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

 

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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

 

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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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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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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
NEOShield-2
Qhyccd

 

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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

 

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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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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

 

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Dados do Chandra testam “teoria de tudo”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Astrónomos usaram o Chandra para procurar partículas de massa extraordinariamente baixa, parecidas a axiões, no enxame de galáxias de Pesrseu. A ausência de uma detecção, nestas observações do Chandra, ajuda a descartar algumas versões da teoria das cordas, um conjunto de modelos com o objectivo de unificar todas as forças, partículas e interacções conhecidas.
Crédito: NASA/CXC/Universidade de Cambridge/C. Reynolds et al.

Uma das maiores ideias da física é a possibilidade de que todas as forças, partículas e interacções conhecidas possam ser ligadas numa única estrutura. A teoria das cordas é sem dúvida a proposta mais bem conhecida para uma “teoria de tudo” que uniria a nossa compreensão do Universo físico.

Apesar de existirem muitas versões diferentes da teoria das cordas a circular durante décadas pela comunidade da física, têm havido muito poucos testes experimentais. No entanto, os astrónomos que usam o Observatório de raios-X Chandra da NASA deram um passo significativo nessa área.

Pesquisando enxames galácticos, as maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade, os investigadores conseguiram procurar uma partícula específica que muitos modelos da teoria das cordas preveem que deveria existir. Embora a não detecção resultante não descarte completamente a teoria das cordas, dá um golpe em certos modelos dessa família de ideias.

“Até recentemente, eu não fazia ideia do quanto os astrónomos de raios-X ‘traziam para a mesa’ quando se trata da teoria das cordas,” disse Christopher Reynolds, da Universidade de Cambridge, Reino Unido, que liderou o estudo. “Se estas partículas forem eventualmente detectadas, isso mudaria a física para sempre.”

A partícula que Reynolds e seus colegas estavam a procurar é chamada de “axião”. Estas partículas ainda não detectadas devem ter massas extraordinariamente baixas. Os cientistas não sabem o intervalo preciso de massa, mas muitas teorias apresentam massas axiais que variam de mais ou menos um milionésimo da massa de um electrão até massa zero. Alguns cientistas pensam que os axiões poderiam explicar o mistério da matéria escura, responsável pela grande maioria da matéria no Universo.

Uma propriedade invulgar destas partículas de massa ultra-baixa seria a de que às vezes convertem-se em fotões (isto é, “pacotes” de luz) à medida que passam através de campos magnéticos. O oposto também pode ser verdadeiro: os fotões também podem ser convertidos em axiões sob certas condições. A frequência com que esta conversão ocorre depende da facilidade com que a fazem, ou seja, da sua “conversibilidade.”

Alguns cientistas propuseram a existência de uma classe mais ampla de partículas de massa ultra-baixa com propriedades semelhantes às dos axiões. Os axiões teriam um único valor de conversibilidade em cada massa, mas as “partículas semelhantes a axiões” teriam um intervalo de conversibilidade na mesma massa.

“Embora possa parecer um tiro no escuro procurar partículas minúsculas como os axiões em estruturas gigantescas como enxames galácticos, na verdade são lugares óptimos para a procura,” disse o co-autor David Marsh da Universidade de Estocolmo na Suécia. “Os enxames de galáxias contêm campos magnéticos enormes e também costumam conter fontes brilhantes de raios-X. Juntas, estas propriedades aumentam a probabilidade de detectar a conversão de partículas parecidas a axiões.”

Para procurar sinais de conversão por partículas tipo-axião, a equipa de astrónomos examinou mais de cinco dias de observações em raios-X, pelo Chandra, de material a cair em direcção ao buraco negro super-massivo no centro do enxame de galáxias de Perseu. Eles estudaram o espectro do Chandra, ou a quantidade de emissão de raios-X observada em diferentes energias desta fonte. A longa observação e a brilhante fonte de raios-X forneceram um espectro com sensibilidade suficiente para mostrar distorções que os cientistas esperavam caso partículas tipo-axião estivessem presentes.

A ausência de detecção de tais distorções permitiu que os investigadores descartassem a presença da maioria dos tipos de partículas parecidas a axiões na gama de massas às quais as suas observações eram sensíveis, abaixo de mil bilionésimos da massa de um electrão.

“A nossa investigação não descarta a existência destas partículas, mas definitivamente não ajuda ao seu caso,” disse a co-autora Helen Russell da Universidade de Nottingham no Reino Unido. “Estas restrições investigam o leque de propriedades sugeridas pela teoria das cordas e podem ajudar os teóricos das cordas a eliminar as suas teorias.”

O resultado mais recente foi cerca de três a quatro vezes mais sensível do que a melhor investigação anterior de partículas semelhantes a axiões, proveniente de observações Chandra do buraco negro super-massivo da galáxia M87. Este estudo do enxame de galáxias de Perseu também é cerca de cem vezes mais poderoso que as medições actuais que podem ser realizadas em laboratórios aqui na Terra, para o intervalo de massa que consideraram.

Claramente, uma possível interpretação deste trabalho é que não existem partículas do tipo-axião. Outra explicação é que as partículas têm valores de conversibilidade ainda mais baixos do que o limite de detecção desta observação, e inferiores aos esperados por alguns físicos de partículas. Também podem ter massas mais altas do que as estudadas com os dados do Chandra.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 10 de Fevereiro de 2020 da revista The Astrophysical Journal e está disponível online.

Astronomia On-line
27 de Março de 2020

 

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3519: Os pedregulhos de Bennu brilham como faróis para a OSIRIS-REx da NASA

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Durante o evento de recolha de amostras, O NFT (Nature Feature Tracking) guiará a sonda OSIRIS-REx da NASA até à superfície do asteróide Bennu. A sonda captura imagens em tempo real de características à superfície do asteróide, enquanto desce, e compara-as com imagens de um catálogo a bordo. A nave então usa estes marcos geográficos para se orientar e pousar com precisão no local previsto.
Crédito: NASA/Goddard/Universidade do Arizona

Este verão, a sonda OSIRIS-REx empreenderá a primeira tentativa da NASA de tocar a superfície de um asteróide, recolher uma amostra e recuar em segurança. Mas, desde que chegou ao asteróide Bennu há mais de um ano, a equipa da missão tem vindo a enfrentar um desafio inesperado: como realizar este feito num asteróide cuja superfície está coberta de pedras do tamanho de edifícios.

Usando estas rochas perigosas como marcos, a equipa da missão desenvolveu um novo método de navegação de precisão para superar o desafio.

A equipa da OSIRIS-REx havia planeado originalmente usar um sistema LIDAR para navegar até à superfície de Bennu durante o evento de recolha de amostras TAG (Touch-And-Go). O LIDAR é semelhante a radar, mas usa pulsos de laser em vez de ondas de rádio para medir distâncias. O LIDAR GNC (Guidance, Navigation, and Control) da OSIRIS-REx foi construído para navegar a sonda até uma superfície relativamente livre de riscos. A missão previa originalmente um local de pouso com 50 metros de diâmetro, mas as maiores áreas seguras de Bennu são muito mais pequenas. O maior local tem apenas 16 metros de diâmetro, ou aproximadamente 10% da área segura prevista. A equipa percebeu que precisava de uma técnica mais precisa de navegação que permitisse à sonda atingir com exactidão locais muito pequenos, evitando ao mesmo tempo os potenciais riscos.

Diante deste desafio, a equipa da OSIRIS-REx mudou para um novo método de navegação chamado NFT (Natural Feature Tracking). O NFT fornece recursos de navegação mais abrangentes do que o LIDAR e é essencial para executar o que a equipa está a chamar “Bullseye TAG,” que encaminha a sonda para uma área de amostragem muito menor. Como uma técnica de navegação óptica, requer a criação de um catálogo de imagens de alta resolução a bordo da nave.

No início deste ano, a sonda realizou passagens de reconhecimento sobre o local primário de recolha e sobre o local backup da missão, designados Nightingale e Osprey, voando tão perto quando 625 m acima da superfície. Durante estas passagens rasantes, a sonda recolheu imagens de diferentes ângulos e condições de iluminação para completar o catálogo NFT de imagens. A equipa usa este catálogo para identificar pedregulhos e crateras exclusivas da região do local de amostragem e fará o upload destas informações para a sonda antes do evento de recolha de amostras. O NFT guia autonomamente a sonda até à superfície de Bennu, comparando o catálogo de imagens a bordo com imagens de navegação em tempo real, obtidas durante a descida. À medida que a sonda desce até à superfície, o NFT actualiza o seu ponto de contacto previsto, dependendo da posição da sonda em relação aos pontos de referência.

No solo, os membros da equipa criaram “mapas de risco” para os locais Nightingale e Osprey a fim de documentar todas as características de superfície que podem potencialmente prejudicar a nave, como grandes rochas ou encostas íngremes. A equipa usou o catálogo de imagens em conjunto com os dados do OLA (OSIRIS-REx Laser Altimeter) para criar mapas 3D que modelam com exactidão a topografia de Bennu. Como parte do NFT, estes mapas documentam as alturas dos pedregulhos e as profundidades das crateras, e guiam a sonda para longe de potenciais perigos enquanto tem como alvo um local muito pequeno. Durante a descida, caso a sonda preveja tocar terrenos inseguros, ela afastar-se-á autonomamente da superfície. No entanto, se a área estiver livre de perigos, continuará a descer e tentará recolher uma amostra.

O NFT será usado em Abril para navegar a sonda durante o seu primeiro ensaio de recolha de amostras. A equipa de operações realizou testes preliminares durante a fase B da missão orbital, no final de 2019, e os resultados demonstraram que o NFT trabalha em condições reais, conforme projectado. O NFT também será usado para navegação durante o segundo ensaio planeado para Junho.

A primeira tentativa de recolha de amostras da OSIRIS-REx está planeada para Agosto. A sonda partirá de Bennu em 2021 e deverá entregar as amostras à Terra em Setembro de 2023.

Astronomia On-line
27 de Março de 2020

 

spacenews

 

3516: Cometa interestelar Borisov está a desfazer-se

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Os astrónomos detectaram o cometa em Agosto de 2019 e estão a verificar agora que há evidências de que este se está a desfazer

As várias observações feitas pelos astrónomos ao cometa Borisov permitiram concluir que se tratava de um objecto vindo de fora do Sistema Solar e que estaria apenas de passagem. Agora, uma equipa de investigadores polacos fez duas observações e concluiu que o comportamento do cometa indicia que tem estado a ocorrer uma “fragmentação do núcleo”, descreve a publicação Space.com.

Ainda não foi confirmada qual a razão, mas está a ser equacionada a opção de que o fenómeno se deve a uma aproximação ao Sol. Já em Dezembro, os especialistas consideravam que as ‘razias’ ao Sol poderiam ter consequências semelhantes. O cometa interestelar é constituído por gelo e rochas, e as passagens próximas do astro-rei podem resultar nesta fragmentação que, ao que tudo indica, estará mesmo a acontecer.

A novidade da descoberta do Borisov prende-se com a antecedência com que este foi identificado. Durante mais de um ano, os astrónomos puderam acompanhar e estudar a sua viagem pelo nosso Sistema Solar.

Exame Informática
25.03.2020 às 14h12

 

spacenews

 

As estranhas órbitas dos discos planetários tipo-“Tatooine”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Dois exemplos de discos proto-planetários alinhados e desalinhados em torno de estrelas binárias (discos circum-binários), observados com o ALMA. As órbitas das estrelas binárias foram acrescentadas para efeitos de claridade. Esquerda: no sistema estelar HD 98800 B, o disco está desalinhado com as estrelas do binário. As estrelas orbitam-se uma à outra (nesta imagem, na nossa direcção e na direcção contrária) em 315 dias. Direita: no sistema estelar AK Sco, o disco está em linha com a órbita das suas estrelas binárias. As estrelas orbitam-se uma à outra a cada 13,6 dias.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. Czekala e G. Kennedy; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos descobriram geometrias orbitais impressionantes em discos proto-planetários que rodeiam estrelas binárias. Embora os discos que orbitem os sistemas estelares duplos mais compactos partilhem quase o mesmo plano, os discos em torno de binários largos têm planos orbitais muito inclinados. Estes sistemas podem ensinar-nos mais sobre a formação planetária em ambientes complexos.

Ao longo das últimas duas décadas têm sido encontrados milhares de planetas em órbita de outras estrelas além do Sol. Alguns destes planetas orbitam duas estrelas, tal como o lar de Luke Skywalker, Tatooine (da saga “Star Wars”). Os planetas nascem em discos proto-planetários – temos agora observações maravilhosas destes discos graças ao ALMA – mas a maioria dos discos estudados até agora encontram-se em estrelas singulares. Os exoplanetas tipo-“Tatooine” formam-se em discos que rodeiam estrelas duplas, os chamados discos circum-binários.

O estudo dos locais de nascimento dos planetas “Tatooine” fornece uma oportunidade única de aprender como os planetas se formam em ambientes diferentes. Os astrónomos já sabem que as órbitas das estrelas binárias podem distorcer e inclinar o disco em seu redor, resultando num disco circum-binário desalinhado em relação ao plano orbital das suas estrelas hospedeiras. Por exemplo, num estudo de 2019 liderado por Grant Kennedy da Universidade de Warwick, no Reino Unido, o ALMA encontrou um disco circum-binário impressionante numa configuração polar.

“Com o nosso estudo, queríamos aprender mais sobre as geometrias típicas dos discos circum-binários,” disse o astrónomo Ian Czekala da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA. Czekala e a sua equipa usaram dados do ALMA para determinar o grau de alinhamento de dezanove discos proto-planetários em torno de estrelas binárias. “Os dados de alta resolução do ALMA foram críticos para o estudo de alguns dos mais pequenos e ténues discos circum-binários vistos até à data,” disse Czekala.

Os astrónomos compararam os dados do ALMA dos discos circum-binários com a dúzia de planetas tipo-“Tatooine” encontrados pelo telescópio espacial Kepler. Para sua surpresa, a equipa descobriu que o grau de desalinhamento entre as estrelas duplas e os seus discos circum-binários dependem fortemente do período orbital das estrelas hospedeiras. Quanto menor o período orbital da estrela binária, maior a probabilidade de hospedar um disco alinhado com a sua órbita. No entanto, os binários com períodos superiores a um mês geralmente hospedam discos desalinhados.

“Nós vemos uma clara sobreposição entre os discos pequenos, em órbita de binários compactos, e os planetas circum-binários encontrados com a missão Kepler,” disse Czekala. Dado que a missão primária do Kepler durou 4 anos, os astrónomos conseguiram descobrir planetas em torno de estrelas duplas que se orbitam uma à outra em menos de 40 dias. E todos estes planetas estavam alinhados com as suas órbitas estelares. Um mistério persistente era se haveriam muito planetas desalinhados que o Kepler teria dificuldade em encontrar. “Com o nosso estudo, sabemos agora que provavelmente não há uma grande população de planetas desalinhados que o Kepler falhou em descobrir, uma vez que os discos circum-binários em torno de binários compactos estão tipicamente alinhados com os seus hospedeiros estelares,” acrescentou Czekala.

Ainda assim, com base nesta descoberta, os astrónomos concluem que devem existir por aí planetas desalinhados em torno de estrelas duplas e que será uma população excitante de procurar com outros métodos de caça exoplanetária, como imagem directa e micro-lente (a missão Kepler da NASA usou o método de trânsito, que é uma das maneiras de encontrar um planeta).

Czekala agora quer descobrir por que razão existe uma correlação tão forte entre o (des)alinhamento do disco e o período orbital da estrela dupla. “Queremos usar as instalações existentes e futuras, como o ALMA e o VLA (Very Large Array) de próxima geração para estudar estruturas de disco em níveis requintados de precisão,” disse, “e tentar entender como os discos deformados ou inclinados afectam o ambiente de formação planetária e como isto pode influenciar a população de planetas que se formam dentro destes discos.”

“Esta investigação é um óptimo exemplo de como novas descobertas se baseiam em observações anteriores,” disse Joe Pesce, oficial da NSF (National Science Foundation) para o NRAO (National Radio Astronomy Observatory) e para o ALMA. “O discernimento das tendências na população de discos circum-binários só foi possível com base nos programas observacionais de arquivo realizados pela comunidade do ALMA em ciclos anteriores.”

Astronomia On-line
24 de Março de 2020

 

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3514: Reimaginando a heliosfera, a bolha protectora do nosso Sistema Solar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Será este o aspecto da heliosfera? Uma nova investigação sugere que sim. O tamanho e a forma do “campo de forças” magnético que protege o nosso Sistema Solar dos mortíferos raios cósmicos há muito que são debatidos pelos astrofísicos.
Crédito: Merav Opher, et al.

Está a viver numa bolha. Não é uma bolha metafórica – uma bolha real e literal. Mas não se preocupe, estamos todos. Todo o planeta, e todos os outros planetas do Sistema Solar, também estão na bolha. E podemos dever a nossa existência a ela.

Os físicos espaciais chamam esta bolha de heliosfera. É uma região vasta, que se estende a mais do dobro da distância de Plutão, que lança um “campo de forças” magnético em redor de todos os planetas, desviando partículas carregadas que, de outra forma, carregariam sobre o Sistema Solar e até rasgariam o nosso ADN, caso tivesse azar suficiente para se colocar no caminho delas.

A heliosfera deve a sua existência à interacção de partículas carregadas que fluem do Sol (o chamado vento solar) e partículas de fora do Sistema Solar. Embora pensemos no espaço entre as estrelas como perfeitamente vazio, na verdade é ocupado por uma mistura fina de poeira e gás de outras estrelas – estrelas vivas, estrelas mortas e estrelas que ainda não nasceram. Em média, por toda a Galáxia, cada volume de espaço do tamanho de um cubo de açúcar contém apenas um único átomo, e a área em redor do nosso Sistema Solar é ainda menos densa.

O vento solar está constantemente a empurrar este material interestelar. Mas quanto mais longe estiver do Sol, mais fraco esses empurrões se tornam. Após dezenas de milhares de milhões de quilómetros, a matéria interestelar começa a empurrar de volta. A heliosfera termina onde as duas forças se equilibram. Mas onde está, exactamente, este limite, e qual o seu aspecto?

Merav Opher, professora de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências e do Centro para Física Espacial, ambos na Universidade de Boston, tem vindo a examinar estas questões há quase 20 anos. E, ultimamente, as suas respostas têm provocado um rebuliço.

Dado que todo o nosso Sistema Solar está em movimento através do espaço interestelar, a heliosfera, apesar do seu nome, não é realmente uma esfera. Os físicos espaciais há muito tempo que comparam a sua forma com a de um cometa, com um “nariz” redondo num lado e uma longa cauda que se estende na direcção oposta. Procure na Internet imagens da heliosfera, e esta é a imagem que certamente vai encontrar.

Mas em 2015, usando um novo modelo de computador e dados da sonda Voyager 1, Opher e o seu co-autor James Drake da Universidade de Maryland, chegaram a uma conclusão diferente: propuseram que a heliosfera tem na verdade a forma de um crescente – não muito diferente de um croissant. Neste modelo de “croissant”, dois jactos estendem-se a jusante do nariz, em vez de uma única cauda que desvanece. “Isto deu início à conversa sobre a estrutura global da heliosfera,” diz Opher.

O seu artigo não foi o primeiro a sugerir que a heliosfera não tinha o aspecto de um cometa, realça, mas deu foco a um debate recém-energizado. “Foi muito contencioso,” diz. “Estava a ser criticada em todas as conferências! Mas mantive-me firme.”

Então, dois anos após o início do debate sobre o “croissant”, as leituras da sonda Cassini, que orbitou Saturno de 2004 a 2017, sugeriram ainda outra visão da heliosfera. Cronometrando partículas que ecoavam nos limites da heliosfera e correlacionando-as com iões medidos pelas duas sondas Voyager, os cientistas da Cassini concluíram que a heliosfera é realmente quase redonda e simétrica: nem um cometa nem um croissant, mas mais como uma bola de praia. O resultado foi tão controverso quanto o croissant. “Não aceitamos facilmente este tipo de mudança,” diz Tom Krimigis, que liderou experiências tanto na Cassini como nas Voyager. “Toda a comunidade científica que trabalha nesta área havia assumido, durante mais de 55 anos, que a heliosfera tinha uma cauda parecida à de um cometa.”

Agora, Opher, Drake e os colegas Avi Loeb da Universidade de Harvard e Gabor Toth da Universidade de Michigan criaram um novo modelo tridimensional da heliosfera que poderá reconciliar o “croissant” com a bola de praia. O seu trabalho foi publicado na revista Nature Astronomy no passado dia 16 de Março.

Ao contrário dos modelos anteriores, que assumiram que as partículas carregadas no Sistema Solar pairavam em torno da mesma temperatura média, o novo modelo divide as partículas em dois grupos. Primeiro estão as partículas carregadas vindas directamente do vento solar. Em segundo, o que os físicos espaciais chamam de iões “pickup”. Estas são partículas que entraram no Sistema Solar numa forma electricamente neutra – como não são desviados pelos campos magnéticos, as partículas neutras podem “simplesmente entrar”, diz Opher – mas viram os seus electrões arrancados.

A nave New Horizons, que está agora a explorar o espaço para lá de Plutão, revelou que estas partículas se tornam centenas ou milhares de vezes mais quentes do que os comuns iões do vento solar à medida que são transportados pelo vento solar e acelerados pelo seu campo eléctrico. Mas foi apenas graças à modelagem da temperatura, densidade e velocidade dos dois grupos de partículas, separadamente, que os investigadores descobriram a sua excessiva influência na forma da heliosfera.

Esta forma, de acordo com o novo modelo, na verdade divide a diferença entre um croissant e a esfera. Chamemos-lhe de bola de praia vazia ou croissant “bulboso”: de qualquer maneira, parece ser algo com o qual a equipa de Opher e os investigadores da Cassini concordam.

O novo modelo parece muito diferente daquele modelo clássico de cometa. Mas os dois podem ser realmente mais idênticos do que parecem, diz Opher, dependendo exactamente de como definimos o limite da heliosfera. Pensemos em transformar uma foto em escala de cinza em apenas preto e branco: a imagem final depende muito de exactamente qual o tom de cinza que escolhemos como a linha divisória entre preto e branco.

Mas, porque é que haveríamos de nos preocupar com a forma da heliosfera? Os investigadores que estudam os exoplanetas – planetas em torno de outras estrelas – estão profundamente interessados em comparar a nossa heliosfera com as de outras estrelas. Poderiam o vento solar e a heliosfera ser ingredientes-chave na receita da vida? “Se queremos compreender o nosso ambiente, temos que compreender toda esta heliosfera,” diz Loeb, colaborador de Opher em Harvard.

E ainda há a questão daquelas partículas interestelares destruidoras de ADN. Os investigadores ainda estão a trabalhar no que, exactamente, significam para a vida na Terra e para os outros planetas. Alguns pensam que podem realmente ter ajudado a conduzir as mutações genéticas que levaram a formas de vida como nós, diz Loeb. “Na quantidade certa, introduzem mudanças, mutações que permitem que um organismo evolua e se torne mais complexo,” explica. Mas a diferença entre o remédio e o veneno é a dose, já diz o ditado. “Há sempre um equilíbrio delicado ao lidar com a vida como a conhecemos. Algo bom em demasia, é mau,” diz Loeb.

No entanto, quando se trata de dados, raramente há algo bom em demasia. E, embora os modelos pareçam estar a convergir, ainda estão limitados por uma escassez de dados das áreas exteriores do Sistema Solar. É por isso que investigadores como Opher esperam estimular a NASA para lançar uma sonda interestelar de próxima geração que abrirá um caminho através da heliosfera e detectará directamente iões “pickup” perto da periferia da heliosfera. Até agora, apenas as naves espaciais Voyager 1 e 2 passaram essa fronteira, e foram lançadas há mais de 40 anos, carregando instrumentos de uma era mais antiga, construídos para fazer um trabalho diferente. Os defensores da missão do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins dizem que uma nova sonda poderá ser lançada algures na década de 2030 e que poderá começar a explorar o limite da heliosfera 10 ou 15 anos depois disso.

“Com a Sonda Interestelar, esperamos resolver pelo menos alguns dos inúmeros mistérios que as Voyager começaram a levantar,” diz Opher. E isso, acha ela, vale a pena a espera.

Astronomia On-line
24 de Março de 2020

 

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3513: Onde há um, há mais cem

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de um blazar.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSFC

PSO J030947.49+271757.31 é o blazar mais distante observado até à data. A luz que vemos começou a sua viagem quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos, há quase 13 mil milhões de anos. O blazar foi descoberto por uma equipa de investigadores liderada por Silvia Belladitta, estudante de doutoramento da Universidade de Insubria, que trabalha para o INAF (Instituto Nacional de Astrofísica) em Milão, Itália, sob a supervisão de Alberto Moretti e Alessandro Caccianiga.

Embora houvesse a suspeita de que o objecto fosse distante, e as observações do Telescópio Espacial Swift (do qual o INAF é um dos principais contribuintes) mostrassem que o seu poder de raios-X correspondia ao de outros blazares, foram as observações obtidas com o óptico MODS (Multi-Double Object Spectrographs) acoplado ao LBT (Large Binocular Telescope) que confirmaram que realmente quebrou o recorde de blazar mais distante do Universo conhecido.

Os blazares são das mais brilhantes classes de objectos chamados NGAs – Núcleos Galácticos Activos – que são buracos negros super-massivos nos centros das galáxias. Estão activos devido à presença de um disco ou esfera de gás ionizado em seu redor que “alimenta” a emissão vista em muitos comprimentos de onda. Os blazares emitem poderosos jactos relativistas, brilhantes o suficiente para serem vistos em todo o Universo conhecido. O feixe de um blazar é visível apenas ao longo de uma estreita linha de visão. Se a Terra não estiver nessa linha de visão, não seria facilmente reconhecível. Assim sendo, a detecção de objectos pode ser extremamente difícil (e fortuita). Mais importante, porém, este blazar é um dos buracos negros super-massivos mais antigos e distantes não obscurecidos por poeira (ao contrário da maioria dos buracos negros super-massivos). Isto permite que os astrónomos estudem este objecto em todo o espectro electromagnético e construam uma imagem completa das suas propriedades.

“O espectro que apareceu diante dos nossos olhos confirmou primeiro que PSO J0309 + 27 é na verdade um NGA, ou uma galáxia cujo núcleo central é extremamente brilhante devido à presença, no seu centro, de um buraco negro super-massivo alimentado pelo gás e pelas estrelas que engole,” diz Belladitta. “Além disso, os dados obtidos pelo LBT também confirmaram que PSO J0309 + 27 está muito longe de nós, usando o desvio para o vermelho, com um valor recorde de 6,1, nunca medido anteriormente para um objecto semelhante,” acrescenta Belladitta, autora principal do artigo científico que descreve a descoberta, publicado na revista Astronomy & Astrophysics Letters.

PSO J0309 + 27 provou ser, de momento, a fonte de rádio mais poderosa e persistente do Universo primordial, nos primeiros mil milhões de anos desde a sua formação. Observações feitas pelo telescópio XRT a bordo do satélite Swift – uma missão com uma contribuição fundamental do INAF e da Agência Espacial Italiana – também tornaram possível estabelecer que, mesmo em raios-X, PSO J0309 + 27 é a fonte cósmica mais brilhante já observada a estas distâncias.

Belladitta ainda realça: “É extremamente importante observar um blazar, porque para cada fonte descoberta deste tipo, sabemos que devem existir cem semelhantes, mas orientadas de maneira diferente e, portanto, fracas demais para serem vistas directamente.” Assim sendo, a descoberta de PSO J0309 + 27 permite que os astrónomos quantifiquem, pela primeira vez, o número de NGAs com poderosos jactos relativistas presentes no Universo primordial. Os blazares nestas épocas iniciais representam as “sementes” de todos os buracos negros super-massivos que existem hoje no Universo.

“A partir destas novas observações do LBT, ainda em desenvolvimento, também estimamos que o mecanismo central que acciona PSO J0309 + 27 é um buraco negro com uma massa equivalente a cerca de mil milhões de vezes a massa do nosso Sol. Graças à nossa descoberta, podemos dizer que já nos primeiros mil milhões de anos do Universo, existia um grande número de buracos negros muito massivos que emitiam poderosos jactos relativistas. Este resultado impõe restrições rígidas aos modelos teóricos que tentam explicar a origem destes enormes buracos negros no nosso Universo,” conclui Belladitta.

Astronomia On-line
24 de Março de 2020

 

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3512: Asteróide potencialmente perigoso para Terra é captado em vídeo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Chama-se (52768) 1998 OR2, é um asteróide numa órbita excêntrica, classificado como objecto próximo da Terra potencialmente perigoso. Faz parte do grupo Amor, isto é, é um asteróide que tem uma órbita entre Marte e a Terra. Além disso, o seu tamanho é imponente, tem cerca de 4 quilómetros de diâmetro. Descoberto em 24 de Julho de 1998, vai passar “perto” do nosso planeta no próximo dia 29 de Abril.

Como já havíamos falado, a NASA classifica-o como potencialmente perigoso e os astrónomos procuram-no para conseguirem filmar o corpo celeste. Assim, o vídeo conseguido traz alguma informação sobre este viajante do espaço.

NASA calculou 32 anos de órbita do (52768) 1998 OR2

O portal Space.com apresenta um vídeo captado no passado dia 16 de Março pelo astrónomo Gianluca Masi. Conforme podemos ver, as imagens captaram o (52768) 1998 OR2 no céu nocturno, quando estava a cerca de 30 milhões de quilómetros da Terra.

Como poderão ver, as imagens mostram em primeiro lugar como as trajectórias do asteróide (52768) 1998 OR2 e a Terra se aproximam de forma tão acentuada. Em seguida, a imagem é filtrada pelo telescópio com recurso a uma média de 10 exposições separadas por 180 segundos, em que o asteróide aparece como um ponto branco entre um mar de pequenas luzes estelares.

Tendo em conta os cálculos feitos até ao ano 2197, este asteróide não contempla qualquer perigoso para a Terra. Isto é, se nunca sair da sua trajectória, pelo menos até aquela data nenhuma assimulação de passagem o coloca em colisão com o nosso planeta.

Asteróide de visita à Terra no final de Abril

Este asteróide viaja a uma velocidade de cerca de 31 mil km/h. Na sua passagem mais perto de nós, voará a cerca de  7 milhões de quilómetros, ou 0,05 unidade astronómica (UA), algo como 16 vezes a distância entre a Terra e a Lua. Sim, é bem distante, mas este é um monstro que, em caso de colisão, faria estragos incalculáveis.

23 Mar 2020
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3511: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Tonight, the Apollo-type asteroid 2020 FL2 passed Earth at a safe distance of 145,000 km (less than half the distance to the Moon). The object, which is about 15-34 metres in diameter, was first observed on March 19th at Purple Mountain Observatory.

At the time of our observations, 2020 FL2 was moving at a rapid 1,800 arc-minutes per hour (the apparent size of the full Moon once every 60 seconds). It was visible at 14th magnitude.

Northolt Branch Observatories
NEOShield-2
Asteroid Day
Qhyccd

Hoje à noite, o asteróide do tipo Apollo 2020 FL2 passou pela Terra a uma distância segura de 145,000 km (menos de metade da distância da Lua). O objecto, que tem cerca de 15-34 metros de diâmetro, foi observado pela primeira vez no dia 19 de Março no Observatório Purple Mountain

No momento das nossas observações, 2020 FL2 estava a mover-se a um arco rápido de 1,800 minutos por hora (o tamanho aparente da Lua cheia uma vez a cada 60 segundos). Era visível à 14 ª magnitude.

Northolt Branch Observatories
NEOShield-2
Asteroid Day
Qhyccd

22/03/2020

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3510: Dezenas de baleias azuis são vistas na Antárctida pela 1ª vez em 40 anos

CIÊNCIA/ANIMAIS

Após 60 anos de caça desenfreada às baleias azuis e jubarte, o litoral da Ilha Geórgia do Sul, na costa da Antárctida, virou um lugar vazio e abandonado.

A caça foi proibida em 1982 com a assinatura de um grande acordo internacional.

Trinta e oito anos depois, um grupo de pesquisadores da British Antarctic Survey (BAS) descobriu que essas baleias estão retornando ao local – em grande número! – repovoando a Ilha Geórgia do Sul.

Décadas de protecção e forte pressão do movimento ambientalista permitiram que as baleias azuis, até então ameaçadas de extinção, pudessem se reproduzir e repovoar a região.

Um milagre, pois 97% delas foram mortas pela caça ilegal até os anos 1980.

Em 2018, uma expedição da British Antarctic Survey registou apenas 1 avistamento e algumas confirmações acústicas (som emitido) de baleias azuis. Neste ano, uma nova expedição registou 36 avistamentos e 19 confirmações acústicas – 55 ao todo!

“Para uma espécie tão rara (baleia azul), esse é um número sem precedentes de avistamentos e sugere que as águas da Geórgia do Sul permanecem um importante local de alimentação para essas espécies raras e pouco conhecidas”, diz um comunicado para imprensa publicado no site da British Antarctic Survey.

A expedição de 2020 também encontrou evidências de uma comunidade incrível com 20 mil baleias jubarte!

“Após três anos de pesquisas, estamos emocionados ao ver tantas baleias retornando à Geórgia do Sul para se alimentar novamente”, diz a líder da equipe, Dra. Jennifer Jackson, bióloga de baleias no BAS.

“Este é um local onde a caça ilegal foi realizada extensivamente. Está claro que a protecção a favor das baleias funcionou“, concluiu.

The Greenest Post

 

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