3167: Vibrações provocadas por “estrelamotos” permitem precisar a idade da Via Láctea

CIÊNCIA

(dr) STScI / NASA / ESA

Os tremores estelares registados pelo telescópio espacial Kepler, da NASA, ajudaram a responder a um antigo enigma sobre a idade do “disco espesso” da Via Láctea.

Uma equipa de cientistas, liderada por investigadores do Centro de Excelência ARC da Austrália ASTRO-3-D, usou dados da missão Kepler para calcular que a idade do “disco espesso” da Via Láctea. Segundo o artigo científico, publicado em Outubro na Royal Astronomical Society, o disco tem, aproximadamente, 10.000 milhões de anos.

“Esta descoberta elimina um mistério”, afirmou o autor principal, Sanjib Sharma, citado pelo Europa Press. “Os dados anteriores sobre a distribuição etária das estrelas no disco não eram concordantes com os modelos criados, mas ninguém sabia onde estava o erro: nos dados ou nos modelos. Agora, temos certeza de que descobrimos.”

Tal como várias galáxias espirais, a Via Láctea tem duas estruturas em forma de disco, conhecidas como “grossa” e “fina”. O disco espesso contém apenas 20% do total de estrelas da galáxia e, de acordo com a sua composição e inchaço vertical, acredita-se ser o mais antigo.

Para saber a diferença de idades dos discos, Sharma e o resto da equipa usaram um método conhecido como asterosismologia, uma forma de identificar as estruturas internas das estrelas medindo as oscilações dos tremores estelares.

Impressão artística dos discos da Via Láctea

“Os terremotos geram ondas sonoras dentro das estrelas que as fazem soar ou vibrar”, explica o co-autor do artigo, Dennis Stello. “As frequências produzidas revelam características das propriedades internas das estrelas, incluindo a sua idade. É como identificar um violino Stradivarius ao ouvir o som que produz.”

Esta datação permite aos cientistas olhar para trás no tempo e discernir o período da História do Universo em que a Via Láctea foi formada, uma prática conhecida como arqueologia galáctica.

As pequenas vibrações que ocorrem nas estrelas são muito pequenas, mas os cientistas defendem que devemos prestar-lhes atenção. “As excelentes medições de brilho feitas pelo telescópio Kepler eram ideais para isso. O telescópio era tão sensível que seria capaz de detectar a atenuação dos faróis de um carro quando uma pulga passava por ele”, disse Sharma.

No entanto, os dados do telescópio apresentaram um problema aos astrónomos: as informações sugeriam que havia mais estrelas jovens no disco grosso do que o que os modelos previam. Afinal, eram os modelos que estavam errados ou os dados incompletos?

Em 2013, o Kepler partiu e a NASA propôs a criação da missão K2 (também chamada “Second Light”), um plano para incluir a utilização do Kepler, mesmo com deficiência, para observar muitas partes diferentes do céu durante 80 dias, de cada vez.

Os primeiros dados representaram uma nova fonte para Sharma. Uma nova análise espectroscópica revelou que a composição química incorporada nos modelos existentes para estrelas no disco grosso estava incorrecta, algo que afectou a previsão das suas idades.

Os cientistas descobriram então que os dados asterosísmicos observados recentemente estão em “excelente concordância” com as previsões do modelo. Além disso, destacam que os resultados fornecem uma forte verificação indirecta do poder analítico da asterosismologia na estimativa de idades.

ZAP //

Por ZAP
9 Dezembro, 2019

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spacenews

 

1235: Astrónomos detectaram ondas de rádio da nossa galáxia a “saltar” na Lua

Ben Mckinley, Curtin University / ICRAR / ASTRO 3D

Durante todo o tempo em que a Lua esteve lá em cima, numa órbita silenciosa em torno da Terra, esteve a fazer algo incrível que nos poderia dar preciosas luzes sobre o início do Universo.

Fora da sua impressionante superfície rochosa, a Lua reflete as ondas de rádio emitidas pela nossa galáxia, a Via Láctea. Agora, astrónomos conseguiram finamente detectar esses sinais.

O sinal foi captado por investigadores do Núcleo da Curtin University do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) e do Centro de Excelência ARC para Toda a Astrofísica do Céu em 3 Dimensões (ASTRO 3D). Ainda assim, apesar de ser um feito incrível, este não é o objectivo final dos cientistas.

O alvo dos astrónomos é muito mais ambicioso: querem detectar o sinal, extremamente fraco, que emana do hidrogénio dos primeiros dias do Universo, no tempo entre o Big Bang e a Época da Reionização (EoR).

“Antes o Universo era, basicamente, apenas hidrogénio a flutuar no espaço”, disse o astrónomo Benjamin McKinley. “Como não há fontes da luz óptica visíveis aos nossos olhos, esse estágio inicial do Universo é conhecido como as ‘eras cósmicas das trevas‘”.

A equipa de cientistas está a usar um radiotelescópio de baixa frequência chamado  Murchison Widefield Array (MWA), no deserto da Austrália Ocidental. Com 2.048 antenas dipolo, este instrumento é uma das melhores ferramentas do mundo para tentar entender o início do Universo.

Os astrónomos esperam que o seu alcance de baixa frequência – de 80-300 MHz – seja capaz de detectar o sinal de rádio que emana dos átomos de hidrogénio anteriores à EoR. “Se conseguirmos detectar esse sinal de rádio, ele dir-nos-á se as nossas teorias sobre a evolução do Universo estão corretas“, observou McKinley.

O problema que se impõe é que esse sinal é extremamente fraco em comparação com todos os outros sinais de rádio que, desde então, preencheram o Universo. Mas há uma solução, que passa por medir o brilho médio do céu. Contudo, isso não pode ser feito usando as técnicas habituais, já que os interferómetros não são suficientemente sensíveis.

É aqui que entra a Lua. As ondas de rádio não conseguem atravessar a Lua. Por esse motivo, os astrónomos consideram que seria uma boa ideia colocar um radiotelescópio “atrás” da Lua, para que, assim, não conseguisse encontrar interferências de emissões de rádio terrestre.

No entanto, há outro entrave: a Lua oculta o céu do rádio por trás dele. Para contornar esta situação, a equipa aproveitou essa propriedade para medir o brilho médio do pedaço de céu que a cercava.

Esta não é uma ideia nova, mas a equipa empregou também um método mais sofisticado de lidar com o “earthshine”, as emissões de rádio da Terra que “saltam” da Lua e interferem no sinal recebido pelo telescópio. Assim, depois de calcular o brilho da Terra, os cientistas precisaram de esclarecer quanta interferência estava a ser causada pela nossa própria galáxia.

Desta forma, para criar a imagem do plano galáctico da Via Láctea reflectido na Lua, a equipa de astrónomos reuniu todos os dados e, usando o ray-tracing e a modelagem por computador, mapearam o Modelo do Céu Global na face da Lua para, assim, calcularem o brilho de rádio médio das ondas de rádio reflectidas da galáxia.

O resultado final foi a imagem abaixo, na qual a mancha escura no meio é a Lua.

Portanto, os cientistas detectaram a EoR? Ainda não. Esta é parte do processo para estabelecer a eficácia desta técnica que, até agora, está a correr muito bem.

Os resultados iniciais usando a técnica de ocultação lunar são promissores. Estamos a começar a entender os erros e as características espectrais e continuaremos a refinar as nossas técnicas”, escreveram os investigadores no artigo científico, publicado recentemente na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

ZAP // ScienceAlert

Por ZAP
3 Novembro, 2018

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