3468: XMM-Newton revela proeminência gigante de estrela minúscula

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de uma estrela anã L, uma estrela com uma massa tão pequena que está ligeiramente acima do limite do que realmente constitui uma estrela, apanhada no ato de expelir uma enorme “super-proeminência” de raios-X, conforme detectado pelo observatório de raios-X XMM-Newton da ESA.
Crédito: ESA

Uma estrela com cerca de oito por cento da massa do Sol foi apanhada a emitir uma enorme “super-proeminência” de raios-X – uma dramática erupção altamente energética que representa um problema fundamental para os astrónomos, que não consideravam ser possível em estrelas tão pequenas.

A culpada, conhecida pelo seu número de catálogo J0331-27, é uma anã L. É uma estrela com tão pouca massa que está apenas acima do limite do que constitui uma estrela. Se tivesse menos massa, não possuiria as condições internas necessárias para gerar a sua própria energia.

Os astrónomos descobriram a enorme proeminência de raios-X em dados registados no dia 5 de Julho de 2008 pelo instrumento EPIC (European Photon Imaging Camera) a bordo do observatório de raios-X XMM-Newton da ESA. Em questão de minutos, a pequena estrela libertou mais de dez vezes mais energia do que as proeminências mais intensas do Sol.

As proeminências estelares são lançadas quando o campo magnético na atmosfera de uma estrela se torna instável e colapsa numa configuração mais simples. No processo, liberta uma grande proporção da energia aí armazenada.

Esta libertação explosiva de energia cria um brilho repentino – a proeminência – e é aqui que as novas observações apresentam o seu maior quebra-cabeças.

“Esta é a parte científica mais interessante da descoberta, porque não esperávamos que as anãs L armazenassem energia suficiente nos seus campos magnéticos para gerar tais surtos,” diz Beate Stelzer, do Instituto de Astronomia e Astrofísica de Tübingen, Alemanha, e do INAF – Observatório Astronómico de Palermo, Itália, que fez parte da equipa de estudo.

A energia só pode ser colocada no campo magnético de uma estrela por partículas carregadas, também conhecidas como material ionizado e criadas em ambientes de alta temperatura. No entanto, sendo uma anã L, J0331-27 tem uma temperatura superficial baixa para uma estrela – apenas 2100K em comparação com os cerca de 6000K do Sol. Os astrónomos não pensavam que uma temperatura tão baixa pudesse ser capaz de gerar partículas carregadas suficientes para alimentar tanta energia no campo magnético. Portanto, o enigma é: como é que é possível uma super-proeminência numa estrela tão pequena?

“É uma boa pergunta,” diz Beate. “Nós simplesmente não sabemos – ninguém sabe.”

A super-proeminência foi descoberta em dados de arquivo do XMM-Newton como parte de um grande projecto de investigação liderado por Andrea De Luca do INAF – Instituto de Astrofísica Espacial e Física Cósmica em Milão, Itália. O projecto estudou a variabilidade temporal de aproximadamente 400.000 fontes detectadas pelo XMM-Newton ao longo de 13 anos.

Andrea e colaboradores procuravam, em particular, fenómenos peculiares e com J0331-27 certamente conseguiram isso. Várias estrelas semelhantes já tinham sido observadas a emitir super-proeminências na parte visível do espectro, mas esta é a primeira detecção inequívoca de uma erupção deste tipo em raios-X.

O comprimento de onda é importante porque assinala de que parte da atmosfera a super-proeminência vem: a luz óptica vem de mais profundamente na atmosfera da estrela, perto da sua superfície visível, ao passo que os raios-X vêm de mais alto na atmosfera.

A compreensão das semelhanças e diferenças entre esta nova – e até agora única – super-proeminência na anã L e as proeminências anteriormente observadas, detectadas em todos os comprimentos de onda em estrelas de maior massa, é agora uma prioridade para a equipa. Mas para alcançar isso, precisam de encontrar mais exemplos.

“Ainda há muito a ser descoberto no arquivo do XMM-Newton,” diz Andrea. “De certa forma, acho que isto é apenas a ponta do icebergue.”

Uma pista que efectivamente possuem é que existe apenas uma proeminência de J0331-27 nos dados, apesar do XMM-Newton ter observado a estrela por um total de 3,5 milhões de segundos – cerca de 40 dias. Isto é peculiar porque outras estrelas flamejantes tendem a sofrer de vários surtos mais pequenos.

“Os dados parecem sugerir que uma anã L leva mais tempo a acumular energia, de modo que há uma grande libertação repentina,” diz Beate.

As estrelas com proeminências mais frequentes libertam menos energia de cada vez, enquanto esta anã L parece libertar energia muito raramente, mas num evento realmente grande. Porque é que isto pode ser o caso, ainda é uma questão em aberto que precisa de mais investigação.

“A descoberta desta super-proeminência numa anã L é um grande exemplo de investigação baseada no arquivo do XMM-Newton, demonstrando o enorme potencial científico da missão,” diz Norbert Schartel, cientista do projecto XMM-Newton da ESA. “Estou ansioso pela próxima surpresa.”

Astronomia On-line
28 de Fevereiro de 2020

 

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3447: Telescópio do ESO observa superfície de Betelgeuse a diminuir de brilho

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Este mosaico de comparação mostra a estrela Betelgeuse antes e depois da diminuição de brilho. As observações obtidas em Janeiro e Dezembro de 2019 com o instrumento SPHERE, montado no Very Large Telescope do ESO, mostram o quanto a estrela desvaneceu e como é que a sua forma aparente variou.
Crédito: ESO/M. Montargès et al.

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos capturaram a diminuição de brilho de Betelgeuse, uma estrela super-gigante vermelha localizada na constelação de Orionte. As novas imagens da superfície da estrela mostram não apenas a super-gigante vermelha a desvanecer em brilho, mas também a variação da sua forma aparente.

Betelgeuse tem sido um farol no céu nocturno para os observadores estelares, no entanto durante o último ano temos assistido a uma diminuição do seu brilho. Nesta altura Betelgeuse apresenta cerca de 36% do seu brilho normal, uma variação considerável, visível até a olho nu. Tanto os entusiastas da astronomia como os cientistas pretendiam descobrir o porquê desta diminuição de brilho sem precedentes.

Uma equipa liderada por Miguel Montargès, astrónomo na KU Leuven, Bélgica, tem estado desde Dezembro a observar a estrela com o VLT do ESO, com o objectivo de compreender porque é que esta se está a tornar mais ténue. Entre as primeiras observações da campanha encontra-se uma imagem da superfície de Betelgeuse, obtida no final do ano passado com o instrumento SPHERE.

A equipa tinha também observado a estrela com o SPHERE em Janeiro de 2019, antes da diminuição do seu brilho, dando-nos assim uma imagem do antes e do depois de Betelgeuse. Obtidas no óptico, as imagens destacam as mudanças que ocorreram na estrela, tanto em brilho como em forma aparente.

Muitos entusiastas da astronomia perguntam-se se esta diminuição de brilho da Betelgeuse significará que a estrela está prestes a explodir. Tal como todas as super-gigantes, um dia Betelgeuse transformar-se-á numa super-nova, no entanto os astrónomos não pensam que seja isso que está a acontecer actualmente, tendo formulado outras hipóteses para explicar o que está exactamente a causar as variações em forma e brilho observadas nas imagens SPHERE. “Os dois cenários em que estamos a trabalhar são um arrefecimento da superfície devido a actividade estelar excepcional ou ejecção de poeiras na nossa direcção,” explica Montargès. “Claro que o nosso conhecimento de super-gigantes vermelhas é ainda incompleto e este é um trabalho em curso, por isso podemos ainda ter alguma surpresa.”

Montargès e a sua equipa usaram o VLT instalado no Cerro Paranal, no Chile, para estudar a estrela, a qual se encontra a mais de 700 anos-luz de distância da Terra, e tentar encontrar pistas que apontem para o porquê da diminuição do seu brilho. “O Observatório do Paranal do ESO é uma das poucas infra-estruturas capazes de obter imagens da superfície de Betelgeuse,” diz Montargès. Os instrumentos montados no VLT permitem efectuar observações desde o visível ao infravermelho médio, o que significa que os astrónomos podem observar tanto a superfície da estrela como o material que a circunda. “Esta é a única maneira de compreendermos o que está a acontecer a esta estrela.”

Outra imagem nova, obtida com o instrumento VISIR montado no VLT, mostra a radiação infravermelha emitida pela poeira que circundava Betelgeuse em Dezembro de 2019. Estas observações foram realizadas por uma equipa liderada por Pierre Kervella do Observatório de Paris, França, que explicou que o comprimento de onda capturado nesta imagem é semelhante ao detectado por câmaras que detectam calor. As nuvens de poeira, que se assemelham a chamas na imagem VISIR, formam-se quando a estrela lança a sua matéria para o espaço.

“A frase ‘somos todos feitos de poeira estelar’ é algo que ouvimos muito na astronomia popular, mas donde é que vem exactamente esta poeira?” pergunta Emily Cannon, estudante de doutoramento na KU Leuven, que trabalha com imagens SPHERE de super-gigantes vermelhas. “Ao longo das suas vidas, as super-gigantes vermelhas como Betelgeuse criam e ejectam enormes quantidades de material ainda antes de explodirem sob a forma de super-novas. A tecnologia moderna permite-nos estudar estes objectos, situados a centenas de anos-luz de distância de nós, com um detalhe sem precedentes, dando-nos a oportunidade de desvendar o mistério que dá origem a esta perda de massa.”

Astronomia On-line
18 de Fevereiro de 2020

 

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Telescópio espacial com “ADN” português envia primeira imagem

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Acaba de ser revelada a primeira imagem científica do CHEOPS, que teve a participação activa de membros do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

“Pode não ser de tirar o fôlego e com potencial para inspirar a imaginação do público”, mas “traz perspectivas bem melhores do que as que eram esperadas, para alcançar os objectivos científicos da missão”. As palavras são de Sérgio Sousa, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) / Universidade do Porto, e espelham o estado de espírito da equipa envolvida no desenvolvimento do telescópio espacial CHEOPS, que acaba de “relevar” a sua primeira imagem

Imagem da estrela HD 70843. A imagem está desfocada de propósito, para maximizar a precisão das medições do brilho das estrelas. (Crédito: ESA/Airbus/CHEOPS Mission Consortium)

Foi no passado dia 29 de Janeiro que o telescópio espacial da Agência Espacial Europeia (ESA) abriu a tampa de protecção. Desde então, todos os sistemas têm sido preparados para a aquisição da primeira imagem captada pelo CHEOPS. No caso, de um campo de estrelas centrado na estrela HD 70843 – localizada  a 150 anos-luz de distância da Terra -, escolhida por ter brilho e localização no céu ideais para os testes aos instrumentos.

Para Olivier Demangeon, investigador do IA, “estas primeiras imagens do CHEOPS representam o culminar de 10 anos de trabalho e investimento da parte do IA e do consórcio do CHEOPS. Estas são uma ante-visão de um futuro científico brilhante para a missão e para a nossa equipa.”

Para além da participação activa do IA, o CHEOPS contou também com o contributo da Deimos Engenharia. Segundo Antonio Gutiérrez Peña, director da empresa, “o sistema de planeamento da missão foi usado nas operações de In-Orbit Commissioning e parece estar tudo a funcionar na perfeição. Estamos muito excitados e esperamos que a missão esteja totalmente operacional dentro de pouco tempo.”

Lançado para o espaço em Dezembro do ano passado, o CHEOPS produz imagens propositadamente desfocadas das estrelas, de modo a poder distribuir a luz de cada estrela por vários pixeis do detector. Isto aumenta a precisão das medições, pois cada medição fica menos sensível a variações da resposta de cada pixel individual ou da maneira como o telescópio é apontado.

À descoberta de “novos mundos”

Esta é a primeira missão dedicada a observar trânsitos exoplanetários em estrelas onde já se conhecem planetas, em praticamente qualquer direcção do céu. A grande inovação introduzida pelo CHEOPS prende-se com a sua capacidade única de determinar com precisão a dimensão de exoplanetas na gama entre as super Terras e os Neptunos, para os quais já se conhece a massa.

O telescópio vai ainda permitir determinar com precisão o diâmetro de novos exoplanetas descobertos pela próxima geração de instrumentos em observatórios à superfície da Terra ou ainda identificar potenciais alvos cujas atmosferas possam ser caracterizadas por esses instrumentos. Ter medições precisas do brilho das estrelas e sua variação é por isso crítico para os investigadores poderem aprender o máximo possível acerca dos planetas que se sabe orbitarem essas estrelas.

Imagem artística do telescópio espacial CHEOPS em órbita (Crédito: ESA/ATG medialab)

O consórcio do CHEOPS é liderado pela Suíça e pela ESA. Conta com a participação de 11 países europeus, sendo que em Portugal a participação científica é liderada pelo IA.

A participação do IA no consórcio do CHEOPS faz, de resto, parte de uma estratégia mais abrangente para promover a investigação em exoplanetas em Portugal, através da construção, desenvolvimento e definição científica de vários instrumentos e missões espaciais. Entre eles incluem-se o CHEOPS ou o espectrógrafo ESPRESSO, já em funcionamento no Observatório do Paranal (ESO). Esta estratégia irá continuar durante os próximos anos, com o lançamento do telescópio espacial PLATO (ESA), ou a instalação do espectrógrafo HIRES no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO).

Sobre o IA

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, integrando investigadores da Universidade do Porto e da Universidade de Lisboa, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF). A actividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela FCT/MCES (UID/FIS/04434/2019).

Universidade do Porto
11.02.20
Por Ricardo Reis / CAUP

 

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3422: Quantas estrelas eventualmente colidem como buracos negros? O Universo dá uma estimativa

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista que mostra as colisões de dois buracos negros, parecidas àquelas detectadas pelos detectores de ondas gravitacionais LIGO e Virgo.
Crédito: LIGO/Caltech/MIT/Universidade Estatal de Sonoma (Aurore Simonnet)

Desde o avanço na astronomia de ondas gravitacionais em 2015, que os cientistas foram capazes de detectar mais de uma dúzia de pares de buracos negros – conhecidos como buracos negros binários – graças às suas colisões. No entanto, os cientistas ainda debatem quantos destes buracos negros nascem a partir das estrelas e como são capazes de se aproximar o suficiente para uma colisão durante a vida útil do nosso Universo.

Agora, um novo e promissor estudo desenvolvido por um astrofísico da Universidade de Vanderbilt poderá dar-nos um método para encontrar o número de estrelas disponíveis na história do Universo que colidem como buracos negros binários.

A investigação, publicada na revista The Astrophysical Journal Letters, vai ajudar futuros cientistas a interpretar a população subjacente de estrelas e a testar as teorias de formação de todos os buracos negros em colisão ao longo da história cósmica.

“Até agora, os cientistas teorizaram a formação e a existência de pares de buracos negros no Universo, mas as origens dos seus antecessores, estrelas, ainda permanecem um mistério,” disse Karan Jani, autor principal do estudo e astrofísico da Universidade de Vanderbilt. “Com este trabalho, fizemos um estudo forense sobre colisões de buracos negros usando as observações astrofísicas actualmente disponíveis. No processo, desenvolvemos uma restrição fundamental, ou estimativa, que nos diz mais sobre a fracção de estrelas desde o início do Universo que estão destinadas a colidir como buracos negros.”

Aproveitando a teoria da relatividade geral de Einstein, que nos diz como os buracos negros interagem e eventualmente colidem, Jani e o co-autor Abraham Loeb, da Universidade de Harvard, usaram os eventos LIGO registados para fazer um inventário dos recursos temporais e espaciais do Universo a qualquer determinado ponto. Desenvolveram depois as restrições responsáveis por cada etapa do processo de um buraco negro binário: o número de estrelas disponíveis no Universo, o processo de cada estrela que transita para um buraco negro individual e a detecção da eventual colisão desses buracos negros – detectados centenas de milhões de anos mais tarde pelo LIGO como ondas gravitacionais emitidas pelo impacto.

“A partir das observações actuais, descobrimos que 14% de todas as estrelas massivas do Universo estão destinadas a colidir como buracos negros. É uma eficiência notável por parte da natureza,” explicou Jani. “Estas restrições adicionais podem ajudar os cientistas a rastrear as histórias dos buracos negros, respondendo a perguntas antigas e, sem dúvida, criando cenários mais exóticos.”

Astronomia On-line
7 de Fevereiro de 2020

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3364: Colisão iminente da Via Láctea já está a produzir novas estrelas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Um enxame recém-descoberto de estrelas jovens (estrela azul) está situado na periferia da Via Láctea. Estas estrelas foram provavelmente formadas de material originário de galáxias anãs vizinhas chamadas Nuvens de Magalhães.
Crédito: D. Nidever; NASA

Os arredores da Via Láctea abrigam as estrelas mais antigas da Galáxia. Mas os astrónomos descobriram algo inesperado neste “lar de idosos” celeste: um bando de estrelas jovens.

Ainda mais surpreendente, a análise espectral sugere que as estrelas jovens têm uma origem extra-galáctica. As estrelas aparentemente formaram-se não a partir de material da Via Láctea, mas de duas galáxias anãs próximas conhecidas como Nuvens de Magalhães. Essas galáxias estão numa rota de colisão com a nossa. A descoberta sugere que um fluxo de gás que se estende a partir das galáxias está a cerca de metade da distância que se pensava ser necessária para colidir com a Via Láctea.

“É um grupo insignificante de estrelas – no total, inferior a alguns milhares de estrelas – mas tem grandes implicações além da área local da Via Láctea,” diz o investigador principal Adrian Price-Whelan, cientista do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron em Nova Iorque (o enxame também tem o seu nome: Price-Whelan 1).

As estrelas recém-descobertas podem revelar novas informações sobre a história da Via Láctea; podem, por exemplo, dizer se as Nuvens de Magalhães colidiram com a nossa Galáxia no passado.

Price-Whelan e colegas apresentaram os seus achados no passado dia 8 de Janeiro na reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, Hawaii. Já tinham relatado anteriormente a descoberta de Price-Whelan 1 no dia 5 de Dezembro na revista The Astrophysical Journal e a sua subsequente análise espectroscópica das estrelas no dia 16 de Dezembro, também na revista The Astrophysical Journal.

A identificação de enxames estelares é complicada porque a nossa Galáxia está repleta de objectos deste tipo. Algumas estrelas podem parecer próximas umas das outras no céu, mas na verdade ficam a distâncias drasticamente diferentes da Terra. Outras podem aproximar-se temporariamente, mas seguir em direcções opostas. A determinação de quais as estrelas realmente agrupadas requer muitas medições precisas ao longo do tempo.

Price-Whelan começou com os dados mais recentes recolhidos pelo observatório espacial Gaia, que mediu e catalogou as distâncias e movimentos de 1,7 mil milhões de estrelas. Ele analisou o conjunto de dados do Gaia em busca de estrelas muito azuis, raras no Universo, e identificou grupos estelares que se movem ao seu lado. Após a correspondência cruzada e a eliminação de enxames conhecidos, permaneceu apenas um.

O enxame recém-descoberto é relativamente jovem, com 117 milhões de anos, e fica nos arredores longínquos da Via Láctea. “Está mesmo, mesmo distante,” diz Price-Whelan. “Mais do que quaisquer outras estrelas jovens conhecidas na Via Láctea, que normalmente estão no disco. Então, imediatamente perguntei: ‘Caramba, o que é isto?'”

O enxame habita uma região próxima de um “rio” de gás, denominado Corrente de Magalhães, que forma a extremidade mais distante da Grande e da Pequena Nuvem de Magalhães e alcança a Via Láctea. O gás neste fluxo não contém muitos metais, ao contrário dos gases nos confins da Via Láctea. David Nidever, professor assistente de física na Universidade Estatal de Montana em Bozeman, EUA, liderou uma análise do conteúdo metálico das 27 estrelas mais brilhantes do enxame. Assim como a Corrente de Magalhães, as estrelas contêm níveis escassos de metais.

Os investigadores propõem que o enxame se formou à medida que o gás da Corrente de Magalhães passava pelos gases em redor da Via Láctea. Este cruzamento criou uma força de arrasto que comprimiu o gás da Corrente de Magalhães. Este arrasto, juntamente com as forças de maré do reboque gravitacional da Via Láctea, condensou o gás o suficiente para desencadear a formação estelar. Com o tempo, as estrelas aproximaram-se do gás circundante e juntaram-se à Via Láctea.

A presença das estrelas fornece uma oportunidade única. A medição da distância do gás à Terra é complexa e imprecisa, de modo que os astrónomos não tinham certeza de quão longe a Corrente de Magalhães estava de alcançar a Via Láctea. A distância das estrelas, por outro lado, é comparativamente trivial. Usando as posições e movimentos actuais das estrelas no enxame, os cientistas preveem que a orla da Corrente de Magalhães está a 90.000 anos-luz da Via Láctea. Este valor é aproximadamente metade da distância prevista anteriormente.

“Se a Corrente de Magalhães estiver mais próxima, especialmente o braço principal mais próximo da nossa Galáxia, então é provável que seja incorporada à Via Láctea antes do previsto pelo modelo actual,” explicou Nidever. “Eventualmente, esse gás transformar-se-á em novas estrelas no disco da Via Láctea. De momento, a nossa Galáxia está a consumir gás mais depressa do que está a ser reabastecido. Este gás extra que está a entrar ajudará a reabastecer esse reservatório e a garantir que a nossa Galáxia continua a prosperar e a formar novas estrelas.”

A distância actualizada da Corrente de Magalhães melhorará os modelos de onde as Nuvens de Magalhães estiveram e para onde estão a ir, diz Price-Whelan. Os números aprimorados podem até resolver um debate sobre se as Nuvens de Magalhães já atravessaram antes a Via Láctea. Encontrar uma resposta a essa pergunta ajudará os astrónomos a entender melhor a história e as propriedades da nossa Galáxia.

Astronomia On-line
14 de Janeiro de 2020

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3357: NASA descobre eclipse nunca antes visto em antiga Estrela Polar

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Um grupo de astrónomos descobriu que Thuban, a estrela que desempenhava o papel de estrela polar, e a sua companheira “mais fraca” têm entre si eclipses curtos de seis horas.

A Alpha Draconis, ou Thuban, e a sua estrela companheira eclipsam-se de forma irregular. Os cientistas já sabiam que este se tratava de um sistema binário, mas desconheciam a existência destes eclipses mútuos. Segundo o Público, com uma pequena ampliação, estes sistemas aparentam ser apenas um.

“Os eclipses são breves e duram apenas seis horas, daí que as observações terrestres possam não os ter captado. E como a estrela é tão brilhante rapidamente saturaria os detectores do Kepler da NASA, algo que também ocultaria os eclipses”, explicou Angela Kochoska, investigadora da Universidade Villanova, nos Estados Unidos, em comunicado.

A equipa conseguiu fazer esta descoberta graças a informações captadas pelo satélite da NASA TESS – Satélite para Levantamento de Exoplanetas em Trânsito, que substituiu o telescópio Kepler em 2018. A descoberta foi apresentada na segunda-feira na 235ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, no Havai.

Este sistema está entre os binários eclipsantes mais brilhantes descobertos até agora. Estes sistemas são muito importantes, uma vez que permitem medir as massas e os tamanhos de ambas as estrelas com precisão.

Thuban​ situa-se a cerca de 270 anos-luz da Terra, na constelação Draco, e é apenas a quarta estrela mais brilhante da sua constelação. Há 4.700 anos, desempenhou um importante papel, numa altura em que as pirâmides mais antigas do Egipto estavam a ser construídas.

Naquela época, a Thuban era a estrela do norte (ou estrela polar), ou seja, o astro mais próximo do pólo Norte do eixo de rotação da Terra. Actualmente, este papel é desempenhado por Polaris, a estrela mais brilhante da constelação Ursa Menor.

ZAP //

Por ZAP
13 Janeiro, 2020

spacenews

 

3351: Duas estrelas vão colidir em 2083 (e ofuscar todas as outras)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

LSU Department of Physics & Astronomy

Há um par de estrelas numa dança cósmica que se estão a preparar para explodir. As duas estrelas formam um binário chamado V Sagittae na constelação de Sagitta.

As estrelas aumentaram 10 vezes o seu brilho ao longo do século passado. No entanto, é neste século que a sua luz será ainda mais brilhantes. Aliás, de acordo com o NewScientist, o par de estrelas vai brilhar tanto que a sua explosão será visível a olho nu.

V Sagittae é composto por uma anã branca, que é o cadáver queimado de uma estrela e outra estrela com cerca de quatro vezes mais massiva. À medida que os dois se circundam, o plasma é puxado da estrela para a anã branca, fazendo com que se aproximem.

Bradley Schaefer, da Universidade Estadual da Louisiana e os seus colegas examinaram fotografias do par de estrelas desde 1890 até ao presente e descobriram que estão a ficar exponencialmente mais brilhantes desde então.

Quando modelaram esse brilho, os cientistas descobriram que as duas estrelas deveriam estar a aproximar-se rapidamente, girando cada vez mais rapidamente. Os investigadores calcularam que as estrelas de V Sagittae esmagar-se-ão em 2083, produzindo uma enorme explosão. “O destino de V Sagittae é inevitável”, disse Schaefer. “Defina o seu calendário.”

Nas últimas semanas de espiral em direcção à outra, a maior parte da massa da estrela será sugada pela anã branca e as duas fundir-se-ão numa única estrela gigante. A explosão resultante provavelmente superará todas as estrelas no céu nocturno. Será pelo menos tão brilhante quanto Sirius, que é a estrela mais brilhante – e pode até ficar tão brilhante como Vénus. Esse brilho durará cerca de um mês, depois do qual começará a desaparecer.

“Não tivemos uma [explosão temporária de luz] no céu a ficar tão brilhante desde a Super-nova de Kepler em 1604”, disse Schaeffer, em comunicado divulgado pelo EurekAlert. “Poderá procurar em cidades poluídas pela luz e haverá uma nova estrela lá”.

Cientistas descobrem tipo totalmente novo de explosão estelar

Cientistas observaram uma super-nova a explodir durante apenas algumas semanas, o que despertou a sua atenção pela rapidez do processo….

Schaeffer apresentou este trabalho numa reunião da Sociedade Astronómica Americana no Hawai em 6 de Janeiro.

ZAP //

Por ZAP
11 Janeiro, 2020

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3277: Novas descobertas que podem revelar a geologia de exoplanetas

CIÊNCIA

Investigadores da The Open University fizeram novas descobertas que podem revelar a geologia de planetas para lá do nosso Sistema Solar.
Crédito: Projecto DMPP

Os astrónomos anunciaram a descoberta de três exoplanetas como parte do projecto DMPP (Dispersed Matter Planet Project), usando o instrumento HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) acoplado ao telescópio de 3,6 m do ESO em La Silla, Chile.

A equipa estudou as estrelas conhecidas como DMPP–1, DMPP–2 and DMPP–3. Os planetas descobertos DMPP-1b, DMPP-1c, DMPP-1d, DMPP-1e, DMPP-2b e DMPP-3Ab, estão muito próximos das suas estrelas e são aquecidos a temperaturas de 1100ºC – 1800º C. A estas temperaturas, a atmosfera e até a superfície rochosa do planeta podem desaparecer, e parte deste material dispersa-se para formar um fino manto de gás.

Esta nuvem filtra a luz estelar, produzindo pistas que permitiram à equipa captar a pequena fracção de estrelas com estes planetas invulgares e muito quentes. Com um estudo mais aprofundado, a composição química da nuvem pode ser medida, revelando o tipo de rocha à superfície do planeta quente.

Os planetas recém-descobertos, nomeadamente DMPP-1d, DMPP-1e e DMPP-3Ab, podem ser a chave para desvendar a geologia dos planetas rochosos para lá do Sistema Solar.

A professora Carole Haswell, do Departamento de Astronomia da Open University, Reino Unido, disse: “estas novas descobertas são muito promissoras para novos estudos. Devem permitir-nos medir as relações entre a massa, tamanho e composição dos planetas para lá do nosso próprio Sistema Solar.

“Agora podemos ver como os planetas em geral são construídos e se o nosso próprio planeta é típico. Por exemplo, ainda não sabemos se é coincidência que no Sistema Solar, a Terra e Vénus sejam os maiores objectos rochosos e possuam ferro como a sua maior fracção de massa.”

DMPP-1 tem três super-Terras com massas entre três e dez vezes a da Terra, orbitando a estrela a cada poucos dias. Também tem um planeta quente tipo-Neptuno que orbita a estrela a cada 20 dias.

O Dr. Daniel Staab, ex-aluno de doutoramento da mesma universidade, explicou: “DMPP-1 hospeda um sistema planetário realmente importante com três exoplanetas de baixa massa cuja composição podemos medir.”

DMPP-2b é um planeta gigante com quase metade da massa de Júpiter numa órbita de cinco dias. Tinha sido negligenciado em estudos anteriores porque a estrela pulsa, o que obscurece a assinatura da força gravitacional do planeta em órbita.

Comentando a mais empolgante destas novas descobertas, o Dr. John Barnes, investigador na Open University: “DMPP-3 foi uma grande surpresa, estávamos à procura de um sinal minúsculo indicando um planeta em órbita e de baixa massa, mas a primeira coisa que encontrámos foi um enorme sinal devido a uma estrela companheira que não esperávamos!”

A estrela companheira, DMPP-3B, é apenas massiva o suficiente para sustentar a fusão de hidrogénio, tem das massas mais baixas de todas as estrelas movidas pelo mesmo mecanismo que o Sol. Estas estrelas minúsculas são muito ténues e difíceis de encontrar. Depois de contabilizar esta estrela fraca, o Dr. Barnes e a sua equipa encontraram um planeta, DMPP-3Ab, com duas ou três a massa da Terra que completa uma órbita em torno da estrela mais brilhante a cada sete dias. O Dr. Barnes concluiu: “É difícil determinar como este planeta foi formado!”

Astronomia On-line
27 de Dezembro de 2019

 

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3250: As estrelas estão a “lançar” cometas para a Terra

CIÊNCIA

ESO

Já muitos astrónomos o suspeitavam, mas nunca tinha sido confirmado. Agora, cientistas observaram, pela primeira vez, estrelas a “lançar” cometas em direcção ao nosso Sistema Solar.

Os astrónomos polacos conseguiram identificar as duas estrelas “culpadas”, depois de estudar em detalhe os movimentos de outras 600 estrelas próximas, todas a uma distância máxima de 13 anos-luz do Sol. A descoberta valida uma teoria que já tem mais de 50 anos.

Segundo a teoria, explica o Canal Tech, as estrelas e os cometas formam uma espécie de parceiros de dança no Universo. De acordo com a tese, os cometas são atirados para dentro do Sistema Solar a partir da nuvem de Oort pela acção da gravidade de alguns astros brilhantes que passam brevemente perto da nossa vizinhança.

A nuvem de Oort, proposta inicialmente em 1932 por Ernst Öpik e retomada em 1950 pelo astrónomo Jan Oort, é um aglomerado de objectos que fica a pelo menos 50 mil unidades astronómicas de distância do Sol – é cerca de 66 vezes a distância de Neptuno ao astro. Acredita-se que este seja o limite do Sistema Solar.

A tese é que os cometas são objectos que saem desta nuvem para entrar no sistema, empurrados pela acção de alguma estrela de outro sistema.

O novo artigo sugere que a teoria pode ter alguma correlação com a realidade. Aceite para ser publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, o estudo, que está disponível no ArXiv, descreve o cálculo que os astrónomos fizeram para identificar que algumas estrelas mudaram significativamente a órbita de alguns cometas no Sistema Solar.

“No nosso estudo, descobrimos apenas dois casos em que isso realmente aconteceu e, ainda assim, observamos dúzias de cometas todo ano”, disse a autora principal do estudo, Rita Wysoczańska, citada pelo Live Science. Foram observadas cerca de 650 estrelas, calculando as suas trajectórias e, então, verificando se as suas órbitas têm alguma coincidência com as de 270 cometas de longo período.

Foram criados modelos para os pares possíveis de estrelas e cometas, para identificar um ponto em comum entre eles. Depois, removiam a estrela para se certificar de que o astro realmente influenciou a órbita de cada cometa.

Agora, segundo a ABC, os cientistas acreditam que a órbita dos cometas é influenciada por um conjunto forças gravitacionais de estrelas ainda mais distantes, que criam as órbitas de longo período dos cometas. Ao entrarem no Sistema Solar, os objectos passam a sofrer a influência dos planetas.

ZAP //

Por ZAP
23 Dezembro, 2019

 

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3242: Há mil milhões de anos, cem mil estrelas explodiram furiosamente no coração da Via Láctea

CIÊNCIA

Nogueras-Lara et al. / ESO

O coração da Via Láctea é um local bastante sossegado, com um buraco negro pouco activo e poucos nascimentos de estrelas. Porém, novas observações revelaram que nem sempre foi assim.

Há mil milhões de anos, a Via Láctea sofreu uma ronda furiosa de explosões de estrelas. De acordo com os astrónomos, foi “um dos eventos mais energéticos em toda a história da Via Láctea”. Este evento, segundo os cientistas, poderia contradizer as nossas ideias sobre a taxa de formação de estrelas na nossa galáxia.

O centro galáctico é, segundo explica o ScienceAlert, uma região de estrelas densas que medem cerca de 490 anos-luz no meio da Via Láctea, em torno de um buraco negro super-massivo. Esta região viu alguma formação estelar nas últimas dezenas de milhões de anos.

Com base na densidade estelar, os astrónomos concluíram que o centro galáctico tem estado bastante ocupado a produzir novas estrelas. Estudos anteriores descobriram que a formação estelar tem sido bastante contínua ao longo de 13,5 mil milhões de anos de história da galáxia.

Agora, foram feitas novas observações de alta resolução com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul para o que os astrónomos chamam de uma pesquisa “sem precedentes” do centro galáctico. Este esforço foi projectado especificamente para revelar a história da formação de estrelas do nosso coração galáctico – e os resultados da contam uma história muito diferente.

“Ao contrário do que foi aceite até agora, descobrimos que a formação de estrelas não é contínua”, disse Francisco Nogueras-Lara, astrónomo no Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha, em comunicado.

De acordo com a análise dos dados, a equipa concluiu que 90% das estrelas do centro galáctico se formou durante a primeira metade da história da galáxia (entre oito e 13,5 milhões de anos atrás). Depois disso, passaram-se seis mil milhões de anos com muito poucos nascimentos de estrelas.

Há mil milhões de anos, de repente, começaram a formar-se estrelas a um ritmo furioso. No espaço de menos de 100 milhões de anos, nasceram estrelas com uma massa combinada de até 42 milhões de vezes a massa do Sol, de acordo com o estudo publicado esta semana na revista científica Nature Astronomy.

“As condições na região estudada durante a explosão de atividade devem parecer-se com as das galáxias de explosão estelar, que formam estrelas a taxas de mais de 100 massas solares por ano”, disse Nogueras-Lara.

Actualmente, a taxa de formação de estrelas da Via Láctea é lenta – cerca de uma a duas massas solares por ano. Durante um evento de explosão de estrelas, são produzidas diferentes estrelas extremamente massivas com muito calor e brilho. Estas estrelas têm vidas curtas e brilhantes – cerca de 10 milhões de anos – antes de se tornaram super-novas.

É exactamente isso que os investigadores pensam que aconteceu no centro da Via Láctea há mil milhões de anos. Estas observações podem ajudar a restringir e detalhar os eventos que contribuíram para este tempo extraordinário na história da galáxia.

ZAP //

Por ZAP
21 Dezembro, 2019

 

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3222: Constelação do Pintor. Hipotético sistema planetário é afinal actividade da estrela

CIÊNCIA

tom_hall_nz / Flickr

Investigadores portugueses conseguiram esclarecer a “discordância” científica sobre um “hipotético” sistema planetário na constelação do Pintor e defendem que o que parecia ser “o sinal de dois planetas em órbita”, provavelmente é “actividade da própria estrela”.

Em comunicado, o Instituto de Astrofísica e Ciência do Espaço (IA) explica hoje que o estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, permitiu, através dos primeiros dados obtidos com o espectrógrafo ESPRESSO, esclarecer a “discordância” que existia no seio da comunidade científica sobre um suposto sistema planetário à volta da estrela HD 41248, na constelação do Pintor, do hemisfério celeste sul.

“O estudo (…) concluiu que o que parecia ser o sinal de dois planetas em órbita é muito provavelmente actividade da própria estrela“, revela o instituto português.

De acordo com o IA, a estrela, localizada a cerca de 181 anos-luz da Terra e “pouco mais pequena e menos massiva que o Sol”, foi objecto de estudo de três artigos científicos que, com base nos dados obtidos pelo espectrógrafo HARPS, “discordavam” quanto à existência de dois planetas a orbitá-la.

“Quando se procura planetas tão pequenos como a Terra, esses efeitos podem diluir-se no ‘ruído’ da actividade estelar, criado por manchas estelares ou zonas de alto brilho. Esta actividade pode mesmo imitar a presença de um ou mais planetas, que de facto não existem”, sustenta o IA.

Citado no comunicado, João Faria, investigador do IA e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), afirma que este novo estudo é “o primeiro avanço na utilização do ESPRESSO” para a detecção de um planeta como a Terra.

“O nosso trabalho demonstra que detectar pequenos planetas, até mesmo maiores do que a Terra, não é uma tarefa fácil. A contaminação causada pela própria estrela tem de ser tida em conta e corrigida”, sublinha o investigador líder.

O instituto português adianta ainda que o artigo, que reúne também dados de 2003 e 2014 do espectrógrafo HARPS, representa a “estreia” do ESPRESSO na procura por exoplanetas, sendo que a sua precisão “põe em evidência” processos físicos das estrelas ainda não totalmente compreendidos.

“Com uma precisão (menor margem de erro) sem precedentes na medição de velocidades radiais, estas novas observações permitem distinguir os sinais provenientes dos planetas daqueles causados pela actividade estelar”, refere o IA.

No comunicado, João Faria acrescenta ainda que é necessário “entender melhor” o modo como a actividade estelar afecta as variações de velocidade medidas, estando por isso a desenvolver uma ferramenta informática.

“Esta é a primeira análise de dados do ESPRESSO e demonstra que o instrumento está a produzir velocidades radiais com a precisão esperada, e que será suficiente para detectar planetas parecidos com a Terra”, conclui o investigador.

ZAP // Lusa

Por Lusa
18 Dezembro, 2019

 

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3218: Viriato, o herói que se tornou num planeta a orbitar a estrela Lusitânia

CIÊNCIA

NASA
Ilustração do exoplaneta HD 45652 b

De figura heróica a figura dos céus, Viriato, o líder do povo lusitano na Roma Antiga, é também nome de um planeta gigante gasoso que orbita uma estrela, a Lusitânia, a 114 anos-luz da Terra, foi hoje anunciado.

Os nomes do planeta extras-solar e da sua estrela foram propostos por Portugal e aprovados pela União Astronómica Internacional (UAI), que lançou uma nova campanha para designar estes “exomundos” no ano em que comemora o seu centésimo aniversário.

Os resultados, que ditaram nomes a 112 planetas fora do Sistema Solar e às suas respectivas estrelas, foram hoje divulgados pela UAI, liderada pela astrónoma portuguesa Teresa Lago.

Os nomes aprovados pela UAI, entidade que reconhece oficialmente a atribuição de um nome a um corpo celeste como um planeta, foram propostos por 112 países, incluindo Portugal, durante campanhas nacionais que envolveram o voto do público.

Ao todo, foram escolhidos 112 nomes de uma lista inicial de 360 mil, que foi reduzida e sujeita a votação em cada país. A aprovação final coube a um comité da UAI formado por vários membros, incluindo a astrónoma portuguesa Lina Canas.

Um dos critérios era que os nomes propostos teriam de estar relacionados com objectos, pessoas ou lugares com significado cultural, histórico ou geográfico.

O planeta ‘HD 45652b’, agora designado como Viriato, que liderou o povo lusitano contra o domínio do Império Romano na Península Ibérica, foi descoberto em 2008 e é constituído maioritariamente por gás, estando localizado na constelação Monoceros (Unicórnio).

A sua estrela, a ‘HD 45652’, baptizada como Lusitânia, que era uma das três províncias romanas da Península Ibérica onde vivia o povo lusitano e que coincidia na sua maior parte com o território português actual, é uma anã laranja, que o seu planeta leva 44,1 dias a completar uma órbita.

A primeira campanha pública promovida pela UAI para nomear exoplanetas decorreu em 2015.

ZAP // Lusa

Por Lusa
17 Dezembro, 2019

 

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3205: Há uma segunda população estelar no disco espesso da Via Láctea

CIÊNCIA

(dr) Annedirkse
A Via Láctea, vista do Paquistão

As estrelas que compõem o disco espesso da Via Láctea pertencem a duas populações estelares distintas, com características diferentes.

Um novo estudo sobre a composição cinemática e química de uma amostra de estrelas nas proximidades do Sol, liderado pela cientista Daniela Carollo, do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, revelou que as estrelas que formam o disco espesso da Via Láctea pertencem a duas populações estelares diferentes e não uma, como se pensava.

O novo componente do disco espesso, chamado “disco espesso fraco de metal” ou disco espesso pobre em metal, (MWTD), difere do disco espesso canónico (TD) na velocidade de rotação em torno do centro galáctico e na composição química.

As estrelas que formam o TD têm uma velocidade de rotação de aproximadamente 180 quilómetros por segundo, enquanto que as do MWTD giram mais lentamente, a 150 quilómetros por segundo.

Os cientistas descobriram ainda que as estrelas que pertencem ao MWTD são duas vezes mais pobres em metais do que as do DT e possuem maior energia, uma propriedade que lhes permite alcançar maiores alturas no plano galáctico.

“Durante quase 30 anos os astrónomos tentaram resolver esse quebra-cabeça”, disse Daniela Carollo, autora do artigo publicado no The Astrophysical Journal.

De acordo com o Europa Press, os dados fornecidos pela missão ESA Gaia (posições, distâncias e movimento das estrelas) e as informações químicas de uma amostra de 40.000 estrelas do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) permitiram à equipa distinguir o MWTD, num diagrama que mostra os momentos angulares combinados com a química.

De acordo com a investigadora, os momentos angulares são quantidades preservadas durante a formação e evolução de um sistema física, como a nossa galáxia. Por isso, num diagrama preciso, “as estrelas trazidas para a galáxia pelo mesmo ‘pai’ – uma fusão anterior de uma galáxia satélite, por exemplo – terão momentos angulares semelhantes e tenderão a ser agrupadas no diagrama“.

O TD e o MWTD formam dois grupos distintos no diagrama. O MWTD possui estrelas mais pobres no ferro e é mais rico em elementos do grupo magnésio e titânio (elementos alfa), o que sugere uma formação antecedente do TD.

Estas diferenças entre o TD e o MWTD – ou seja, a cinemática e a química das suas estrelas – sugerem que os discos tiveram uma origem diferente durante o processo de formação de galáxias.

ZAP //

Por ZAP
16 Dezembro, 2019

 

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Estrela “fugitiva” foi expulsa do “Coração da Escuridão”

CIÊNCIA

Impressão de artista da expulsão de S5-HVS1 por Sagitário A*, o buraco negro no centro da Via Láctea. O buraco negro e a parceira estelar de S5-HVS1 podem ser vistas no plano de fundo, perto do canto inferior esquerdo da imagem. S5-HVS1 está no plano da frente, afastando-se a grandes velocidades.
Crédito: James Josephides (Produções Astronómicas de Swinburne)

Uma estrela que viaja a velocidades ultra-rápidas após ser expelida pelo buraco negro super-massivo no coração da nossa Galáxia foi avistada por uma equipa internacional de astrónomos. O seu trabalho foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Viajando a uma incrível velocidade de 6 milhões de quilómetros por hora, a estrela está a mover-se tão depressa que deixará a Via Láctea e entrará no espaço intergaláctico.

De nome S5-HVS1, a estrela foi descoberta na direcção da constelação de Grou pelo autor principal Sergey Koposov da Universidade Carnegie Mellon como parte do levantamento S5 (Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey) liderado por Ting Li de Carnegie. Estava a mover-se 10 vezes mais depressa do que a maioria das estrelas da Galáxia.

“A velocidade da estrela é tão alta que inevitavelmente deixará a Galáxia para nunca mais regressar,” disse o co-autor Douglas Boubert da Universidade de Oxford.

As estrelas de alta velocidade têm sido uma grande fonte de curiosidade para os astrónomos desde a sua descoberta há duas décadas. Dado que S5-HVS1 se move tão depressa e por ter passado relativamente perto da Terra – a 29.000 anos-luz, o que é praticamente “aqui ao lado” por padrões astronómicos – forneceu uma oportunidade sem precedentes para melhor entender estes fenómenos. Graças a estas circunstâncias únicas, os investigadores conseguiram traçar a sua viagem de volta ao centro da Via Láctea, onde existe um buraco negro com 4 milhões de vezes a massa do Sol.

“Isto é muito emocionante, pois há muito que suspeitamos que os buracos negros podem expulsar estrelas com velocidades muito altas. No entanto, nunca tivemos uma associação inequívoca de uma estrela tão rápida com o Centro Galáctico,” explicou Koposov. “Nós pensamos que o buraco negro ejectou a estrela a uma velocidade de milhares de quilómetros por segundo há cerca de 5 milhões de anos. Esta expulsão ocorreu quando os antepassados do ser humano estavam apenas a aprender a andar erectos.”

Há trinta anos, o astrónomo Jack Hills propôs que estrelas super-rápidas pudessem ser expelidas por buracos negros através de um processo que agora tem o seu nome.

“Esta é a primeira demonstração clara do mecanismo Hills em acção,” disse Li.

“Ver esta estrela é realmente incrível,” acrescentou. “Achamos que deve ter-se formado no Centro Galáctico, um local muito diferente do nosso ambiente local. É uma visitante de uma terra estranha.”

Originalmente, S5-HSV1 vivia com uma companheira num sistema binário, mas aproximaram-se demais do Sagitário A*, o buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea. Na luta gravitacional que se seguiu, a estrela companheira foi capturada pelo buraco negro, enquanto S5-HSV1 foi expulsa a uma velocidade extremamente alta.

“A minha parte favorita desta descoberta é pensar de onde esta estrela veio e para onde está a ir,” disse Ji. “Nasceu num dos locais mais loucos do Universo, perto de um buraco negro super-massivo com muitas outras amigas estelares próximas; mas vai deixar a nossa Galáxia e morrer sozinha, no meio do nada.”

A descoberta inicial foi feita com o Telescópio Anglo-Australiano e acompanhada com observações do satélite Gaia da ESA, que permitiu aos astrónomos revelar totalmente a velocidade da estrela e a sua viagem.

“As observações não teriam sido possíveis sem as capacidades únicas do instrumento 2dF do AAT,” disse Daniel Zucker, astrónomo da Universidade Macquarie em Sydney e membro do Comité Executivo do S5.

“Estou tão empolgado por esta estrela ter sido descoberta pelo S5,” acrescentou Kyler Kuehn do Observatório Lowell e outro membro do Comité Executivo do S5. “Embora o principal objectivo científico do S5 seja investigar os fluxos estelares – a perturbação por galáxias anãs e enxames globulares – nós dedicámos recursos do instrumento para procurar alvos interessantes na Via Láctea e ‘voilá!’, encontrámos algo incrível ‘de graça’.”

Astronomia On-line
15 de Novembro de 2019

 

2856: ALMA testemunha formação planetária em acção

CIÊNCIA

Impressão de artista do gás que flui como uma cascata para uma abertura num disco proto-planetário, provavelmente provocado por um planeta em formação.
Crédito: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Pela primeira vez, os astrónomos que usam o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) testemunharam os movimentos 3D de gás num disco proto-planetário. Em três locais do disco em torno de uma jovem estrela chamada HD 163296, o gás flui como uma cascata para aberturas que são provavelmente provocadas por planetas em formação. Estes fluxos gasosos há muito que foram previstos e influenciam directamente a composição química das atmosferas dos planetas. Esta investigação foi publicada na edição mais recente da revista Nature.

Os locais de nascimento dos planetas são discos feitos de gás e poeira. Os astrónomos estudam estes chamados discos proto-planetários a fim de entender os processos de formação planetária. As incríveis imagens destes discos, obtidas com o ALMA, mostram lacunas distintas e características anulares na poeira, que podem ser provocadas por planetas bebés.

Para ter mais certeza de que os planetas provocam estas divisões, e para ter uma visão completa da formação planetária, os cientistas estudam o gás nos discos, além da poeira. Noventa e nove por cento da massa de um disco proto-planetário é gás, dos quais o monóxido de carbono (CO) é o componente mais brilhante, e o ALMA pode observá-lo.

No ano passado, duas equipas de astrónomos demonstraram uma nova técnica de caça planetária usando este gás. As equipas mediram a velocidade do gás monóxido de carbono que gira em redor da jovem estrela HD 163296. Distúrbios localizados nos movimentos do gás revelaram três padrões semelhantes a planetas no disco.

Neste novo estudo, o autor principal Richard Teague da Universidade do Michigan e a sua equipa usaram novos dados ALMA de alta resolução do projecto DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project) para estudar em mais detalhe a velocidade do gás. “Com os dados de alta fidelidade deste programa, conseguimos medir a velocidade do gás em três direcções, em vez de apenas uma,” disse Teague. “Pela primeira vez, medimos o movimento do gás em todas as direcções possíveis. Girando, aproximando-se ou afastando-se da estrela, e para cima ou para baixo no disco.”

Teague e colegas viram o gás movendo-se das camadas superiores em direcção ao meio do disco em três locais diferentes. “O que provavelmente acontece é que um planeta em órbita em redor da estrela empurra o gás e a poeira para o lado, abrindo uma lacuna,” explicou Teague. “O gás acima da divisão entra em colapso como uma cascata, provocando um fluxo giratório de gás no disco.”

Esta é a melhor evidência, até à data, de que realmente existem planetas em formação em torno de HD 163296. Mas os astrónomos não podem dizer com 100% de certeza que os planetas provocam o fluxo de gás. Por exemplo, o campo magnético da estrela também pode provocar distúrbios no gás. “De momento, apenas a observação directa dos planetas podia descartar as outras opções. Mas os padrões deste gás são únicos e, muito provavelmente, apenas os planetas podem provocá-los,” disse o co-autor Jaehan Bae, do Instituto Carnegie para Ciência, que testou esta teoria com uma simulação de computador do disco.

As posições dos três planetas previstos neste estudo correspondem aos resultados do ano passado. Estão provavelmente localizados a 87, 140 e 237 UA (1 UA, ou unidade astronómica, é a distância média da Terra ao Sol). Calculou-se que o planeta mais próximo de HD 163296 tem metade da massa de Júpiter e o planeta mais distante tenha o dobro da massa de Júpiter.

Os fluxos de gás da superfície para o plano médio do disco proto-planetário foram previstos no final da década de 1990. Mas esta é a primeira vez que os astrónomos os observam. Além de serem úteis para detectar planetas bebés, estes fluxos também podem esculpir a nossa compreensão de como os planetas gigantes gasosos obtêm as suas atmosferas.

“Os planetas formam-se na camada intermédia do disco, no chamado plano médio. Este é um lugar frio, protegido da radiação estelar,” explicou Teague. “Nós pensamos que estas aberturas provocadas pelos planetas trazem gás mais quente das camadas externas e quimicamente mais activas do disco e que este gás irá formar a atmosfera do planeta.”

Teague e a sua equipa não esperavam poder ver este fenómeno. “O disco em torno de HD 163296 é o maior e o mais brilhante disco que podemos ver com o ALMA,” salientou Teague. “Mas foi uma grande surpresa ver estes fluxos de gás com tanta nitidez. Os discos parecem ser muito mais dinâmicos do que pensávamos.”

“Isto dá-nos uma imagem muito mais completa da formação dos planetas do que jamais sonhámos,” disse o co-autor Ted Bergin da Universidade de Michigan. “Ao caracterizar estes fluxos, podemos determinar como nascem os planetas como Júpiter e caracterizar a sua composição química durante o nascimento. Podemos ser capazes de usar isto para rastrear o local de nascimento destes planetas, pois podem mover-se durante a formação.”

Astronomia On-line
18 de Outubro de 2019

 

2802: Uma rosquinha cósmica

CIÊNCIA

Com o auxílio do ALMA, os astrónomos obtiveram esta imagem sem precedentes de dois discos onde estrelas bebés estão a crescer, alimentadas por material do disco circundante onde nasceram. A complexa rede de estruturas de poeira distribuídas em formas espirais fazem lembrar os laços de uma rosquinha. Estas observações ajudam os astrónomos a compreender melhor as fases mais iniciais da vida das estrelas e a determinar as condições necessárias à formação de estrelas binárias.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.

Com o auxílio do ALMA, os astrónomos obtiveram uma imagem de resolução extremamente elevada de dois discos onde estrelas jovens estão a crescer, alimentadas por uma complexa rede de filamentos de gás e poeira em forma de rosquinha. A observação deste fenómeno notável ajuda os astrónomos a compreender melhor as fases mais iniciais da vida das estrelas e a determinar as condições necessárias à formação de estrelas binárias.

As duas estrelas bebés foram descobertas no sistema [BHB2007] 11 — o membro mais jovem de um pequeno enxame estelar na nebulosa escura Barnard 59, a qual faz parte das nuvens de poeira interestelar de nome Nebulosa do Cachimbo. Observações anteriores deste sistema binário mostraram a estrutura exterior. Agora, graças à elevada resolução do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipa internacional de astrónomos liderada por cientistas do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), pôde ver a estrutura interna deste objecto.

“Vemos duas fontes compactas que interpretamos como discos circunstelares em torno de duas estrelas jovens,” explica Felipe Alves do MPE, que liderou o estudo. Um disco circunstelar é o anel de gás e poeira que rodeia uma estrela jovem. A estrela acreta matéria do anel e vai crescendo. “O tamanho de cada um destes discos é semelhante à cintura de asteróides do nosso Sistema Solar e a separação entre eles é 28 vezes maior que a distância entre a Terra e o Sol,” diz Alves.

Os dois discos circunstelares estão rodeados por um disco maior com uma massa total de cerca de 80 massas de Júpiter, apresentando uma rede complexa de estruturas de poeira distribuídas em formas espirais — os laços da rosquinha. “Trata-se de um resultado importante,” comenta Paola Caselli, directora administrativa do MPE, directora do Centro de Estudos Astro-químicos e co-autora deste trabalho. “Podemos finalmente obter imagens da estrutura complexa de estrelas binárias jovens com os seus filamentos de ‘alimentação’ ligados ao disco onde nasceram, o que impõe importantes limites aos actuais modelos de formação estelar.”

As estrelas bebés acretam massa do disco maior em duas fases. A primeira fase dá-se quando massa é transferida para os discos circunstelares individuais em belos laços rodopiantes, que é o que a nova imagem do ALMA nos mostra. A análise dos dados revelou ainda que o disco circunstelar mais brilhante mas de menor massa — o que vemos na parte inferior da imagem — acreta mais material. Numa segunda fase, as estrelas acretam massa dos seus discos circunstelares. “Pensamos que este processo de acreção em duas fases seja responsável pela dinâmica do sistema binário nesta fase de acreção de matéria,” acrescenta Alves. “Apesar do bom ajuste destas observações com a teoria ser já bastante promissor, precisamos ainda de estudar mais sistemas binários jovens com todo o detalhe para compreendermos melhor como é que estrelas múltiplas se formam.”

Astronomia On-line
8 de Outubro de 2019

 

2667: A misteriosa mega-estrutura alienígena pode ser uma exolua órfã a ser despedaçada

CIÊNCIA

NASA/JPL-Caltech
Esta ilustração mostra um hipotético anel disforme de poeira em redor de KIC 8462852, também conhecida como Estrela de Boyajian ou Estrela de Tabby.

Uma exolua órfã gradualmente a ser dilacerada pode explicar o estranho comportamento obscuro de uma estrela que intriga os cientistas há anos – e que pode ser evidência potencial de uma “mega-estrutura alienígena”.

Os astrónomos observaram a estrela Tabby, também conhecida como KIC 8462852, pela primeira vez na década de 1890. Mas em 2015, Tabetha Boyajian, astrofísica da Louisiana State University, descobriu algo incomum – o brilho da estrela diminuía irregularmente durante um período de dias ou semanas.

As observações de Boyajian mostraram que, às vezes, o brilho da estrela reduzia apenas um pouco, mas noutros momentos, caía até 22%. Investigações subsequentes de outra equipa de cientistas mostraram que o brilho geral da estrela – que está localizada a mais de mil anos-luz da Terra na constelação de Cygnus – também estava a diminuir com o tempo.

O escurecimento irregular da estrela – que só foi visto em poucas outras estrelas – foi objecto de intenso debate entre os cientistas, que propuseram várias explicações, mas nenhuma das quais explica definitivamente o comportamento incomum.

Uma das hipóteses apresentadas afirma que as reduções de luz estão a ser causadas por uma nuvem de cometas em desintegração que orbitam a estrela. Outros cientistas até sugeriram que a existência de “megaestrutura alienígena” em redor da estrela poderia ser a responsável.

Em 1960, o físico americano Freeman Dyson propôs a ideia de que uma civilização alienígena extremamente avançada e sedenta de poder poderia, em teoria, aproveitar a maioria da energia da sua estrela hospedeira, construindo uma vasta estrutura em torno dela para absorver a sua radiação.

Alguns sugeriram que uma esfera de Dyson em redor da estrela de Tabby poderia estar a bloquear a sua luz de uma maneira incomum. No entanto, essa ideia foi descartada pelos cientistas da grande maioria, que dizem que não explica de forma satisfatório o comportamento da estrela.

Agora, uma equipa de cientistas da Universidade de Columbia propôs uma nova explicação baseada em modelos astronómicos. Os astrónomos dizem que o escurecimento está a ser causado por uma exolua despedaçada, que está a derramar poeira e detritos, que se acumulam ao redor da estrela. As suas descobertas foram publicadas este mês na revista especializada Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

“A exolua é como um cometa de gelo que está a evaporar e a expelir estas rochas para o espaço”, disse Brian Metzger, autor do estudo, em comunicado, citado pelo Newsweek. “Eventualmente, a exolua evaporará completamente, mas demorará milhões de anos para que a lua seja derretida e consumida pela estrela. Temos muita sorte por ver este evento de evaporação acontecer”.

A exolua – qualquer satélite natural que orbita um corpo fora do nosso Sistema Solar – terá orbitado um exoplaneta dentro do Sistema Solar. No entanto, as poderosas forças gravitacionais do KIC 8462852 destruíram-no, de modo que a lua acabou por ficar em órbita ao redor da estrela.

Segundo os cientistas, a forte radiação da estrela bombardeou a lua, soprando camadas de gelo, poeira e rocha e formando nuvens que bloqueiam a luz ao redor da estrela em intervalos irregulares.

Se os resultados mais recentes forem confirmados por estudos futuros, os investigadores afirmam que isto forneceria evidências de que as exoluas são comuns em sistemas planetários de todo o universo.

ZAP //

Por ZAP
19 Setembro, 2019

 

2406: Estrela super-veloz conseguiu escapar ao buraco negro super-massivo da Via Láctea

CIÊNCIA

(dr) Mark A. Garlick

Muitas estrelas orbitam perto de Sagitário A*, o buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea. Mas nem todas têm o mesmo destino.

Em algumas galáxias, algumas dessas estrelas são separadas quando se aproximam do buraco negro super-massivo. Outras mudam de cor devido aos efeitos gravitacionais. E em alguns casos, as estrelas são atiradas para o espaço intergaláctico. S5-HVS1 é uma delas.

Como relatado num artigo disponível no arXiv, ainda a ser revisto por pares, um grupo internacional de cientistas identificou uma estrela hiper-veloz enquanto estudavam objectos para o Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5).

A estrela estava a mover-se a 1.017 quilómetros por segundo – o que abrange a distância entre Nova Iorque, nos Estados Unidos, e Sidney, na Austrália, em apenas 15,7 segundos.

Para se mover a essa velocidade, muito mais rápido que uma estrela comum, algo deve tê-la acelerado. A equipa de investigadores tentou estimar de onde a estrela poderia possivelmente ter vindo, e com base em sua análise, a explicação mais provável é o núcleo da Via Láctea.

É muito fácil apontar o dedo ao Sagitário A*. Se o buraco negro super-massivo for, de facto, o culpado, a estrela provavelmente foi expulsa a uma velocidade de cerca de 1.800 quilómetros por segundo e tem vindo a desacelerar lentamente nas suas viagens durante cerca de 4,8 milhões de anos. A estrela, que é um objecto padrão de fusão de hidrogénio, está localizada a aproximadamente 30 mil anos-luz da Terra.

Embora esta seja a estrela mais rápida já descoberta, não é um objecto único. Astrónomos descobriram dúzias destas estrelas, embora a maioria delas tenha sido acelerada para fora da galáxia por outros eventos além das interacções com Sagitário A *.

Os cientistas sugerem que, se uma das duas estrelas num sistema binário for super-nova, poderá dar empurrar a sua companheira além do disco da Via Láctea.

Mas as estrelas não estão apenas a ser expulsas. Os investigadores também já descobriram estrelas que chegam à nossa galáxia, vindas de pequenas companheiras da Via Láctea. Também poderiam ter sido acelerados por uma super-nova ou talvez até por um buraco negro super-massivo que ainda não conhecemos.

ZAP //

Por ZAP
5 Agosto, 2019

 

2168: Super-erupções do Sol podem “fritar” satélites e redes eléctricas nos próximos cem anos

CIÊNCIA

NASA

Na fronteira da Via Láctea, produz-se um dos espectáculos pirotécnicos mais brilhantes da galáxia. Algumas estrelas jovens e activas, por razões que os cientistas ainda desconhecem, lançam explosões de energia que podem ser vistas a centenas de anos-luz de distância.

Estas super-erupções têm uma potência arrebatadora, na ordem de centenas a milhares de vezes maior do que a maior já registada com instrumentos modernos na Terra. Até recentemente, de acordo com um comunicado, os investigadores supunham que estas explosões não poderiam acontecer no nosso antigo e tranquilo Sol.

Porém, um novo estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal a partir de dados de diferentes telescópios, afirma que o sol também tem a capacidade de causar grandes erupções, ainda que apenas uma vez em cada poucos milhares de anos.

Se algo semelhante tivesse acontecido há mil anos, as consequências teriam sido reduzidas a uma aurora resplandecente no céu. Mas, agora, alertam os cientistas, isso causaria estragos nas comunicações via satélite e redes de energia do nosso planeta – uma catástrofe em escala global.

Yuta Notsu, investigador da Universidade da Califórnia em Boulder, é o principal autor do estudo, revelado na reunião anual da American Astronomical Society em St. Louis, EUA. Na sua opinião, os resultados devem ser um alerta para a vida no nosso planeta.

“O nosso estudo mostra que as super-erupções são eventos raros”, disse Notsu, de acordo com a ABC. “Mas há uma possibilidade de que possamos experimentá-lo nos próximos 100 anos”.

Se uma super-chama viesse do Sol, a Terra provavelmente estaria no caminho de uma onda de radiação de alta energia. Tal explosão poderia interromper a electrónica mundial, causando apagões e curtos-circuitos nos satélites de comunicação em órbita.

Os cientistas descobriram este fenómeno pela primeira vez graças ao Telescópio Espacial Kepler. A nave da NASA, lançada em 2009, procura planetas que giram em torno de estrelas distantes da Terra. Mas também encontrou algo estranho: às vezes, a luz das estrelas distantes parecia subitamente e momentaneamente mais brilhante.

As explosões de tamanho normal são comuns no Sol. “Quando o nosso Sol era jovem, era muito activo porque girava muito rápido e provavelmente gerava chamas mais poderosas”, explicou o investigadores. “Mas não sabíamos se existem grandes labaredas no Sol moderno com uma frequência muito baixa”.

Para descobrir, Notsu e uma equipa internacional de cientistas voltaram-se para dados da sonda Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) e do Observatório Apache Point, no Novo México. Durante uma série de estudos, o grupo usou os instrumentos para delinear uma lista de super-chamas provenientes de 43 estrelas que se assemelhavam ao nosso Sol. Depois, submeteram esses eventos raros a uma análise estatística rigorosa.

A conclusão: a idade é importante. De acordo com os cálculos da equipa, as estrelas mais jovens tendem a produzir o maior número de super-erupções. Mas as estrelas mais antigas, como o nosso Sol, agora com ​​4,6 mil milhões de anos, também as produzem. “Estrelas jovens têm super-chamas uma vez por semana”, afirmou Notsu. “O Sol faz isso uma vez a cada poucos milhares de anos em média.”

Notsu está convencido de que este grande evento acontecerá, embora não saiba dizer quando. No entanto, isso poderia dar tempo para nos prepararmos, protegendo a electrónica no solo e em órbita da radiação no espaço.

ZAP //

Por ZAP
14 Junho, 2019

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2160: Missão espacial TESS descobre cinco estrelas raras

Variações de brilho da estrela roAp TIC 237336864, observada pelo satélite TESS. O brilho da estrela varia com duas escalas de tempo diferentes. A variação do brilho na escala mais longa (cerca de 4,2 dias), representada no gráfico principal, permite identificar o período de rotação e resulta da passagem de manchas químicas pela linha de visão do observador, à medida que a estrela roda. No destaque vê-se a variação do brilho na escala mais curta (cerca de 7,4 minutos), resultante das sucessivas expansões e contracções da estrela que se repetem com o período característico das oscilações desta estrela.
Crédito: Daniel Holdsworth (Instituto Jeremiah Horrocks, U. de Central Lancashire)

Uma equipa internacional, liderada pela investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Margarida Cunha, recorreu a técnicas asterossísmicas para procurar oscilações num subgrupo de cinco mil estrelas, entre as 32 mil observadas em cadência curta nos primeiros 2 sectores (aproximadamente, os 2 primeiros meses de operações científicas) do satélite TESS da NASA, e descobriu cinco raras estrelas roAp. Estes resultados foram aceites para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As estrelas peculiares de oscilação rápida, ou estrelas roAp, são objectos estelares raros. Constituem um subgrupo das estrelas peculiares magnéticas (estrelas Ap), estas últimas caracterizadas por manchas químicas onde a abundância de terras-raras, em particular dos elementos Si, Cr, Eu, pode ser até um milhão de vezes superior à presente no Sol. As estrelas Ap têm campos magnéticos fortes e uma pequena fracção das mesmas, as roAp, oscilam com frequências semelhantes às observadas no Sol.

Nestes dados, a equipa encontrou o mais rápido oscilador roAp, que completa uma pulsação a cada 4,7 minutos. Duas destas cinco estrelas são particularmente desafiadoras à luz do conhecimento actual da área, uma porque é menos quente do que a teoria prevê para estrelas roAp e a outra porque oscila com uma frequência inesperadamente alta.

Margarida Cunha, a primeira autora do artigo (IA e Universidade do Porto) explica a importância de estudar estas estrelas: “Os dados do TESS mostram que as estrelas roAp são raríssimas, representando menos de 1% de todas as estrelas de temperatura semelhante. A importância da sua descoberta reside no facto de elas serem autênticos laboratórios estelares. Permite-nos testar teorias relativas a fenómenos físicos fundamentais no contexto da evolução das estrelas, tais como a difusão de elementos químicos e a sua interacção com campos magnéticos intensos.”

Ao fazer uma análise detalhada de 80 estrelas previamente conhecidas por serem quimicamente peculiares, a equipa descobriu ainda 27 novas variáveis rotacionais Ap. Nestes casos, o brilho varia à medida que cada estrela roda, devido à passagem de manchas químicas pela linha de visão do observador.

Para Daniel Holdsworth, do Instituto Jeremiah Horrocks da Universidade de Central Lancashire, estas observações do TESS: “permitem-nos estudar este tipo raro de estrelas de uma forma homogénea. Podemos finalmente comparar cada estrela com as restantes, sem precisar de tratar os dados de uma forma especial. Com a continuação da missão TESS, que irá fazer uma cobertura quase total do céu, teremos a capacidade de descobrir muitas mais estrelas peculiares. A comparação entre elas vai permitir-nos testar e refinar os mais recentes modelos teóricos, que tentam explicar a origem das oscilações.”

A equipa também obteve dados fotométricos de alta precisão para sete estrelas roAp, conhecidas previamente a partir de observações terrestres. Para quatro destas estrelas, foi ainda possível restringir o ângulo de inclinação (o ângulo de inclinação é o ângulo definido pelo eixo de rotação da estrela e a direcção do observador.) e a obliquidade magnética (ângulo definido pelo eixo de rotação e o eixo do campo magnético da estrela). Margarida Cunha, membro do comité executivo do TESS Asteroseismic Science Consortium (TASC) acrescenta: “Os processos físicos que levam à segregação de elementos químicos, como a difusão, estão entre os mais difíceis de modelar no contexto da física estelar. Esta descoberta de novas estrelas roAp pelo TESS, assim como a observação a partir do espaço de estrelas deste tipo previamente conhecidas, serão fundamentais para avançar o conhecimento nesta matéria.”

Para Victoria Antoci, do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus: “É fascinante perceber que temos hoje mais estrelas do tipo roAp suficientemente brilhantes para serem seguidas a partir de telescópios relativamente acessíveis, localizados na Terra. Para compreendermos a física destas estrelas na sua totalidade, é importante complementar os dados que agora temos com informação sobre os seus campos magnéticos e sobre a composição química das suas atmosferas. Estas estrelas têm campos magnéticos fortes, que podem ir até 25 kiloGauss, ou seja, cerca de 250 vezes a intensidade dos ímanes que temos nos nossos frigoríficos.”

Estes novos resultados só se tornaram possíveis com o TESS porque este satélite observa continuamente as estrelas por períodos de pelo menos 27 dias e sem a interferência da atmosfera da Terra, algo que não é possível aos observatórios à superfície do nosso planeta.

Astronomia On-line
11 de Junho de 2019

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2136: Investigadores descobrem cinco estrelas “raras”

(dr) Gabriel Pérez / SMM

Uma equipa internacional, liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, descobriu, nos dois primeiros meses de operações científicas do telescópio espacial TESS, cinco estrelas “raras”.

Em comunicado, o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) adianta que a descoberta, aceite para publicação na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, recorreu a “técnicas asterossísmicas”, um método que observa as oscilações à superfície das estrelas.

“Entre 32 mil estrelas observadas em cadência curta, nos primeiros dois meses de operações científicas da missão espacial TESS (…) a equipa descobriu cinco raras estrelas ‘roAp’”, afirma o IA. O instituto afirma que “duas” das cinco estrelas são “particularmente desafiadoras”, isto porque uma “é menos quente do que a teoria prevê” e outra “oscila com uma frequência inesperadamente alta”.

As estrelas ‘roAp’ (estrelas de oscilação rápida), são “objectos estelares raros” e constituem um subgrupo de estrelas magnéticas (estrelas Ap) cujos campos magnéticos são fortes e oscilam com frequências semelhantes às observadas no Sol.

Além das cinco estrelas ‘roAp’, a equipa de investigadores encontrou, ao longo das operações científicas, “o mais rápido oscilador ‘roAp‘”, que completa uma pulsação a cada 4,7 segundos.

Citada no comunicado, Margarida Cunha, a primeira autora do artigo acrescenta que os dados recolhidos mostram que “as estrelas ‘roAp’ são raríssimas”, uma vez que representam menos de 1% de todas as estrelas com temperaturas semelhantes.

“A importância desta descoberta reside no facto de elas serem autênticos laboratórios estelares. Permite-nos testar teorias relativas a fenómenos físicos fundamentais no contexto da evolução das estrelas, tais como a difusão de elementos químicos e a sua interacção com campos magnéticos intensos”, adianta.

De acordo com o IA, durante uma análise detalhada de 80 estrelas conhecidas por serem “quimicamente peculiares”, os investigadores descobriram ainda 27 “novas” variáveis rotacionais ‘Ap’, onde o brilho das estrelas varia de acordo com as suas rotações.

Também citado no comunicado, Daniel Holdsworth, do Instituto Jeremiah Horrocks da Universidade de Central Lancashire, no Reino Unido, acredita que estas observações vão permitir “estudar este tipo raro de estrelas de uma forma homogénea”

“Podemos finalmente comparar cada estrela com as restantes, sem precisar de tratar os dados de uma forma especial. Com a continuação da missão TESS, que irá fazer uma cobertura quase total do céu, teremos a capacidade de descobrir muitas mais estrelas peculiares”, aponta.

O IA conclui afirmando que estes resultados só foram possíveis porque o telescópio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, Satélite de Rastreio de Trânsito de Exoplanetas), “observa continuamente as estrelas por períodos de pelo menos 27 dias e sem a interferência da atmosfera da Terra, algo que não é possível aos observatórios à superfície do nosso planeta”.

ZAP // Lusa

Por Lusa
7 Junho, 2019



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2133: Dois planetas observados directamente a crescer em torno de uma jovem estrela

Impressão de artista que mostra os dois exoplanetas gigantes em órbita da jovem estrela PDS 70. Estes planetas ainda estão a crescer através da acreção de material a partir de um disco circundante. No processo, esculpiram gravitacionalmente uma grande divisão no disco. A lacuna estende-se a distâncias equivalentes à distância das órbitas de Úrano e Neptuno no nosso Sistema Solar.
Crédito: J. Olmsted (STScI)

Os astrónomos fotografaram directamente dois exoplanetas que esculpem, gravitacionalmente, uma grande divisão dentro de um disco de formação planetária em redor de uma jovem estrela. Embora já tenham sido observados directamente mais de uma dúzia de exoplanetas, este é apenas o segundo sistema multi-planetário a ser fotografado (o primeiro foi um sistema com quatro planetas em órbita da estrela HR 8799). Ao contrário de HR 8799, os planetas neste sistema ainda estão a crescer a partir da acreção de material do disco.

“Esta é a primeira detecção inequívoca de um sistema com dois planetas que criam uma lacuna no disco,” comenta Julien Girard do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland.

A estrela hospedeira, conhecida como PDS 70, está localizada a cerca de 370 anos-luz da Terra. A jovem estrela com 6 milhões de anos é um pouco mais pequena e menos massiva que o nosso Sol e ainda está a acumular gás. É rodeada por um disco de gás e poeira que tem uma grande abertura que se estende de mais ou menos 3 a 6,1 mil milhões de quilómetros.

PDS 70 b, o planeta mais interior conhecido, está localizado dentro da divisão do disco a uma distância de aproximadamente 3,2 mil milhões de quilómetros da sua estrela, equivalente à órbita de Úrano no nosso Sistema Solar. A equipa estima que tenha uma massa 4 a 17 vezes superior à de Júpiter. Foi detectado pela primeira vez em 2018.

PDS 70 c, o planeta recém-descoberto, está localizado perto da orla externa da lacuna do disco, a cerca de 5,3 mil milhões de quilómetros da estrela, parecida à distância de Neptuno ao Sol. É menos massivo do que o planeta b, entre uma e dez vezes a massa de Júpiter. As duas órbitas planetárias estão perto de uma ressonância de 2 para 1, o que significa que o planeta interior orbita a estrela duas vezes no tempo que leva o planeta mais exterior a completar uma órbita.

A descoberta destes dois mundos é importante porque fornece evidências directas de que a formação de planetas pode varrer material suficiente de um disco proto-planetário para criar uma lacuna observável.

“Com instalações como o ALMA, Hubble ou grandes telescópios ópticos terrestres com ópticas adaptativas, vemos discos com anéis e lacunas por toda a parte. A questão ainda em aberto é: existem aí planetas? Neste caso, a resposta é sim,” explicou Girard.

A equipa detectou PDS 70 c a partir do solo, usando o espectrógrafo MUSE acoplado ao VLT (Very Large Telescope) do ESO. A sua nova técnica depende da combinação da alta resolução espacial fornecida pelo telescópio de metros, equipado com quatro lasers, e da resolução espectral média do instrumento que permite cingir-se à luz emitida pelo hidrogénio, que é um sinal de acreção de gás.

“Este novo modo de observação foi desenvolvido para estudar galáxias e enxames estelares a uma maior resolução espacial. Mas este novo modo também é adequado para fotografar exoplanetas, que não foi de todo o objectivo principal científico do instrumento MUSE,” explicou Sebastiaan Haffert do Observatório de Leiden, autor principal do estudo.

“Ficámos muito surpresos quando encontrámos o segundo planeta,” comentou Haffert.

No futuro, o Telescópio Espacial James Webb da NASA poderá ser capaz de estudar este sistema e outros berçários planetários usando uma técnica espectral similar para se restringir a vários comprimentos de onda do hidrogénio. Isto permitirá que os cientistas possam medir a temperatura e a densidade do gás no disco, o que ajudaria a nossa compreensão do crescimento dos planetas gigantes. O sistema também pode ser alvo da missão WFIRST, que transportará uma demonstração tecnológica de um coronógrafo de alto desempenho que pode bloquear a luz da estrela a fim de revelar a luz mais fraca do disco circundante e dos planetas que o acompanham.

Estes resultados foram publicados na edição de 3 de Junho da revista Nature.

Astronomia On-line
7 de Junho de 2019



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