1479: Telescópios encontram fonte de raios-x no interior de super-nova misteriosa

AT2018cow explodiu dentro de ou próximo da galáxia CGCG 137-068, localizada a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância na direcção da constelação de Hércules. Esta ampliação mostra a posição do fenómeno.
Crédito: Sloan Digitized Sky Survey

Os telescópios espaciais de alta energia da ESA, INTEGRAL e XMM-Newton, ajudaram a encontrar uma poderosa fonte de raios-X no centro de uma explosão estelar, de brilho e evolução sem precedentes, que apareceu subitamente no céu.

O telescópio ATLAS no Hawaii foi o primeiro a avistar o fenómeno, desde então chamado AT2018cow, no dia 16 de junho. Pouco tempo depois, astrónomos de todo o mundo apontaram telescópios terrestres e espaciais para o objecto celeste recém-descoberto, localizado numa galáxia a aproximadamente 200 milhões de anos-luz.

Rapidamente perceberam que era algo completamente novo. Em apenas dois dias, o objecto excedeu o brilho de qualquer super-nova observada anteriormente – uma poderosa explosão de uma estrela massiva e velha que expele a maior parte do seu material para o espaço circundante, varrendo a poeira e os gases interestelares na sua vizinhança.

O novo artigo, aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal, descreve as observações dos primeiros 100 dias da existência do objecto, cobrindo todo o espectro electromagnético da explosão, desde o rádio até aos raios-gama.

A análise, que inclui observações do INTEGRAL e XMM-Newton da ESA, bem como dos telescópios espaciais NuSTAR e Swift da NASA, encontrou uma fonte de raios-X altamente energéticos situada no interior da explosão.

O comportamento desta fonte, revelado nos dados, sugere que o fenómeno estranho pode ser ou um buraco negro nascente ou uma estrela de neutrões com um poderoso campo magnético, sugando o material circundante.

“A interpretação mais empolgante é que podemos ter visto pela primeira vez o nascimento de um buraco negro ou de uma estrela de neutrões,” comenta Raffaella Margutti da Universidade Northwestern, EUA, autora principal do artigo.

“Sabemos que os buracos negros e as estrelas de neutrões se formam quando as estrelas colapsam e explodem como super-novas, mas nunca vimos tais objectos no momento exacto da sua formação,” acrescenta Indrek Vurm do Observatório Tartu, na Estónia, que trabalhou na modelagem das observações.

A explosão AT2018cow não foi apenas 10 a 100 vezes mais brilhante do que qualquer outra super-nova já observada anteriormente: também atingiu o pico de luminosidade muito mais depressa do que qualquer outro evento conhecido anteriormente – em apenas alguns dias em comparação com as duas semanas normais.

O INTEGRAL fez as suas primeiras observações do fenómeno cerca de cinco dias depois de ter sido relatado e manteve a monitorização durante 17 dias. Os seus dados mostraram-se cruciais para a compreensão do estranho objecto.

“O INTEGRAL estuda uma gama de comprimentos de onda que não é coberta por qualquer outro satélite,” realça Erik Kuulkers, cientista do projecto INTEGRAL da ESA. “Nós temos uma certa sobreposição com o NuSTAR na parte dos raios-X altamente energéticos, mas também podemos observar a energias mais altas.”

Assim, enquanto os dados do NuSTAR revelaram em grande detalhe o espectro de raios-X, com o INTEGRAL os astrónomos foram capazes de ver o espectro inteiro da fonte, incluindo o seu limite superior em raios-gama suaves.

“Vimos uma espécie de ‘solavanco’ com um corte acentuado no espectro mais energético,” explica Volodymyr Savchenko, astrónomo da Universidade de Genebra, na Suíça, que trabalhou nos dados do INTEGRAL. “Este ‘solavanco’ é um componente adicional da radiação libertada pela explosão, brilhando através de um meio opaco ou opticamente espesso.”

“Esta radiação altamente energética veio provavelmente de uma área de plasma muito quente e denso em torno da fonte,” acrescenta Carlo Ferrigno, também da Universidade de Genebra.

Dado que o INTEGRAL continuou a monitorizar a explosão AT2018cow por um maior período de tempo, os seus dados também puderam mostrar que o sinal de raios-X altamente energéticos estava gradualmente a desvanecer.

Raffaella explica que a estes raios-X altamente energéticos que desapareceram se dá o nome radiação reprocessada – radiação da fonte que interage com material expelido pela explosão. À medida que o material se afasta do centro da explosão, o sinal diminui gradualmente e acaba por desaparecer completamente.

No entanto, neste sinal os astrónomos foram capazes de encontrar padrões típicos de um objecto que atrai matéria dos seus arredores – seja um buraco negro ou uma estrela de neutrões.

“É a característica mais invulgar que observámos em AT2018cow e é definitivamente algo sem precedentes no mundo dos eventos astronómicos transientes e explosivos,” diz Raffaella.

Entretanto, o XMM-Newton observou esta explosão invulgar duas vezes nos primeiros 100 dias da sua existência. Detectou a parte menos energética da sua emissão de raios-X que, segundo os astrónomos, vem directamente do “motor” no núcleo da explosão. Ao contrário dos raios-X altamente energéticos provenientes do plasma circundante, ainda são visíveis os raios-X de baixa energia da fonte.

Os astrónomos planeiam usar o XMM-Newton para realizar uma observação de acompanhamento no futuro, o que permitirá com que compreendam o comportamento da fonte ao longo de um maior período de tempo e em grande detalhe.

“Continuamos a analisar os dados do XMM-Newton para tentar compreender a natureza da fonte,” realça a co-autora Giulia Migliori, da Universidade de Bolonha, na Itália, que trabalhou nos dados de raios-X. “A acreção dos buracos negros deixa marcas características em raios-X, que podemos detectar nos nossos dados.”

“Este evento foi completamente inesperado e mostra que há muito que não entendemos completamente,” diz Norbert Scharterl, cientista do projecto XMM-Newton da ESA. “Um satélite, um único instrumento, nunca seria capaz de entender um objecto tão complexo. Os conhecimentos detalhados que pudemos reunir sobre o funcionamento da misteriosa explosão AT2018cow só foram alcançados graças à ampla cooperação e combinação de muitos telescópios.”

Astronomia On-line
15 de Janeiro de 2019

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1073: Tempestade cósmica refuta teoria sobre declínio de antigo reino asiático

NASA / JPL-Caltech

Uma equipa de investigadores detalhou com mais precisão os chamados “acontecimentos Miyake” – nome atribuído aos grandes desastres espaciais, associados a erupções vulcânicas, meteoros em queda e explosões solares – que deixam rastos em anéis de árvores.

De acordo com um novo estudo, publicado no início do mês de Setembro na revista Nature, a descoberta pode ajudar a determinar exactamente a idade de um achado arqueológico e provar ou refutar uma hipótese histórica. A técnica permitiu ainda esclarecer o mistério do declínio de um antigo reino asiático.

Os cientistas escrevem na publicação que houve um poderoso surto de actividade solar no ano de 774 que desencadeou uma tempestade de protões. Este surto descreve um incrível aumento dos raios cósmicos que atingiram a Terra na época – uma espécie de tormenta cósmica.

Estas partículas subatómicas de alta energia penetraram na atmosfera terrestre e desencadearam uma série de reacções que aumentaram os níveis de carbono 14. Este, ao ser absorvido pelas árvores durante a fotossíntese, acabou por se depositar nos seus anéis de crescimento – deixando um evidente “rasto”.

Este fenómeno foi descoberto em 2012 pela investigadora Fusa Miyake que detectou traços do fenómeno em restos de árvores em diferentes países. A cientista acabou ainda por apelidar estes eventos cósmicos.

Afinal, não foi uma erupção vulcânica

Na nova investigação, os cientistas partiram dos “acontecimento de Miyake” para esclarecer como é que o antigo reino de Balhae, localizado na Manchúria e no norte da península coreana, acabou por ruir em meados de 926, segundo apontam as crónicas.

A versão comummente aceite sugere que o reino teria entrado em declínio devido à erupção do Monte Paektu, cuja data exacta era até então desconhecida.

Para esclarecer o mistério do reino asiático, os cientistas submeteram um pinheiro enterrado sob as cinzas do vulcão à análise de radio-carbono, determinando que a árvore morreu entre os anos 920 e 950. De acordo com os cientistas, a árvore viveu 264 anos. E, por isso, os investigadores deduziram que a planta ainda estava viva em 774 – ano em que se deu a tempestade cósmica.

Depois, a contagem dos anéis determinou que a árvore morreu exactamente em 946, deduzindo-se que a erupção vulcânica ocorreu nesse ano. Após a erupção vulcânica, não podia restar mais nada de Balhae e, por isso, a equipa concluiu que a queda desta civilização não pode estar associada à erupção vulcânica do Monte Paektu.

Ou seja, a erupção vulcânica (946) deu-se após a queda do reino (em meados de 926). A nova investigação não aponta o que terá levado ao declínio do antigo reino mas descarta a hipótese de que terá sido um vulcão.

ZAP // RT

Por ZAP
26 Setembro, 2018

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1069: Explosão solar vai lançar o caos na Terra (só não se sabe quando)

Uma avassaladora tempestade solar pode afectar a Terra, com consequências trágicas para “o mundo inteiro”. O alerta é de um especialista da Agência Espacial Europeia que avisa que a chegada deste evento, resultado de uma explosão solar, é uma certeza, só não se sabe quando vai acontecer.

As explosões solares resultam da reorganização ou do cruzamento das linhas do campo magnético situadas perto das manchas solares, como explica a NASA. Estas explosões de energia libertam “muita radiação para o espaço” e se forem “muito intensas” podem “interferir com as comunicações de Rádio” na Terra, acrescenta a agência espacial.

Por vezes, estas explosões solares são “acompanhadas por um evento conhecido como Ejecção de Massa Coronal (CME na sigla original em Inglês) que liberta “enormes bolhas de radiação e partículas do Sol”, sublinha-se no site da NASA.

Quando as partículas da CME “alcançam áreas próximas da Terra, podem despoletar luzes intensas no céu chamadas auroras”, mas quando é “particularmente forte” também pode “interferir em redes de energia eléctrica” e, “na pior das hipóteses, pode causar escassez de electricidade e falta de energia”, releva a NASA.

Estas são “as explosões mais poderosas do nosso sistema solar“, sustenta a agência. E “se houver uma grande erupção solar, o mundo inteiro será afectado”, alerta o chefe do Gabinete de Meteorologia Espacial da Agência Espacial Europeia (ESA na sigla original em Inglês), Juha-Pekka Luntama, em declarações divulgadas pelo jornal inglês Express.

Um evento destes poderia causar o caos na Terra, destruindo satélites, equipamentos tecnológicos e redes eléctricas, com danos potenciais que podem atingir as 14 mil milhões de libras (16 mil milhões de euros), como salienta o jornal.

“Se a radiação de uma explosão solar atingir a Terra, pode destruir satélites, perturbar telemóveis e outras formas de comunicação”, avisa também o astrofísico Brian Gaensler, da Universidade de Toronto, no Canadá, em declarações citadas pelo jornal inglês Star.

E esses efeitos negativos poderiam prolongar-se durante meses ou até anos.

“O nosso Sol parece ser bonito e tranquilo, mas na verdade não é”, frisa Luntama no Express. “Há estes eventos de partículas solares energéticas em que os protões e os electrões são ejectados do Sol e aproximam-se da velocidade da luz“, realça, notando que “quando atingem satélites, podem causar o seu mau funcionamento ou até destruir a sua electrónica”.

Luntama diz que a humanidade tem tido “sorte”, mas lembra o chamado “Evento Carrington” de 1859 quando um CME levou a que fios telegráficos se incendiassem em alguns locais. “Não tivemos nenhum tão grande desde então, mas se aconteceu uma vez, vai voltar a acontecer e temos que estar preparados”, alerta.

A missão Lagrange

As declarações de Luntama surgem no âmbito da apresentação da missão Lagrange, com a qual a ESA pretende colocar uma sonda em órbita ao redor do Sol para monitorizar a sua actividade.

Esta missão, cujo investimento previsto ronda os 500 milhões de euros, vai ajudar a supervisionar as explosões solares, bem como os CME e outras actividades em torno da estrela.

“Podemos ver estes eventos com instrumentos na Terra”, todavia “é um pouco como ser um guarda-redes com a bola a vir directamente em direcção a nós”, destaca Luntama.

Com a missão Lagangre, será possível “melhorar a capacidade de dar leituras mais precisas” e detectar estas explosões solares atempadamente para “alertar as pessoas que estão a operar satélites e sistemas de energia”, de modo a que consigam “tomar medidas para proteger os equipamentos“, nota o especialista da ESA.

SV, ZAP //

Por SV
25 Setembro, 2018

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