2452: Pela primeira vez, foi encontrada uma rara poeira interestelar na neve da Antárctida

ravas51 / Wikimedia

Cientistas que estudavam a neve recém-caída na Antárctida descobriram um raro isótopo de ferro na poeira interestelar escondido dentro dela, sugerindo que a poeira apareceu recentemente.

Esta descoberta poderia dar informações cruciais sobre a história das explosões estelares na nossa vizinhança galáctica.

Sabe-se que a poeira cósmica cai na Terra a toda a hora, em forma de minúsculos fragmentos do entulho da formação de estrelas e planetas. A Antárctida é um óptimo lugar para procurar essa poeira, porque é uma das regiões mais preservadas da Terra, tornando mais fácil encontrar isótopos que não se originaram no nosso próprio planeta.

Neste caso, o isótopo que os investigadores identificaram é o raro 60Fe (ou ferro-60), uma das muitas variantes radioactivas do ferro. Anteriormente, a presença deste ferro em sedimentos do fundo do mar e restos fossilizados de bactérias sugeriu que uma ou mais super-novas explodiram nas proximidades da Terra entre 3,2 e 1,7 milhões de anos atrás.

O novo estudo marca a primeira vez que o ferro interestelar 60 foi detectado na recente neve da Antárctida – a poeira terá caído dos céus nos últimos 20 anos, de acordo com os investigadores.

“Fiquei pessoalmente muito surpreendido, porque era apenas uma hipótese de que poderia haver ferro-60 e era ainda mais incerto que o sinal fosse suficientemente forte para ser detectado”, disse o físico nuclear Dominik Koll, da Universidade Nacional da Austrália, ao ScienceAlert.

“Foi um momento muito alegre quando vi a primeira contagem de ferro 60 aparecer nos dados, porque significa que a nossa imagem astrofísica geral pode não estar muito errada.”

A imagem é a seguinte: o Sistema Solar está actualmente a viajar através do que é conhecido como Nuvem Interstelar Local (LIC), uma bolsa de meio interestelar denso que contém muita poeira interestelar.

Se o ferro-60 tiver sido depositado na Terra nos últimos anos, isso ajuda a validar a ideia de que a nossa vizinhança galáctica local e a sua composição particular de estrelas estelares inter-estelares podem ter sido moldadas pela explosão de estrelas.

Isto também pode ajudar a identificar melhor a nossa localização no LIC e durante quanto tempo o Sistema Solar está a passar por ele. “Esperamos um aumento acentuado no fluxo de ferro-60 na época em que o Sistema Solar entrou no LIC”, escreveu a equipa no estudo, publicado em Agosto na revista especializada Physical Review Letters.

O presente estudo envolveu uma análise química de espectrometria de massa altamente sensível realizada em 500 quilogramas de neve removida da Antárctida e cuidadosamente transportada para a Alemanha – para um dos dois únicos locais em todo o mundo onde esse tipo de análise pode ser realizado.

“Não há ferro estável ou outros elementos abundantes na Antárctida, o que ajuda muito na medição das relações 60Fe / Fe”, disse Koll ao ScienceAlert. “A neve foi tirada com uma pá e foi acondicionada em caixas de armazenamento que foram mantidas abaixo de 0°C para manter a neve congelada até chegar a Munique.”

Os investigadores mediram as proporções de outros elementos isótopos na sua amostra, para garantir que o isótopo de ferro fosse de origem verdadeiramente interestelar. Isto permitiu-lhes descartar outras possíveis origens mais próximas de casa, como rochas espaciais dentro do nosso Sistema Solar irradiadas com raios cósmicos ou mesmo testes de armas nucleares.

ZAP //

Por ZAP
16 Agosto, 2019

 

2085: Estrelas em explosão na vizinhança da Terra podem ter posto a humanidade a andar de pé

CIÊNCIA

NASA
Impressão de artista de uma supernova

Uma equipa de investigadores liderada por Adrian Malott, professor emérito de física e astronomia na Universidade do Kansas, nos EUA, sugere que os nossos ancestrais começaram a caminhar de pé devido a uma série de super-novas.

A investigação descreve como, há cerca de oito milhões de anos, as super-novas – estrelas em explosão no final da sua vida – bombardearam a Terra com energia cósmica e esse processo terá atingido o seu apogeu há cerca de 2,6 milhões de anos.

Naquela época, na baixa atmosfera do nosso planeta, iniciou-se uma avalanche de electrões, levando à cadeia de eventos que levou ao bipedismo nos nossos ancestrais, de acordo com o estudo publicado na revista especializada The Journal of Geology.

Especificamente, acredita-se que a ionização atmosférica poderia ter causado um enorme aumento de relâmpagos, que por sua vez, causou incêndios florestais. Esta poderia ser uma das razões pelas quais os hominídeos começaram a andar sobre duas pernas: tiveram de se adaptar às savanas que substituíram as florestas queimadas no nordeste da África.

“Acredita-se que já havia uma tendência para os hominídeos andarem sobre duas pernas antes mesmo deste evento”, disse Adrian Melott em comunicado. “No entanto, adaptaram-se principalmente para escalar árvores.”

Depois dessa adaptação à savana, os hominídeos tinham de caminhar muito mais frequentemente de uma árvore para outra através dos prados, por isso era melhor andar na vertical: conseguiam ver acima da relva alta e detectar predadores“, acrescentou.

Uma análise de restos de ferro-60 nos leitos marinhos do mundo mostrou que a ionização da atmosfera por culpa dos raios cósmicos teria tido origem numa super-nova que explodiu na vizinhança cósmica da Terra, a cerca de 163 anos-luz, durante a transição entre o Plistoceno e a Idade do Gelo há 2,6 milhões de anos.

“Aparentemente, essa foi a mais próxima série de super-novas muito mais extensa”, assinalou o autor do estudo, acrescentando que a mesma “teria aumentado a ionização da atmosfera inferior em 50 vezes“.

Pela sua parte, Brian Thomas disse que o aumento dos relâmpagos como consequência da ionização, assim como o início dos incêndios florestais em todo o planeta foram corroborados pela descoberta de resíduos de carbono nos solos, que correspondem à cronologia de bombardeio de raios cósmicos.

Segundo Melott, “o aumento de incêndios estimulou a transição da floresta para a savana em muitos lugares, o que se acredita estar relacionado com a evolução humana no nordeste de África”.

ZAP //

Por ZAP
1 Junho, 2019


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1600: Astrónomos registam “explosão mortífera” em estrela recém-nascida

NASA

Um grupo de investigadores registou uma explosão fortíssima na superfície de uma jovem estrela localizada na constelação de Órion, cuja força supera em dez milhões de vezes fenómenos parecidos no Sol.

“Nós examinamos as estrelas vizinhas, tentando entender como surgiu o Sistema Solar. Anteriormente, não tínhamos observado explosões tão fortes nos astros jovens. A sua descoberta permitiu pela primeira vez investigar detalhadamente as características físicas de tais objectos”, declarou Steve Mairs, do Observatório em Hawai, EUA, no estudo publicado na revista The Astrophysical Journal.

No Sol, acontecem periodicamente erupções solares, lançando energia em forma de luz, calor e radiação, bem como perturbando o funcionamento das telecomunicações, satélites e ameaçando a saúde de cosmonautas.

A tempestade solar de 1859, também conhecida como Evento Carrington, é considerada a explosão mais poderosa. O fenómeno produziu 20 vezes mais energia do que a queda do meteorito que destruiu os dinossauros e os grandes répteis marinhos.

Em 2012, os planetólogos da missão Kepler encontraram centenas de astros da classe do Sol, na superfície dos quais aconteceram explosões mais poderosos de que o Evento Carrington. Isto levou os cientistas a supor que o Sol pode originar estes cataclismos um dia, mas a sua potência máxima não foi determinada com precisão devido à diferença de idade, composição química e histórias de evolução das várias estrelas.

Mairs e os seus colegas descobriram que explosões ainda mais fortes podem ocorrer em astros não muito grandes, examinando vários aglomerados estelares na nebulosa de Órion.

Em 2016, os cientistas detectaram uma explosão extremamente potente nos arredores da estrela recém-nascida JW 566, afastada da Terra a uns 1.500 anos-luz. Os astrónomos examinaram-na com ajuda dos telescópios ópticos do Observatório do Hawai, bem como dos observatórios de raios X e de radioastronomia, tendo conseguido calcular a potência desse acontecimento.

A explosão teria sido muito mais forte que as explosões mais brilhantes de outras estrelas recém-nascidas e dez mil milhões de vezes mais potente que o Evento Carrington.

Ainda não foi descoberta a frequência destes cataclismos na JW 566 e outras estrelas recém-nascidas, não se conhecendo os processos magnéticos na sua atmosfera que levam a essas emissões de energia.

ZAP // Sputnik News

Por ZAP
17 Fevereiro, 2019

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1016: ASTRÓNOMOS TESTEMUNHAM NASCIMENTO DE NOVA ESTRELA A PARTIR DE EXPLOSÃO ESTELAR

Ao contrário da maioria das explosões estelares que desvanecem, a super-nova SN 2012au continua a brilhar ainda hoje graças a um novo e poderoso pulsar.
Crédito: NASA, ESA e J. DePasquale (STScI)

As explosões de estrelas, conhecidas como super-novas, podem ser tão brilhantes que ofuscam as suas galáxias hospedeiras. Elas demoram meses ou anos para desaparecer e, às vezes, os remanescentes gasosos da explosão colidem com gás rico em hidrogénio e tornam-se temporariamente brilhantes novamente – mas será que podem permanecer luminosas sem qualquer interferência externa?

É o que Dan Milisavljevic, professor assistente de física e astronomia da Universidade de Purdue, acredita ter visto seis anos depois da explosão “SN 2012au”.

“Nunca tínhamos visto uma explosão deste tipo, numa escala tão tardia de tempo, permanecer visível a não ser que tivesse algum tipo de interacção com o hidrogénio gasoso deixado para trás pela estrela antes da explosão,” comenta. “Mas não há um pico espectral de hidrogénio nos dados – outra coisa estava a energizar o objecto.”

À medida que as estrelas grandes explodem, os seus interiores colapsam até um ponto no qual todas as suas partículas se tornam neutrões. Se a estrela recém-nascida tiver um campo magnético e girar rápido o suficiente, pode acelerar partículas carregadas próximas e tornar-se o que os astrónomos chamam de nebulosa de vento pulsar.

É o que mais provavelmente aconteceu com SN 2012au, de acordo com os resultados publicados na The Astrophysical Journal Letters.

“Sabemos que as explosões de super-nova produzem esses tipos de estrelas de neutrões que giram rapidamente, mas nunca tínhamos visto evidências directas nesta escala de tempo única,” realça Milisavljevic. “Este é um momento chave em que a nebulosa de vento pulsar é brilhante o suficiente para agir como uma lâmpada que ilumina o material expulso e exterior da explosão.”

Já se sabia que SN 2012au era extraordinária – e estranha – de muitas maneiras. Embora a explosão não fosse brilhante o suficiente para ser apelidada de super-nova “super-luminosa”, era extremamente energética, de longa duração e tinha uma curva de luz similarmente lenta.

Milisavljevic prevê que se os investigadores continuarem a monitorizar os locais de super-novas extremamente brilhantes, podem ver transformações semelhantes.

“Se realmente existe um pulsar ou nebulosa de vento magnetar no centro da estrela que explodiu, pode empurrar de dentro para fora e até acelerar o gás,” explica. “Se voltarmos a alguns destes eventos alguns anos depois e fizermos medições cuidadosas, podemos observar o gás rico em oxigénio a sair da explosão ainda mais depressa.”

As super-novas super-luminosas são um tema quente da astronomia transiente. São fontes potenciais de ondas gravitacionais e buracos negros, e os astrónomos pensam que podem estar relacionadas com outros tipos de explosões, como explosões de raios-gama e FRBs (fast radio bursts). Os cientistas querem compreender a física fundamental por detrás, mas são difíceis de observar porque são relativamente raras e ocorrem muito longe da Terra.

Somente a próxima geração de telescópios, que os astrónomos apelidaram de “Telescópio Extremamente Grandes”, terão a capacidade de observar estes eventos em detalhe.

“Este é um processo fundamental no Universo. Nós não estaríamos aqui a menos que isto acontecesse,” comenta Milisavljevic. “Muitos dos elementos essenciais à vida vêm de explosões de super-novas – o cálcio nos nossos ossos, o oxigénio que respiramos, o ferro no nosso sangue – acho que é crucial para nós, cidadãos do Universo, entender este processo.”

Astronomia On-line
14 de Setembro de 2018

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420: Cientistas descobrem tipo totalmente novo de explosão estelar

NASA
Impressão de artista de uma supernova

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

As supernovas são os estágios finais da vida de algumas estrelas. Quando uma estrela se torna uma supernova explode num brilhante espectáculo de luzes. Este é um processo tão grande que geralmente dura meses.

Por isso, uma supernova que dura apenas algumas semanas fez com que os astrónomos prestassem bastante atenção e acabassem por testemunhar um tipo de explosão estelar nunca antes observado.

A supernova em questão é a KSN 2015K, e atingiu o brilho máximo e desapareceu completamente em menos de um mês, 10 vezes mais rápido do que outras supernovas de brilho semelhante.

De acordo com uma equipa internacional de cientistas, a explicação mais provável é que a estrela tenha sido envolta por um manto de gás e poeira que já tinha sido ejectado da própria, por isso só se teria tornado visível depois de a poeira ter sido expelida pela onda de choque da supernova.

“Descobrimos outra maneira pela qual as estrelas morrem e distribuem material de volta para o espaço”, disse o astrónomo Brad Tucker, da Universidade Nacional da Austrália.

Eventos como este já foram capturados antes. São chamados transientes luminosos de evolução rápida, ou FELTs, e confundiram astrónomos porque não se alinham com os modelos tradicionais de supernovas.

O KSN 2015K foi capturado pelo telescópio Kepler em 2015, que fotografou o evento a cada 30 minutos durante toda a sua duração – dando um nível de detalhe sem precedentes sobre essas explosões peculiares de luz.

Em pouco mais de dois dias, a KSN 2015K alcançou um pico de brilho comparável ao de uma supernova Tipo Ia – a explosão de uma anã branca num sistema binário. Numa semana, o brilho caiu para metade e desapareceu completamente em apenas 25 dias.

A equipa descobriu que a curva de luz combinava com a de uma supernova depois de a estrela explodir – sem a esperada acumulação que geralmente acontece – se um casulo de materiais tivesse escondido a estrela de vista.

Isso explicaria como a supernova pode ter acontecido tão rapidamente. Quando as estrelas morrem, podem lançar grande parte da sua massa na forma de gás e poeira no espaço à sua volta. Normalmente, isso é iluminado por dentro pela própria estrela, mas se este casulo fosse denso o suficiente, teoricamente poderia esconder a luz.

Os cientistas ainda especulam o que pode ter criado um casulo de material em torno de uma estrela instável tão pouco tempo antes da sua morte. Existem várias possibilidades, mas as supernovas Tipo Ia geralmente produzem uma incrível quantidade de níquel radioactivo.

Como muito pouco níquel foi observado no caso da KSN 2015K, a explicação mais provável, então, é que fosse uma estrela de ramo gigante assintótica – uma gigante vermelha de massa média a baixa que ganha brilho enquanto morre. Se a KSN 2015K estivesse na extremidade de maior massa desse tipo de estrela, com um vento muito lento e empoeirado a soprar à sua volta, isso poderia ter criado o seu casulo. No entanto, as supernovas gigantes vermelhas não são tão brilhantes quanto as supernovas anãs brancas.

Quando o núcleo da estrela desmoronou, a enorme quantidade de energia cinética produzida pela explosão ter-se-ia convertido em luz quando bateu no casulo, representando o pico extremamente brilhante da curva de luz.

Os astrónomos já acreditaram que as FELTs poderiam ser o resplendor de uma explosão de raios gama – os eventos mais explosivos do universo. Também pensavam que as FELTs poderiam ser uma supernova fracassada num sistema de duas estrelas em órbita, ou uma supernova turbinada por uma estrela de neutrões com um forte campo magnético.

“Quando vi pela primeira vez os dados do Kepler e percebi quão curto este evento foi, o meu queixo caiu”, disse Armin Rest, um dos autores do estudo, num comunicado da NASA. “Recolhemos uma incrível curva de luz. Esta é uma nova maneira de as estrelas massivas morrerem e distribuírem material de volta ao espaço”, acrescenta Rest, que trabalha no Space Telescope Science Institute, em Baltimore.

Essa nova visão das supernovas é um subproduto da actividade principal do telescópio Kepler: pesquisar os céus por exoplanetas. Os próximos passos para a pesquisa, diz Rest, serão encontrar mais FELTs com sofisticados telescópios de caça a planetas e aperfeiçoar ainda mais o novo modelo.

Mais observações ajudarão a verificar a hipótese do casulo de gás e poeira – e os próximos telescópios, como o TESS da NASA, poderão examinar as FELTs com mais detalhes e ajudar a aprender mais sobre as estrelas progenitoras.

“Este trabalho também tem outro legado”, escreveu o astrofísico JJ Eldridge, da Universidade de Auckland. “Mostra que as observações de cadência ultra-altas do céu serão uma área rica para descobertas futuras. Por milhares de anos pensamos que o céu era imutável. Então as observações de supernovas galácticas detalhadas em registos históricos pelo mundo mostraram-nos que o céu estava a mudar em escalas de tempo humanas. Agora, essas observações da KSN 2015K mostraram que a morte das estrelas pode ser ainda mais rápida do que pensávamos”.

ZAP // HypeScience
Por HS
30 Março, 2018

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9: Cientistas descobriram como é que as “impossíveis” explosões estelares ocorrem

As explosões provenientes de estrelas anãs brancas, chamadas de novas, confundem os astrónomos há anos por serem muitas vezes mais brilhantes do que seria possível. Os cientistas finalmente descobriram por quê – e a resposta é, literalmente, um choque.

 O investigador Ray Li, da Universidade Estadual do Michigan (EUA), e outros colegas estudaram a emissão de raios gama e a luz visível de uma nova chamada ASASSN 16ma e concluíram que o brilho extra vem de “choques” – o gás que uma explosão nova inicialmente emite choca com explosões de gás mais rápidas que se seguem.

As anãs brancas são restos de estrelas com até 1,4 vezes a massa do sol. Quando ficam sem combustível, não conseguem continuar a gerar energia e suportar o próprio peso. As estrelas colapsam e tornam-se tão densas que um único centímetro cúbico pode pesar mil toneladas métricas.

Se as anãs brancas tiverem uma estrela companheira, podem extrair o gás da segunda até que o material se funde na sua superfície e explode – uma reacção desenfreada que vemos como uma explosão nova.

Na teoria, as novas não podem ser muito luminosas porque, a certo ponto, teoricamente, deveriam se separar. No entanto, a prática vem corroborar isso ao mostrar que muitas novas são mais brilhantes do que a teoria sugere.

Os cientistas acreditam que isso acontece porque a explosão ejecta gases a centenas de quilómetros por segundo. De seguida, vem um vento estelar que sopra a uma velocidade dez vezes mais rápida.

O choque entre esses gases e a aceleração resultante das partículas desencadeia raios gama e adiciona energia à nova. Além disso, os raios-X emitidos pela anã branca também iluminam o gás.

Estes “choques” já eram conhecidos, mas os cientistas não pensavam que fossem importantes. Tradicionalmente, as pessoas acreditam que a fusão na superfície da anã branca é a única fonte de energia para a luz visível numa nova. No entanto, na ASASSN-16ma, os raios gama e a emissão óptica estão fortemente correlacionados, sugerindo que têm a mesma origem – os choques”, explica Li.

A equipa agora quer observar mais novas para ver se a hipótese se mantém. Isso deverá demorar ainda algum tempo, porque explosões estelares não acontecem com frequência.

// HypeScience

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