o investigador de pós-doutoramento Timothy Miller, ambos de Virginia Tech, bem como Rachel Plesha, do STScI. As descobertas foram publicadas numa série de seis artigos científicos na edição de Março de 2020 da revista The Astrophysical Journal Supplements.

Astronomia On-line
3 de Abril de 2020

 

spacenews

 

3534: A curvatura do espaço-tempo vai ajudar o WFIRST a encontrar exoplanetas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta ilustração mostra o conceito de micro-lente gravitacional. Quando uma estrela passa muito perto ou em frente de outra, pode “dobrar” a luz da estrela de fundo. Se a estrela mais próxima albergar um sistema planetário, os planetas também podem agir como lentes, cada um produzindo um curto desvio no brilho da fonte.
Crédito: Laboratório de Imagens Conceptuais do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

O WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope) da NASA irá procurar planetas para lá do nosso Sistema Solar na direcção do centro da nossa Galáxia, a Via Láctea, onde estão a maioria das estrelas. O estudo das propriedades dos mundos exoplanetários ajudar-nos-á a entender o aspecto dos sistemas planetários por toda a Galáxia e como se formam e evoluem.

A combinação das descobertas do WFIRST com os resultados das missões Kepler e TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA vai dar por concluído o primeiro censo planetário sensível a uma ampla gama de massas e órbitas planetárias, aproximando-nos da descoberta de mundos habitáveis parecidos com a Terra, além do nosso próprio planeta.

Até à data, os astrónomos encontraram a maioria dos planetas quando passam em frente da sua estrela hospedeira em eventos chamados trânsitos, que diminuem temporariamente a luz da estrela. Os dados do WFIRST também podem detectar trânsitos, mas a missão irá observar principalmente o efeito oposto – pequenos picos de brilho produzido por um fenómeno de curvatura da luz chamado micro-lente. Estes eventos são muito menos comuns do que os trânsitos, porque dependem do alinhamento casual de duas estrelas amplamente separadas e sem relação à deriva no espaço.

“Os sinais de micro-lentes de pequenos planetas são raros e breves, mas são mais fortes do que os sinais de outros métodos,” disse David Bennett, que lidera o grupo de micro-lentes gravitacionais no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “Tendo em conta que é um evento em um milhão, a chave para o WFIRST encontrar planetas de baixa massa é pesquisar centenas de milhões de estrelas.”

Além disso, as micro-lentes são mais eficazes a encontrar planetas dentro e para lá da zona habitável – as distâncias em que os planetas podem ter água líquida à superfície.

Introdução às micro-lentes

Este efeito ocorre quando a luz passa perto de um objecto massivo. Qualquer coisa com massa distorce o tecido do espaço-tempo, como uma bola de bowling quando colocada num trampolim. A luz viaja numa linha recta, mas se o espaço-tempo for curvado – o que acontece próximo de algo massivo, como uma estrela – a luz segue a curva.

Sempre que duas estrelas se alinham a partir da nossa perspectiva, a luz da estrela mais distante é curvada à medida que se desloca pelo espaço-tempo curvo da estrela mais próxima. Este fenómeno, uma das previsões da teoria geral da relatividade de Einstein, foi confirmado pelo físico britânico Sir Arthur Eddington durante um eclipse solar total em 1919. Se o alinhamento for especialmente íntimo, a estrela mais próxima age como uma lente cósmica natural, focando e intensificando a luz da estrela de fundo.

Os planetas que orbitam a estrela no plano da frente também podem modificar a luz que passa pela lente, agindo como as suas próprias lentes gravitacionais minúsculas. A distorção que criam permite que os astrónomos meçam a massa e distância do planeta em relação à sua estrela hospedeira. É assim que o WFIRST irá usar micro-lentes para descobrir novos mundos.

Mundos familiares e exóticos

“Tentar interpretar populações planetárias hoje em dia é como tentar interpretar uma imagem com uma metade tapada,” disse Matthew Penny, professor assistente de física e astronomia da Universidade Estatal do Louisiana em Baton Rouge, EUA, que liderou um estudo para prever as capacidades de pesquisa de micro-lentes do WFIRST. “Para entender completamente a formação dos sistemas planetários, precisamos encontrar planetas de todas as massas a todas as distâncias. Nenhuma técnica pode fazer isso, mas o levantamento de micro-lentes do WFIRST, em combinação com os resultados do Kepler e do TESS, revelará muito mais da imagem.”

Até à data foram confirmados mais de 4000 exoplanetas, mas apenas 86 foram descobertos através de micro-lentes. As técnicas usadas frequentemente para encontrar outros mundos são direccionadas a planetas que tendem a ser muito diferentes daqueles do nosso Sistema Solar. O método de trânsito, por exemplo, é melhor para encontrar planetas do tipo sub-Neptuno que têm órbitas muito mais pequenas do que Mercúrio. Para um sistema planetário como o nosso, os estudos de trânsito podem perder todos os planetas.

O levantamento de micro-lentes do WFIRST vai ajudar a encontrar análogos de todos os planetas do nosso Sistema Solar à excepção de Mercúrio, cuja baixa massa e órbita pequena se combinam para o colocar fora do alcance da missão. O WFIRST vai encontrar planetas que têm a massa da Terra e ainda mais pequenos – talvez até luas grandes, como a lua de Júpiter, Ganimedes.

O WFIRST também conseguirá encontrar planetas pertencentes a outras categorias pouco estudadas. As micro-lentes são mais adequadas para encontrar mundos a partir da zona habitável para fora. Isto inclui gigantes gelados, como Úrano e Neptuno do nosso Sistema Solar, e até planetas flutuantes – mundos que vagueiam livremente pela Galáxia, sem ligação a qualquer estrela.

Embora os gigantes de gelo sejam uma minoria no nosso Sistema Solar, um estudo de 2016 indicou que podem ser o tipo planetário mais comum da Galáxia. O WFIRST irá colocar essa teoria à prova e irá ajudar-nos a melhor entender quais as características planetárias mais prevalecentes.

O WFIRST vai explorar regiões da Galáxia que ainda não foram sistematicamente examinadas em busca de exoplanetas devido aos diferentes objectivos das missões anteriores. O Kepler, por exemplo, investigou uma região de tamanho modesto com aproximadamente 100 graus quadrados com 100.000 estrelas a distâncias típicas de mais ou menos 1000 anos-luz. O TESS varre o céu inteiro e rastreia 200.000 estrelas, no entanto as suas distâncias típicas rondam os 100 anos-luz. O WFIRST irá investigar aproximadamente 3 graus quadrados, mas seguirá 200 milhões de estrelas a distâncias de aproximadamente 10.000 anos-luz.

Dado que o WFIRST é um telescópio infravermelho, conseguirá ver através das nuvens de poeira que impedem outros telescópios de estudar planetas na região central e movimentada da nossa Galáxia. A maioria das observações terrestres de micro-lentes, até ao momento, têm sido no visível, tornando o centro da Via Láctea um território largamente inexplorado. Um levantamento de micro-lentes, realizado desde 2015 e usando o UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope) no Hawaii, está a pavimentar o caminho para o censo exoplanetário do WFIRST, mapeando a região.

O levantamento UKIRT está a fornecer as primeiras medições da taxa de eventos de micro-lentes na direcção do núcleo da Galáxia, onde as estrelas estão mais densamente concentradas. Os resultados vão ajudar os astrónomos a seleccionar a estratégia de observação final para o esforço de micro-lentes do WFIRST.

O objectivo mais recente da equipa do UKIRT é detectar eventos de micro-lentes usando aprendizagem de máquina, que será vital para o WFIRST. A missão vai produzir uma quantidade tão grande de dados que não seria prático visualizá-los apenas a olho. O aperfeiçoamento da procura exigirá processos automatizados.

Os resultados adicionais do UKIRT apontam para uma estratégia de observação que revelará o maior número possível de eventos de micro-lentes, evitando as nuvens mais espessas de poeira que podem bloquear até a luz infravermelha.

“O nosso levantamento actual com o UKIRT está a criar as bases para que o WFIRST possa implementar o primeiro levantamento espacial dedicado às micro-lentes,” disse Savannah Jacklin, astrónoma da Universidade de Vanderbilt em Nashville, Tennessee, EUA, que liderou vários estudos do UKIRT. “As missões exoplanetárias anteriores expandiram o nosso conhecimento dos sistemas planetários e o WFIRST dará um passo gigante para entender melhor como os planetas – particularmente aqueles dentro da zona habitável das suas estrelas hospedeiras – se formam e evoluem.”

De anãs castanhas a buracos negros

A mesma pesquisa de micro-lentes que irá revelar milhares de planetas também irá detectar centenas de outros objectos cósmicos bizarros e interessantes. Os cientistas serão capazes de estudar corpos flutuantes com massas que variam entre a de Marte e 100 vezes a do Sol.

O limite inferior deste intervalo de massas inclui planetas expelidos das suas estrelas hospedeiras e que agora vagueiam a Galáxia como planetas flutuantes ou fugitivos. A seguir, estão as anãs castanhas, demasiado grandes para serem caracterizadas como planetas, mas não suficientemente massivas para se tornarem estrelas. As anãs castanhas não brilham visivelmente como estrelas, mas o WFIRST será capaz de as estudar no infravermelho através do calor que resta da sua formação.

Os objectos na extremidade superior incluem “cadáveres” estelares – estrelas de neutrões e buracos negros – deixados para trás quando as estrelas massivas esgotam o seu combustível. O estudo e a medição das suas massas vão ajudar os cientistas a compreender mais sobre a morte das estrelas, ao mesmo tempo que fornecem um censo dos buracos negros de massa estelar.

“O levantamento de micro-lentes do WFIRST avançará não apenas a nossa compreensão dos sistemas planetários,” disse Penny, “como também permitirá toda uma série de outros estudos sobre a variabilidade de 200 milhões de estrelas, a estrutura e a formação da Via Láctea interior e a população de buracos negros e outros objectos escuros e compactos que são difíceis ou impossíveis de estudar de qualquer outra maneira.”

Infelizmente, o orçamento deste ano da NASA apenas tem fundos para o desenvolvimento do WFIRST até Setembro de 2020. O orçamento de 2021 propõe a interrupção do financiamento da missão WFIRST e um maior foco na conclusão do Telescópio Espacial James Webb, agora com lançamento planeado para Março de 2021. A administração da agência espacial não está pronta para prosseguir com outro telescópio extremamente caro até que o Webb seja lançado com sucesso.

Astronomia On-line
3 de Abril de 2020

 

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3533: Remains of 90 million-year-old rainforest discovered under Antarctic ice

SCIENCE

Fossil traces of an ancient rainforest were just unearthed in West Antarctica.

An illustration of the temperate rainforest that thrived in West Antarctica about 90 million years ago, when dinosaurs still walked the Earth. (Image: © J. McKay/Alfred-Wegener-Institut; Creative Commons licence CC-BY 4.0)

About 90 million years ago, West Antarctica was home to a thriving temperate rainforest, according to fossil roots, pollen and spores recently discovered there, a new study finds.

The world was a different place back then. During the middle of the Cretaceous period (145 million to 65 million years ago), dinosaurs roamed Earth and sea levels were 558 feet (170 meters) higher than they are today. Sea-surface temperatures in the tropics were as hot as 95 degrees Fahrenheit (35 degrees Celsius).

This scorching climate allowed a rainforest — similar to those seen in New Zealand today — to take root in Antarctica, the researchers said.

The rainforest’s remains were discovered under the ice in a sediment core that a team of international researchers collected from a seabed near Pine Island Glacier in West Antarctica in 2017.

As soon as the team saw the core, they knew they had something unusual. The layer that had formed about 90 million years ago was a different color. “It clearly differed from the layers above it,” study lead researcher Johann Klages, a geologist at the Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research in Bremerhaven, Germany, said in a statement.

An operator on the “Polarstern” ship drives the MeBo seabed drilling system using remote technology. (Image credit: JP Klages/AWI)

Back at the lab, the team put the core into a CT (computed tomography) scanner. The resulting digital image showed a dense network of roots throughout the entire soil layer. The dirt also revealed ancient pollen, spores and the remnants of flowering plants from the Cretaceous period.

By analyzing the pollen and spores, study co-researcher Ulrich Salzmann, a paleoecologist at Northumbria University in England, was able to reconstruct West Antarctica’s 90 million-year-old vegetation and climate. “The numerous plant remains indicate that the coast of West Antarctica was, back then, a dense temperate, swampy forest, similar to the forests found in New Zealand today,” Salzmann said in the statement.

 

The sediment core revealed that during the mid-Cretaceous, West Antarctica had a mild climate, with an annual mean air temperature of about 54 F (12 C), similar to that of Seattle. Summer temperatures were warmer, with an average of 66 F (19 C). In rivers and swamps, the water would have reached up to 68 F (20 C).

In addition, the rainfall back then was comparable to the rainfall of Wales, England, today, the researchers found.

These temperatures are impressively warm, given that Antarctica had a four-month polar night, meaning that a third of every year had no life-giving sunlight. However, the world was warmer back then, in part, because the carbon dioxide concentration in the atmosphere was high — even higher than previously thought, according to the analysis of the sediment core, the researchers said.

“Before our study, the general assumption was that the global carbon dioxide concentration in the Cretaceous was roughly 1,000 ppm [parts per million],” study co-researcher Gerrit Lohmann, a climate modeler at Alfred Wegener Institute, said in the statement. “But in our model-based experiments, it took concentration levels of 1,120 to 1,680 ppm to reach the average temperatures back then in the Antarctic.”

These findings show how potent greenhouse gases like carbon dioxide can cause temperatures to skyrocket, so much so that today’s freezing West Antarctica once hosted a rainforest. Moreover, it shows how important the cooling effects of today’s ice sheets are, the researchers said.

The study was published online yesterday (April 1) in the journal Nature.

Originally published on Live Science.
By Laura Geggel – Associate Editor

 

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3532: Northolt Branch Observatories

SCIENCE/ASTRONOMY

=== Confirmações NEO de Março ===

Em Março ajudámos a confirmar onze novos asteróides da Terra.

Nove foram encontrados pela Catalina Sky Survey, um pelo Pan-STARRS 1 e o outro em Kiso-Tóquio.

Dos onze, sete eram asteróides do tipo Apollo, três tipos Amor, com o último sendo um tipo Aten. Nenhum foi classificado como asteróides potencialmente perigosos (PHAs)

Também observámos JNS043 (2020 FL2), mas foi confirmado enquanto o seguíamos.

===

Alguns extremos:

Saudades mais próxima:

2020 FL2, que chegou a 147,000 km da Terra no dia 18 de Fevereiro (menos de metade da distância da Lua)
Devido à sua distância estreita, 2020 FL2 estava se movendo a 1800 minutos de arco muito rápidos por hora (igual ao tamanho da Lua cheia a cada 90 segundos) quando a observámos.

Mais pequeno:

2020 FJ4 a apenas 3-8 metros de tamanho!

Maior:

2020 FS3 com um diâmetro de 55-120 metros.

Órbitas incomuns:

2020 FZ5 teve a maior inclinação (i= 27.19)
2020 FB5 teve a maior excentricidade (e= 0.843)

A confirmação mais fraca foi de 2020 FJ4 na magnitude + 19.3.

* Diagrama orbital cortesia de: Catalina Sky Survey. D. Rankin *

Northolt Branch Observatories
Asteroid Day
NEOShield-2
Qhyccd

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Antarctica’s Denman Glacier is sinking into the world’s deepest canyon

SCIENCE

The melting glacier could raise sea level by almost 5 feet (1.5 meters).

Denman trough (dark blue strip) sinks some 11,000 feet (3,500 meters) below sea level, and could soon become the burial plot of a massive, dying glacier.
(Image: © NASA’s Scientific Visualization Studio)

The glaciers of Antarctica are melting at unprecedented rates, and a giant canyon in the continent’s rocky underbelly could make matters much worse.

In a study published March 23 in the journal Geophysical Research Letters, researchers used more than 20 years of satellite data to monitor the ice in Denman Glacier — a 12-mile wide (20 kilometers) stream of ice in East Antarctica — along with the bedrock beneath it. The researchers found that, not only did Denman’s western flank retreat nearly 3 miles (5 km) between 1996 and 2018, but that a deep canyon below the glacier may be causing the glacier to melt faster than it can possibly recover.

Denman Glacier’s western flank flows over the deepest known land canyon on Earth, plunging at least 11,000 feet (3,500 meters) below sea level. Right now, that canyon (known as the Denman trough) is mostly cut off from the sea thanks to all the glacial ice piled inside and atop the ravine. However, as the glacier’s edge continues to retreat farther and farther down the slope, warm ocean water will pour into the canyon, battering bigger and bigger sections of the glacier and gradually turning the Denman trough into a giant bowl of meltwater with nowhere else to go.

This scenario, the researchers wrote, could kick off a runaway feedback loop of melt that ultimately returns all of Denman Glacier’s ice to the sea — risking nearly 5 feet (1.5 m) of global sea level rise.

“Because of the shape of the ground beneath Denman’s western side, there is potential for rapid and irreversible retreat, and that means substantial increases in global sea levels in the future,” lead study author Virginia Brancato, a postdoctoral fellow with NASA’s Jet Propulsion Laboratory, said in a statement.

This map shows Denman Glacier’s grounding line retreating between 1996 (the black line) and 2018 (yellow line). The large dip in the bedrock represents Denman trough, a canyon reaching a maximum depth of 11,000 feet (3,500 meters) below sea level. The glacier’s grounding line has already begun creeping down the canyon’s wall. (Image credit: AGU/ Brancato et. al)

Glaciers are giant slabs of ice sitting atop continental bedrock. Most glaciers in Antarctica, including Denman, end in large ice shelves or “tongues” that jut away from the land and into the open ocean, where their edges slowly snap into pieces and form new icebergs. The point where a glacier first leaves the bedrock and begins to float in the water is called the grounding line. The location of this line is key to a glacier’s stability; when warm ocean water melts away exposed glacial ice, the grounding line retreats farther and farther back, making nearby ice sheets less stable and more prone to melting and cracking.

In the new study, researchers used satellite data from the German Aerospace Center and the Italian Space Agency to measure how far Denman Glacier’s grounding line retreated in the 22 years between 1996 and 2018, and how much mass the glacier lost in melted ice. They saw extensive melting — Denman lost more than 268 billion tons (2.43 metric tons) of ice in those two decades — and an alarming rate of retreat on one side of the glacier only.

While there was little retreat on Denman’s eastern flank (where a rocky ridge stabilizes the grounding line), the glacier’s western flank shot back by nearly 3 miles (5 km), plunging partway down the slope of the massive Denman trough.

If current global warming trends continue, that trough could spell doom for Denman glacier, the researchers wrote. As the glacier’s grounding line continues to sink farther down the canyon (which already sits below sea level), warm ocean water will batter larger and larger chunks of the glacier’s edge, causing it to melt even faster and make the precarious ice shelf above even more vulnerable to collapse.

If that happens, it’s likely that Denman Glacier will undergo a “rapid and irreversible retreat” with “major consequences” for sea level rise, the researchers wrote in the study. This possibility should be a wake-up call to scientists who previously considered melt in East Antarctica a relatively benign threat compared to the rapidly melting Pine Island and Thwaites glaciers in West Antarctica, the authors concluded.

“The ice in West Antarctica has been melting faster in recent years, but the sheer size of Denman Glacier means that its potential impact on long-term sea level rise is just as significant,” study co-author Eric Rignot, a professor of Earth system science at the University of California, Irvine, said in the statement.

Originally published on Live Science.
By Brandon Specktor – Senior Writer
31/03/2020

 

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3530: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

4581 Asclepius is an Apollo-type potentially hazardous asteroid with a diameter of 215-480 metres.

It was first observed at Palomar Observatory on March 31st 1989. Asclepius made a ‘close’ approach on March 24th at a distance of 0.0704au (10.5 million km) from the Earth.

Nine days before this asteroid was discovered it made a close approach of less than 700,000km. This was big news in the late 80’s. Dr. Holt, an amateur astronomer from Flagstaff, Arizona, who discovered the asteroid, said of the event “On the cosmic scale of things, that was a close call,”

Asclepius is currently observable at +18.4 mag and had been unobserved since the May 2019.

Northolt Branch Observatories
Asteroid Day
NEOShield-2
Qhyccd

4581 Asclépio é um asteróide do tipo Apollo potencialmente perigoso com um diâmetro de 215-480 metros.

Foi observado pela primeira vez no Observatório Palomar em 31 de Março de 1989. Asclépio fez uma abordagem “próxima” no dia 24 de Março a uma distância de 0.0704 au (10.5 milhões de km) da Terra.

Nove dias antes deste asteróide ser descoberto, ele fez uma aproximação estreita de menos de 700,000 km. Isto foi uma grande notícia no final dos anos 80 Dr. Holt, um astrónomo amador de Flagstaff, Arizona, que descobriu o asteróide, disse sobre o evento ” Na escala cósmica das coisas, isso foi uma chamada próxima,”

Asclépio é actualmente observável em + 18.4 Mag e não foi observado desde maio de 2019.

Northolt Branch Observatories
Asteroid Day
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Investigadores procuram matéria escura “perto de casa”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O decaimento da matéria escura deveria produzir um halo brilhante e esférico de emissão de raios-X em torno do centro da Via Láctea que podia ser detectável quando olhando em regiões de outra forma vazias da Galáxia.
Crédito: Christopher Dessert, Nicholas L. Rodd, Benjamin R. Safdi, Zosia Rostomian (Laboratório Berkeley), com base em dados do LAT (Fermi Large Area Telescope)

Oitenta e cinco porcento do Universo é composto de matéria escura, mas não sabemos exactamente o que é.

Um novo estudo da Universidade de Michigan, do Laboratório Nacional Lawrence em Berkeley e da Universidade da Califórnia, Berkeley, descartou que a matéria escura seja responsável por misteriosos sinais electromagnéticos anteriormente observados de galáxias próximas. Antes deste trabalho, havia grandes esperanças de que estes sinais dessem aos físicos evidências concretas para ajudar a identificar a matéria escura.

A matéria escura não pode ser observada directamente porque não absorve, reflete ou emite luz, mas os investigadores sabem que existe devido ao efeito que tem sobre outra matéria. Precisamos da matéria escura para explicar as forças gravitacionais que mantêm as galáxias unidas, por exemplo.

Os físicos sugeriram que a matéria escura é um primo intimamente relacionado do neutrino, chamado neutrino estéril. Os neutrinos – partículas subatómicas que raramente interagem com a matéria – são libertados durante reacções nucleares que ocorrem no interior do Sol. Têm uma massa minúscula, mas esta massa não é explicada pelo Modelo Padrão da Física de Partículas. Os físicos sugerem que o neutrino estéril, uma partícula hipotética, podia explicar esta massa e também ser matéria escura.

Os investigadores devem ser capazes de detectar o neutrino estéril porque é instável, diz Ben Safdi, co-autor e professor assistente de física na Universidade de Michigan. Decai para neutrinos comuns e radiação electromagnética. Então, para detectar a matéria escura, os físicos examinam galáxias em busca desta radiação electromagnética na forma de emissão de raios-X.

Em 2014, um trabalho seminal descobriu um excesso de emissão de raios-X de galáxias e enxames de galáxias próximas. A emissão parecia ser consistente com a que surgiria do decaimento de neutrinos estéreis de matéria escura, disse Safdi.

Agora, uma metanálise de dados brutos obtidos pelo telescópio espacial XMM-Newton, de objectos na Via Láctea ao longo de um período de 20 anos, não encontrou evidências de que o neutrino estéril seja o que perfaz a matéria escura. A equipa de investigação inclui o estudante de doutoramento Christopher Dessert da Universidade de Michigan, Nicholas Rodd, físico do grupo teórico do Laboratório Berkeley e do Centro de Física Teórica de Berkeley. Os seus resultados foram publicados na revista Science.

“Este artigo de 2014 e os trabalhos de acompanhamento confirmaram que o sinal gerou um interesse significativo nas comunidades de astrofísica e de física de partículas devido à possibilidade de saber, pela primeira vez, exactamente o que é a matéria escura a nível microscópico,” disse Safdi. “A nossa descoberta não significa que a matéria escura não seja um neutrino estéril, mas significa que – ao contrário do que foi afirmado em 2014 – não existem evidências experimentais, até à data, que apontem para a sua existência.”

Os telescópios espaciais de raios-X, como o telescópio XMM-Newton, apontam para ambientes ricos em matéria escura para procurar esta fraca radiação electromagnética na forma de sinais de raios-X. A descoberta de 2014 denominou a emissão de raios-X de “linha de 3,5 keV” – keV significa quilo-eletrão-volt – porque era aí que o sinal aparecia nos detectores de raios-X.

A equipa de investigação procurou esta linha na nossa própria Via Láctea usando 20 anos de dados de arquivo obtidos pelo telescópio espacial de raios-X XMM-Newton. Os físicos sabem que a matéria escura se acumula em torno das galáxias, de modo que quando análises anteriores examinaram galáxias vizinhas e enxames de galáxias, cada uma dessas imagens teria capturado alguma coluna do halo de matéria escura da Via Láctea.

A equipa usou essas imagens para observar a parte “mais escura” da Via Láctea. Isto melhorou significativamente a sensibilidade de análises anteriores que procuravam o neutrino estéril de matéria escura, disse Safdi.

“Para onde quer que olhemos, deve haver algum fluxo de matéria escura do halo da Via Láctea,” disse Rodd, devido à localização do nosso Sistema Solar na Galáxia. “Nós explorámos o facto de que vivemos num halo de matéria escura” no estudo.

Christopher Dessert, co-autor do estudo, físico e estudante de doutoramento na Universidade de Michigan, disse que os enxames galácticos onde a linha de 3,5 keV foi observada também têm grandes sinais de fundo, que servem como ruído nas observações e podem dificultar a identificação de sinais específicos que podem estar associados com a matéria escura.

“A razão pela qual estamos a olhar através do halo de matéria escura da nossa Via Láctea é que o fundo é muito menor,” explicou Dessert.

Por exemplo, o XMM-Newton capturou imagens de objectos isolados, como estrelas individuais, na Via Láctea. Os investigadores obtiveram estas imagens e mascararam os objectos de interesse original, deixando ambientes pristinos e escuros onde procurar o brilho do decaimento da matéria escura. A combinação de 20 anos de tais observações permitiu sondar o neutrino estéril da matéria escura a níveis sem precedentes.

Caso os neutrinos estéreis fossem matéria escura, e caso o seu decaimento levasse a uma emissão na linha de 3,5 keV, Safdi e os seus colegas deveriam ter observado essa linha na sua análise. Mas não encontraram evidências de neutrinos estéreis de matéria escura.

“Embora este trabalho, infelizmente, atire um balde de água fria no que parecia ser a primeira evidência da natureza microscópica da matéria escura, abre uma abordagem totalmente nova para procurar matéria escura que poderá levar a uma descoberta no futuro próximo,” concluiu Safdi.

Astronomia On-line
31 de Março de 2020

 

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3528: ALMA observa gás impactado por jactos jovens de buraco negro super-massivo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Imagem reconstruida do aspecto de MG J0414+0534 caso os efeitos de lente gravitacional fossem “desligados”. As emissões da poeira e do gás ionizado em torno de um quasar podem ser vistas a vermelho. As emissões do gás monóxido de carbono são vistas a verde, que têm uma estrutura bipolar ao longo dos jatos.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K. T. Inoue et al.

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos obtiveram a primeira imagem de nuvens perturbadas de gás numa galáxia a 11 mil milhões de anos-luz de distância. A equipa descobriu que a perturbação é provocada por jactos jovens e poderosos libertados por um buraco negro super-massivo que reside no centro da galáxia hospedeira. Este resultado lançará luz sobre o mistério do processo evolutivo das galáxias no início do Universo.

É sabido que os buracos negros exercem uma forte atracção gravitacional na matéria circundante. No entanto, é menos conhecido que alguns buracos negros têm fluxos velozes de matéria ionizada, chamados jactos. Em algumas galáxias próximas, os jactos desenvolvidos expelem nuvens galácticas de gás, resultando na supressão de formação estelar. Portanto, para entender a evolução das galáxias, é crucial observar a interacção entre jactos de buracos negros e nuvens gasosas ao longo da história cósmica. No entanto, tem sido difícil obter evidências claras desta interacção, especialmente no início do Universo.

Para obter evidências tão claras, a equipa usou o ALMA para observar um objecto interessante conhecido como MG J0414+0534. Uma característica distintiva de MG J0414+0534 é que os caminhos que a sua luz percorre até à Terra são significativamente distorcidos pela gravidade de outra galáxia “lente” entre MG J0414+0534 e nós, provocando uma ampliação significativa.

“Esta distorção funciona como um ‘telescópio natural’ para permitir uma visão detalhada de objectos distantes,” diz Takeo Minezaki, professor da Universidade de Tóquio.

Outra característica é que MG J0414+0534 possui um buraco negro super-massivo com jactos bipolares no centro da galáxia hospedeira. A equipa conseguiu reconstruir a imagem “verdadeira” das nuvens gasosas, bem como dos jactos de MG J0414+0534, contabilidade cuidadosamente os efeitos gravitacionais exercidos pela galáxia “lente” interveniente.

“Combinando este telescópio cósmico e as observações de alta resolução do ALMA, obtivemos uma visão excepcionalmente nítida, que é 9000 vezes melhor do que a visão humana,” acrescenta Kouichiro Nakanishi, professor associado do projecto no NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan)/SOKENDAI. “Com esta resolução extremamente alta, conseguimos obter a distribuição e o movimento nuvens gasosas em torno de jactos expelidos por um buraco negro super-massivo.”

Graças a uma resolução tão superior, a equipa descobriu que nuvens gasosas ao longo dos jactos têm movimentos violentos com velocidades de até 600 km/s, mostrando evidências claras de gás impactado. Além disso, descobriu-se que o tamanho das nuvens gasosas impactadas e dos jactos é muito menor do que o tamanho típico de uma galáxia com esta idade.

“Talvez estejamos a testemunhar a fase inicial da evolução dos jactos na galáxia,” diz Satoki Matsushita, investigador do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica. “Pode ser tão cedo quanto algumas dezenas de milhares de anos após o lançamento dos jactos.”

“MG J0414+0534 é um exemplo excelente devido à jovem idade dos jatos,” sumariz Kaiki Inoue, professor na Universidade Kindai, Japão, e autor principal do artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. “Encontrámos evidências reveladoras da interacção significativa entre jatos e nuvens gasosas, mesmo na fase evolutiva inicial dos jactos. Acho que a nossa descoberta abrirá o caminho para uma melhor compreensão do processo evolutivo das galáxias no início do Universo.”

Astronomia On-line
31 de Março de 2020

 

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3527: Revisitando dados antigos da Voyager 2, os cientistas descobrem mais um segredo

CIÊNCIA/ESTRONOMIA

A Voyager 2 obteve esta imagem à medida que se aproximava de Úrano no dia 14 de Janeiro de 1986. O tom azulado do planeta é devido ao metano na sua atmosfera, que absorve comprimentos de onda vermelhos da luz.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Oito anos e meio depois do início da sua grande “tournée” pelo Sistema Solar, a sonda Voyager 2 encontrava-se pronta para outro encontro. Estávamos no dia 24 de Janeiro de 1986 e ia deparar-se em breve com o misterioso sétimo planeta, Úrano, frio como o gelo.

Nas horas seguintes, a Voyager 2 passou a 81.433 km do topo das nuvens de Úrano, recolhendo dados que revelaram dois novos anéis, 11 novas luas e temperaturas abaixo dos -214º C. Estes dados ainda permanecem como as únicas medições obtidas de perto do planeta.

Três décadas depois, os cientistas que reinspeccionam esses dados encontraram mais um segredo.

Sem o conhecimento de toda a comunidade da física espacial, há 34 anos a Voyager 2 passou através de um plasmoide, uma bolha magnética gigante que pode estar a levar a atmosfera de Úrano para o espaço. A descoberta, relatada na revista Geophysical Research Letters, levanta novas questões sobre o ambiente magnético único do planeta.

Um “estranho” magnético e oscilante

As atmosferas planetárias por todo o Sistema Solar estão a vazar para o espaço. O hidrogénio “brota” de Vénus para se juntar ao vento solar, o fluxo contínuo de partículas que escapam do Sol. Júpiter e Saturno ejectam bolhas do seu “ar” electricamente carregado. Até a atmosfera da Terra escapa para o espaço (não se preocupe, continuará a existir por outros mil milhões de anos ou mais).

Os efeitos são minúsculos nas escalas de tempo humanas, mas, dado tempo suficiente, a fuga atmosférica pode fundamentalmente alterar o destino de um planeta. Para um caso em específico, basta olhar para Marte.

“Marte costumava ser um planeta húmido com uma atmosfera espessa,” disse Gina DiBraccio, física espacial do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e cientista do projecto MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution). “Evoluiu com o tempo” – 4 mil milhões de anos de fuga atmosférica para o espaço – “para se tornar no planeta seco que vemos hoje.”

A fuga atmosférica é impulsionada pelo campo magnético de um planeta, que pode ajudar e dificultar o processo. Os cientistas pensam que os campos magnéticos podem proteger um planeta, afastando as tempestades do vento solar, destruidor de atmosferas. Mas também podem criar oportunidades de escape, como as bolhas gigantes libertadas por Saturno e por Júpiter quando as linhas do campo magnético se emaranham. De qualquer maneira, para entender como as atmosferas mudam, os cientistas têm que prestar muita atenção ao magnetismo.

Esta é mais uma razão pela qual Úrano é um mistério. O “flyby” da Voyager em 1986 revelou o quão magneticamente estranho o planeta é.

“A estrutura, o modo como se move…,” disse Di Braccio, “Úrano é realmente único.”

Ao contrário de qualquer outro planeta no nosso Sistema Solar, Úrano gira quase perfeitamente de lado – como um leitão no espeto – completando uma volta a cada 17 horas. Os pontos do eixo magnético apontam 60º para longe desse eixo de rotação, de modo que à medida o planeta gira, a sua magnetosfera – o espaço esculpido pelo seu campo magnético – oscila como uma bola de râguebi mal atirada. Os cientistas ainda não sabem como o modelar.

Esta excentricidade atraiu DiBraccio e o seu co-autor Dan Gershman, físico espacial de Goddard, ao projecto. Ambos faziam parte de uma equipa que elaborava planos para uma nova missão aos “gigantes gasosos” Úrano e Neptuno, e estavam à procura de mistérios para resolver. O estranho campo magnético de Úrano, medido pela última vez há mais de 30 anos, parecia um bom lugar para começar.

Assim sendo, fizeram download das leituras do magnetómetro da Voyager 2, que monitorizou a força e a direcção dos campos magnéticos perto de Úrano à medida que a nave espacial por lá passava. Sem ideia do que podiam encontrar, debruçaram-se com mais atenção do que estudos anteriores, traçando um novo ponto de dados a cada 1,92 segundos. As linhas suaves deram lugar a picos e quedas irregulares. E foi aí que o viram: um pequeno ziguezague com uma grande história.

“Achas que isto pode ser… um plasmoide?” perguntou Gershman a DiBraccio, vendo o rabisco.

Pouco conhecidos na altura da passagem da Voyager 2, os plasmoides foram desde então reconhecidos como uma maneira importante dos planetas perderem massa. Estas bolhas gigantes de plasma, ou gás electrificado, desprendem-se do final da magneto-cauda de um planeta – a parte do seu campo magnético soprada pelo Sol como uma manga de vento. Com tempo suficiente, os plasmoides que escapam podem drenar iões da atmosfera de um planeta, alterando fundamentalmente a sua composição. Já haviam sido observados na Terra e noutros planetas, mas ninguém tinha detectado plasmoides em Úrano – ainda.

DiBraccio executou os dados através do seu “pipeline” de processamento e os resultados voltaram limpos. “Eu acho que é mesmo,” disse ela.

A bolha escapa

O plasmoide que DiBraccio e Gershman encontraram ocupava uns meros 60 segundos do voo de 45 horas da Voyager 2 por Úrano. Aparecia como um rápido movimento de cima para baixo nos dados do magnetómetro. “Mas, se o víssemos em 3D, pareceria um cilindro,” disse Gershman.

Comparando os seus resultados com plasmoides observados em Júpiter, Saturno e em Mercúrio, estimaram uma forma cilíndrica com pelo menos 204.000 quilómetros de comprimento, e até 400.000 quilómetros de largura. Tal como todos os plasmoides planetários, estava repleto de partículas carregadas – principalmente hidrogénio ionizado, pensam os autores.

As leituras de dentro do plasmoide – enquanto a Voyager 2 voava através dele – sugeriram as suas origens. Ao passo que alguns plasmoides têm um campo magnético interno torcido, DiBraccio e Gershman observaram “loops” magnéticos suaves e fechados. Tais plasmoides são tipicamente formados quando um planeta lança pedaços da sua atmosfera para o espaço. “As forças centrífugas assumem o controlo e o plasmoide aperta,” explicou Gershman. De acordo com as suas estimativas, este tipo de plasmoide pode representar entre 15 e 55% da perda de massa atmosférica em Úrano, uma proporção maior do que em Júpiter ou Saturno. Pode muito bem ser a maneira dominante de Úrano lançar a sua atmosfera para o espaço.

Como é que o escape de plasmoides mudou Úrano ao longo do tempo? Com apenas um conjunto de observações, é difícil dizer.

“Imagine se uma nave espacial tivesse passado por esta sala e tentasse caracterizar toda a Terra,” disse DiBraccio. “Obviamente, não vai mostrar nada sobre o Saara ou sobre a Antárctica.”

Mas as descobertas ajudam a focar novas questões sobre o planeta. O mistério remanescente é parte do que os atrai. “É por isso que adoro a ciência planetária,” comentou DiBraccio. “Estamos sempre a ir a algum lugar que não conhecemos.”

Astronomia On-line
31 de Março de 2020

 

spacenews

 

3526: Pandemia do novo Coronavírus “chegou ao Espaço” e já fez vítimas

CIÊNCIA/SAÚDE

Todos os sectores da sociedade estão a ser afectados pela pandemia do novo Coronavírus. A doença é tentacular e toca em todos os lados, até no Espaço. Assim, a empresa de satélites OneWeb que queria ligar os lugares mais remotos do mundo à Internet, está em falência. Posteriormente a terem colocado 74 satélites em órbita, a empresa perdeu o maior e mais importante investidor devido à COVID-19.

A empresa está agora à procura de um comprador para dar continuidade aquele que seria o projecto concorrente ao Starlink da SpaceX.

Coronavírus infringe grande perda no projecto de Internet a partir do espaço

A startup de Internet via satélite OneWeb entrou com pedido de falência no capítulo 11, um movimento que ocorre pouco tempo depois da empresa ter lançado um novo lote de 34 satélites em órbita.

A OneWeb, com sede em Londres, anunciou o pedido de falência na sexta-feira (27 de Março), depois que o Softbank, o seu maior investidor, ter negado um pedido de financiamento adicional, de acordo com relatos da imprensa. A empresa também está a demitir alguns funcionários, procurando assim reestruturar os seus negócios.

É com muito custo que somos forçados a reduzir a nossa força de trabalho e entrar no processo do capítulo 11, enquanto os demais funcionários da empresa estão focados em gerir responsavelmente a nossa recente constelação e trabalhar com o tribunal e investidores.

Referiu o CEO da OneWeb, Adrian Steckel num comunicado à imprensa onde anunciava o pedido de falência.

Capítulo 11 – O Capítulo 11 da Lei de Falências do Código dos Estados Unidos é um dos capítulos do Título 11 do Código de Falência do país.

COVID-19 destrói empresas que estavam a mudar a forma como comunicamos

Para fornecer uma cobertura global à Internet, a empresa tinha um projecto para colocar 600 satélites em órbita. No entanto, isso provavelmente nunca irá acontecer. Conforme a OneWeb explica no seu site, o grupo está a enfrentar dificuldades financeiras. O maior accionista da OneWeb é a Softbank. A empresa japonesa está a lutar com a queda nos preços das acções causada pelo novo Coronavírus. Como resultado, serão vendidas acções avaliadas em 41 mil milhões de dólares.

A OneWeb estava já à procura de compradores e agora declarou falência. Isto é, conforme o “Capítulo 11” da lei de falências dos EUA, a empresa está oficialmente à venda. Assim, se um comprador for encontrado e a empresa for adquirida, os projectos do Grupo poderão continuar sem problemas. No entanto, é possível que alguns funcionários sejam demitidos. Se nenhuma outra empresa concordar em assumir, em breve esta terá que ser completamente encerrada.

Dispensador de constelação Ariane 6 OneWeb (Arianespace) 11

A empresa espacial Arianespace é um dos maiores credores da empresa de satélites. Actualmente a OneWeb deve à Arianespace cerca de 238 milhões de dólares, além de ver já a maioria dos lançamentos de foguetões planeados para o próximo ano cancelados.

Além da OneWeb, outras empresas também estão a trabalhar para estabelecer uma cobertura global da Internet via satélite. O maior concorrente do grupo insolvente é o projecto Starlink da SpaceX. O fundador da Amazon, Jeff Bezos, também quer criar uma rede de satélites para poder oferecer acesso à Internet em todo o mundo. Interessante foi o projecto do CEO da Amazon no final de 2019, Bezos tinha um plano para “salvar a Terra” e ninguém tinha pensado nisso.

Pplware
29 Mar 2020

 

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3525: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(163693) Atira is the prototype of the very rare class of Atira-type asteroids. It is a binary asteroid, with two components 4.8 km and and 1.0 km in diameter. It was discovered by LINEAR on February 11th 2003.

Atira orbits the Sun entirely inside of Earth’s orbit, and it is the largest of only 21 objects known to have such an orbit. It is currently observable at +18.2 mag.

Towards the left side, the image is very dark due to the glare from the planet Venus. At the time we to

Ver mais

O objecto NEOCP, C2F4212, que observamos recentemente foi agora designado 2020 FZ5. É um asteróide tipo Apollo com um diâmetro de 25-60 metros.

2020 FZ5 foi observado pela primeira vez em Mt. Pesquisa Lemmon no dia 25 de Março. Ele fez uma aproximação estreita no dia 26 de Março, a uma distância de 0.0295 au (4.4 milhões de km) da Terra.

Observamos-lo quando era visível a 19 +mag movendo-se através da constelação de Virgo.
https://www.minorplanetcenter.net/mpec/K20/K20FG4.html

 

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3524: Mercúrio poderá abrigar vida, dizem os cientistas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Mercúrio tem despertado uma renovada atenção. Depois dos cientistas se interessarem pela possibilidade de ter gelo e pelo estranho campo magnético, agora os investigadores debruçam-se sobre outro foco.

De acordo com um estudo publicado na semana passada, há uma hipótese minúscula de que Mercúrio, o vizinho mais próximo do Sol, tenha tudo o que precisa para hospedar a vida.

Mercúrio poderá ter água e ter vida

Mercúrio é quente, tem uma temperatura média de cerca de 400 °C, mas isso não impede este planeta de ser interessante. De tal forma que os cientistas estão a rever as imagens do astro obtidas pelas passagens da sonda Mariner 10 em 1974.

É possível que, enquanto houver água, as temperaturas sejam apropriadas para a sobrevivência e, possivelmente, para a origem da vida.

Referiu ao jornal norte-americano New York Times Jeffrey Kargel, co-autor do novo estudo.

No estudo, a equipa de investigadores sugere que a superfície caótica de Mercúrio não é o resultado de terramotos, como sustenta a teoria predominante. Em vez disso, eles argumentam que as fendas na superfície são causadas por voláteis – elementos que podem mudar rapidamente de um estado para o outro, como quando um líquido se transforma num gás – que borbulham sob Mercúrio.

Conforme referiram, os elementos voláteis, como a água, podem proporcionar um ambiente favorável à vida no subsolo – a superfície em si é quente demais, aquecendo cerca de 426 °C durante o dia.

Extensão de um vasto terreno caótico (contorno branco) no antípoda da bacia de Caloris.

Não é uma possibilidade absurda

A ideia de vida em Mercúrio ainda é um tiro no escuro, mas os investigadores estão esperançosos.

Pensei que, em algum momento, Alexis [Rodriguez] tivesse perdido [o sentido das suas ideias]. Mas, quanto mais investigava as evidências geológicas e mais pensava sobre as condições químicas e físicas do planeta, mais me apercebi que essa ideia – bem, pode ser de loucos, não completamente de loucos.

Concluiu Kargel ao mesmo jornal.

A vida noutros planetas parece agora ser mais viável, provavelmente a tecnologia estará a abrir novas perspectivas.

Mercúrio poderá ter gelo. Mas como é possível com temperaturas de 400°C?

Mercúrio é um planeta ainda com muitas perguntas por responder. Este é o menor e mais interno planeta do Sistema Solar e órbita o Sol a cada 87,969 dias terrestres. A temperatura média é … Continue a ler Mercúrio poderá ter gelo. Mas como é possível com temperaturas de 400°C?

 

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3523: Old gas blob from Uranus found in vintage Voyager 2 data

SCIENCE/ASTRONOMY

An animation shows the strange magnetic field of Uranus. The yellow arrow points toward the sun and the dark blue arrow represents the planet’s axis.
(Image: © NASA/Scientific Visualization Studio/Tom Bridgman)

Buried inside data that NASA’s iconic Voyager 2 spacecraft gathered at Uranus more than 30 years ago is the signature of a massive bubble that may have stolen a blob of the planet’s gassy atmosphere.

That’s according to scientists who analyzed archived Voyager 2 observations of the magnetic field around Uranus. These measurements had been studied before, but only using a relatively coarse view. In the new research, scientists instead looked at those measurements every two seconds. That detail showed what had previously been missed: an abrupt zigzag in the magnetic field readings that lasted just one minute of the spacecraft’s 45-hour journey past Uranus.

The tiny wobble in the Voyager 2 data represents something much larger since the spacecraft was flying so fast. Specifically, the scientists behind the new research believe the zigzag marks a plasmoid, a type of structure that wasn’t understood particularly well at the time of the flyby in January 1986.

But by now, plasmoids have earned scientists’ respect. A plasmoid is a massive bubble of plasma, which is a soup of charged particles. Plasmoids can break off from the tip of the sleeve of magnetism surrounding a planet like a teardrop.

Scientists have studied these structures at Earth and nearby planets, but never at Uranus or its neighbor Neptune, since Voyager 2 is the only spacecraft to date ever to visit those planets.

Scientists want to know about plasmoids because these structures can pull charged particles out of a planet’s atmosphere and fling them into space. And if you change a planet’s atmosphere, you change the planet itself. And Uranus’ situation is particularly complicated because the planet rotates on its side and its magnetic field is skewed from both that axis and the plane all the planets lie in.

A Voyager 2 photo of Uranus taken on Jan. 14, 1986. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

Because Voyager 2 flew straight through this plasmoid, scientists could use the archived data to measure the structure, which they believe was about 250,000 miles (400,000 kilometers) across and could have stretched 127,000 miles (204,000 km) long, according to a NASA statement.

Ideally, scientists would piece together more observations of Uranus’ magnetic field, enough to better understand how this phenomenon has shaped the planet over time. But that will require another spacecraft visit the strange sideways world.

The research is described in a paper published in August in the journal Geophysical Review Letters. NASA announced the finding on Wednesday (March 25).

Livescience
By Meghan Bartels – Space.com Senior Writer
27/03/2020

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3522: Scientists use the Milky Way to hunt for dark matter

SCIENCE/ASTRONOMY

Scientists think that dark matter produces a bright and spherical halo of X-ray emission around the center of the Milky Way.
(Image: © Artistic rendering by Christopher Dessert, Nicholas L. Rodd, Benjamin R. Safdi, Zosia Rostomian (Berkeley Lab), based on data from the Fermi Large Area Telescope.)

Scientists studying a mysterious signal from far-off galaxies didn’t find dark matter as they’d hoped. But the inventive new technique they used to detect this strange signal, which uses our own galaxy to hunt for dark matter, could elevate the hunt for the elusive material.

For decades, scientists have been searching for dark matter, an invisible material that doesn’t interact with light but which permeates our entire universe. And a signal coming from a nearby galaxy spotted in a 2014 study gave scientists hope that this was the long-sought evidence for dark matter.

Some current models predict that dark matter particles slowly decay into ordinary matter, a process that would produce faint photon emissions that X-ray telescopes could detect. And in 2014, scientists spotted an X-ray emission from a galaxy in a dark matter hunt, as it’s known that dark matter collects around galaxies.

Researchers think that the emission, known as the “3.5 keV line” (keV stands for kilo-electronvolts), is likely made of sterile neutrinos, which have long been thought of as a candidate for dark matter, study co-author Chris Dessert, of the University of Michigan, told Space.com.

Sterile neutrinos are hypothetical particles that are a close relative of the neutrino, a neutral subatomic particle with a mass very close to zero. They are released in nuclear reactions like those in nuclear plants on Earth and in the sun. Because the tiny amount of mass in neutrinos can’t be explained by the Standard Model of particle physics, some think that sterile neutrinos could make up this mystery mass that is actually dark matter.

But in this new study of objects in the Milky Way, which analyzed a mountain of raw data over the past 20 years from the XMM-Newton space X-ray telescope, researchers found evidence that this signal seen in the 2014 study wasn’t coming from dark matter. In fact, in searching for dark matter with their new technique, they didn’t see the signal at all. However, this doesn’t rule out sterile neutrinos as a strong candidate for dark matter, the researchers said.

To come to this conclusion, researchers looked for the 3.5 keV line in the sky. Since we live in the Milky Way’s dark matter halo, any observation made through the halo must have dark matter in it.

So when the team found no trace of a 3.5 keV line in the data, they determined that “the 3.5 keV line isn’t due to dark matter,” Dessert said.

Now, while the 3.5 keV signature is caused most likely by sterile neutrinos, this might seem to rule out the hypothetical particle as a candidate for dark matter. But it’s still possible that different mass sterile neutrinos, which wouldn’t put out the same signal, could explain the elusive material.

“Even if you find this evidence compelling, that that 3.5 keV line is not necessarily there or is not necessarily dark matter, that does not rule out sterile neutrinos as a dark matter candidate,” Kerstin Perez, an assistant professor of physics at the Massachusetts Institute of Technology who was not involved in this study, told Space.com. There are “still a lot of different masses that sterile neutrinos could have and it could still constitute all or some of the dark matter in the universe.”

New dark matter hunting techniques

While Dessert admitted it was fairly disappointing that the researchers didn’t observe a 3.5 keV line, the technique they developed could further the search for the elusive material.

“While this work does, unfortunately, throw cold water on what looked like what might have been the first evidence for the microscopic nature of dark matter, it does open up a whole new approach to looking for dark matter, which could lead to a discovery in the near future,” co-author Ben Safdi, an assistant professor of physics at the University of Michigan, said in a statement.

“In the past, people have said, ‘Well, let’s look at a part of the sky that has a huge amount of dark matter in it and let’s see if we see [dark matter] there,'” Perez said.

But, with this team’s technique, which is similar to a technique that Perez uses in her own work, they use our place in the universe to their advantage because, “if this signal really is dark matter it should be all over the sky with some varying intensity because we live within the halo of dark matter.”

“I think that that is a really exciting way to think about these searches because it allows you to use essentially the full sky,” Perez added. “Previously we were kind of taking snapshots of the sky and looking at them kind of separately.”

While looking through the Milky Way’s dark halo for this signature helped the team to determine that the signal didn’t come from dark matter, it did have additional benefits. “Looking through the dark matter halo in the Milky Way, you’re not actually losing any sensitivity,” Dessert said.

“The previous techniques are basically you point your X-ray telescope at a cluster of galaxies or just a galaxy that has a dark matter halo, and you look for the dark matter decay signal which is going to show up as a line,” Dessert continued. He added that, with their technique in which they look through our galaxy’s dark matter halo, they are able to get better results in their search.

“The dark matter halo around our galaxy is much closer to us, and that means that you’re more likely to get the photons resulting from dark matter decay in our galaxy than you are if you’re looking at some cluster far away.”

Dessert added,  “This technique we’ve developed can be used in other searches so, for example, this 3.5 keV line.”

This work was published March 26 in the journal Science.
27/03/2020

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Buracos negros super-massivos pouco depois do Big Bang: como os “semear”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de um dos mais primitivos buracos negros super-massivos conhecidos (círculo preto central) no núcleo de uma jovem galáxia, rica em estrelas.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

São milhares de milhões de vezes maiores que o nosso Sol: como é possível que, como observado recentemente, os buracos negros super-massivos já estivessem presentes quando o Universo, agora com quase 14 mil milhões de anos, tinha “apenas” 800 milhões de anos? Para os astrofísicos, a formação destes monstros cósmicos num tão curto espaço de tempo é uma verdadeira dor de cabeça científica, que levanta questões importantes sobre o conhecimento actual do desenvolvimento destes corpos celestes.

Um artigo publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal, pelo estudante de doutoramento Lumen Boco e pela sua orientadora Andrea Lapi, do SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), fornece uma possível explicação para esta difícil questão. Graças a um modelo original teorizado por cientistas de Trieste, Itália, o estudo propõe um processo muito rápido de formação nas fases iniciais do desenvolvimento dos buracos negros super-massivos, até agora consideradas mais lentas. Provando, matematicamente, que a sua existência era possível no jovem Universo, os resultados da investigação conciliam o tempo necessário para o seu desenvolvimento com os limites impostos pela idade do Cosmos.

A teoria pode ser totalmente validada graças a futuros detectores de ondas gravitacionais, como o Telescópio Einstein e o LISA, mas testada também em vários aspectos básicos com o actual sistema Advanced LIGO/Virgo.

O monstro cósmico que cresce no centro das galáxias

Os cientistas começaram o seu estudo com uma evidência observacional bem conhecida: o crescimento de buracos negros super-massivos ocorre nas regiões centrais das galáxias, progenitores das galáxias elípticas actuais, que tinham um conteúdo de gás muito alto e em que a formação estelar era extremamente intensa. “As maiores estrelas vivem pouco tempo e evoluem muito rapidamente para buracos negros estelares, tão grandes quanto várias dezenas de massas solares; são pequenos, mas nestas galáxias muitos formam-se.”

O gás denso que os rodeia, explicam Boco e Lapi, tem um efeito definitivo muito poderoso de atrito dinâmico e faz com que migrem muito depressa para o centro da galáxia. A maioria dos inúmeros buracos negros que alcançam as regiões centrais fundem-se, criando a semente do buraco negro super-massivo. Boco e Lapi continuam: “De acordo com as teorias clássicas, um buraco negro super-massivo cresce no centro de uma galáxia capturando a matéria circundante, principalmente gás, ‘cultivando-se’ a ele próprio e finalmente devorando essa matéria a um ritmo proporcional à sua massa.”

“Por esta razão, durante as fases iniciais do seu desenvolvimento, quando a massa do buraco negro é pequena, o crescimento é muito lento. Na medida em que, de acordo com os cálculos, para atingir a massa observada, milhares de milhões de vezes a do Sol, seria necessário um tempo muito longo, ainda maior do que a idade do Universo jovem.” O seu estudo, no entanto, mostrou que as coisas podem desenvolver-se muito mais depressa.

A corrida louca dos buracos negros: o que os cientistas descobriram

“Os nossos cálculos numéricos mostram que o processo de migração dinâmica e fusão de buracos negros estelares pode fazer com que a semente do buraco negro super-massivo alcance uma massa entre 10.000 e 100.000 vezes a massa do Sol em apenas 50-100 milhões de anos.” Neste ponto, dizem os cientistas, “o crescimento do buraco negro central de acordo com a acreção directa de gás, mencionada anteriormente e prevista pela teoria padrão, tornar-se-ia muito mais rápida, porque a quantidade de gás que conseguirá atrair e absorver tornar-se-ia imensa, e predominante no processo que propomos”.

“No entanto, precisamente o fato de partir de uma semente tão grande, como previsto pelo nosso mecanismo, acelera o crescimento global do buraco negro super-massivo e permite a sua formação, também no Universo jovem. Em resumo, à luz desta teoria, podemos afirmar que 800 milhões de anos após o Big Bang, os buracos negros super-massivos já podiam povoar o Cosmos”.

“Olhando” para o crescimento das sementes dos buracos negros super-massivos

O artigo, além de ilustrar o modelo e demonstrar a sua eficácia, também propõe um método de teste: “A fusão de vários buracos negros estelares com a semente do buraco negro super-massivo no centro produzirá ondas gravitacionais que esperamos ver e estudar com detectores actuais e futuros,” explicam os investigadores.

Em particular, as ondas gravitacionais emitidas nas fases iniciais, quando a semente do buraco negro central ainda é pequena, serão identificáveis pelos detectores actuais Advanced LIGO/Virgo e totalmente caracterizáveis pelo futuro Telescópio Einstein. As fases subsequentes de desenvolvimento do buraco negro super-massivo podem ser investigadas graças ao futuro detector LISA, com lançamento previsto para mais ou menos 2034. Desta forma, explicam Boco e Lapi, “o processo que propomos pode ser validado nas suas diferentes fases, de maneira complementar, pelos futuros detectores de ondas gravitacionais.”

“Esta investigação,” conclui Andrea Lapi, coordenadora do grupo de Astrofísica e Cosmologia do SISSA, “mostra como os estudantes e investigadores do nosso grupo estão a aproximar-se completamente da nova fronteira das ondas gravitacionais e da astronomia multi-mensageira. Em particular, o nosso principal objectivo será desenvolver modelos teóricos, como o desenvolvido neste caso, que servem para capitalizar as informações provenientes das experiências actuais e futuras de ondas gravitacionais, fornecendo assim soluções para problemas não resolvidos relacionados com a astrofísica, cosmologia e física fundamental.”

Astronomia On-line
27 de Março de 2020

 

spacenews