Censo galáctico revela origem das galáxias mais “extremas”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma imagem de campo largo da região central do enxame de Virgem, medindo 4,4 milhões de anos-luz de cada lado, pelo SDSS (Sloan Digitized Sky Survey). Estão legendadas algumas das galáxias mais brilhantes do enxame, incluindo Messier 87, ou M87, que está perto do centro do enxame. As inserções mostram imagens profundas de duas galáxias estruturalmente extremas, obtidas com a MegaCam acoplada ao CFHT como parte do levantamento NGVS. Uma anã ultra-compacta está na “mira” da inserção mais abaixo, com uma galáxia ultra-difusa na inserção de cima. Estas galáxias são quase 1000 vezes mais ténues do que as galáxias brilhantes visíveis na imagem. Embora as galáxias compactas e as galáxias difusas contenham mais ou menos o mesmo número de estrelas, e o seu brilho total seja idêntico, diferem em termos de área por mais de 20.000. As barras de escala de cada inserção representam uma distância de 10.000 anos-luz.
Crédito: SDSS, CFHT e equipa NGVS

Os astrónomos descobriram que a chave para entender as galáxias com tamanhos “extremos”, pequenas ou grandes, pode estar nos seus arredores. Em dois estudos relacionados, uma equipa internacional descobriu que as galáxias que são “ultra-compactas” ou “ultra-difusas” em relação a galáxias normais de brilho comparável parecem residir em ambientes densos, ou seja, regiões que contêm um grande número de galáxias. Isto levou a equipa a especular que estes objectos “extremos” poderiam ter começado a parecer-se com galáxias normais, mas que depois evoluíram para ter tamanhos invulgares por meio de interacções com outras galáxias.

A equipa identificou galáxias ultra-compactas e ultra-difusas como parte de um censo sem precedentes de galáxias que residem no enxame de Virgem. A investigação usou dados do NGVS (Next Generation Virgo Cluster Survey) obtido pelo CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) usando a MegaCam, uma câmara óptica de campo largo. A uma distância de 50 milhões de anos-luz, Virgem é o enxame galáctico mais próximo da Via Láctea e contém vários milhares de galáxias, a maioria das quais reveladas, pela primeira vez, nos dados do NGVS.

Os astrónomos descobriram galáxias anãs ultra-compactas (GAUs) há um quarto de século e essas são as galáxias mais densas conhecidas no Universo. Teorias concorrentes descrevem as galáxias anãs ultra-compactas como grandes enxames de estrelas ou como remanescentes de galáxias maiores que foram despojadas dos seus invólucros estelares.

“Encontrámos centenas de GAUs no vizinho enxame galáctico de Virgem, e pelo menos algumas delas parecem ter começado as suas vidas como galáxias maiores,” disse o Dr. Chengze Liu da Universidade Jiao Tong de Xangai, autor principal do primeiro estudo.

Apesar das GAUs serem semelhantes em aparência a grandes enxames de estrelas, várias GAUs neste estudo foram encontradas com invólucros estelares ténues em torno do núcleo compacto central. Estes invólucros podem ser os últimos vestígios de uma galáxia que foi gradualmente removida pelas forças gravitacionais de marés de galáxias vizinhas. Além disso, descobriu-se que as GAUs habitam preferencialmente as regiões do enxame de Virgem com as maiores densidades de galáxias. Juntas, estas evidências apontam para uma transformação induzida pelo meio ambiente como sendo responsável pela produção de algumas GAUs.

As galáxias ultra-difusas (GUs) são um mistério na outra extremidade do espectro de tamanho. São muito maiores e mais difusas do que galáxias típicas com brilho idêntico. Algumas teorias sugerem que as galáxias ultra-difusas são galáxias massivas cujo gás – combustível para a sua formação estelar – foi removido antes que muitas estrelas pudessem formar-se. Outras sugerem que já foram galáxias normais que se tornaram mais difusas por meio de fusões e interacções.

“Descobrimos que as GUs no enxame de Virgem estão mais concentradas em direcção ao núcleo denso do enxame, indicando que um ambiente denso pode ser importante para a sua formação,” disse o Dr. Sungsoon Lim da Universidade de Tampa, autor principal do segundo estudo. “A diversidade nas suas propriedades indica que, embora nenhum processo singular tenha dado origem a todos os objectos dentro da classe de GUs, pelo menos algumas destas GUs têm aparências que sugerem que a sua natureza difusa se deve a interacções de marés ou à fusão de galáxias de baixa massa.”

Outro mistério é que algumas GUs continham populações significativas de enxames globulares. “Os intensos eventos de formação estelar necessários para produzir enxames globulares geralmente tornam uma galáxia menos difusa, em vez de mais difusa, de modo que compreender como vemos enxames globulares em GUs é um desafio interessante,” disse o professor Eric Peng do Instituto Kavli para Astronomia e Astrofísica da Universidade de Pequim, co-autor de ambos os estudos.

“Para encontrar galáxias que são realmente invulgares, primeiro precisamos de entender as propriedades das chamadas galáxias normais,” disse o Dr. Patrick Côté do HAARC (Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Center) do NRC (National Research Council), Canadá, autor dos dois estudos. “O NGVS fornece a visão mais profunda e completa de toda a população de galáxias do enxame de Virgem, permitindo-nos encontrar as galáxias mais compactas e difusas, avançando a nossa compreensão de como se encaixam no quadro geral da formação galáctica.”

Os resultados destas investigações foram apresentados em dois artigos publicados recentemente na revista The Astrophysical Journal.

Astronomia On-line
15 de Setembro de 2020

 

spacenews

 

Encontros raros entre “pesos-pesados” cósmicos

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

SDSS J141637.44+003352.2, um quasar duplo a uma distância tão grande que a sua luz que agora chega à Terra foi emitida há 4,6 mil milhões de anos. Os dois quasares estão separados por 13.000 anos-luz no céu, colocando-os perto do centro de uma única galáxia massiva que parece fazer parte de um grupo, como mostrado no painel à esquerda. Nos painéis em baixo, a espectroscopica óptica revelou emissão de linhas associadas com cada dos dois quasares, indicando que o gás move-se a milhares de quilómetros por segundo na vizinhança de dois buracos negros super-massivos distintos. Os dois quasares têm cores diferentes, devido a quantidades diferentes de poeira à sua frente.
Crédito: Silverman et al.

Uma dança cósmica entre duas galáxias em fusão, cada uma contendo um buraco negro super-massivo que se alimenta rapidamente de tanto material que cria um fenómeno conhecido como quasar, é um achado raro.

Os astrónomos descobriram vários pares destas galáxias em fusão, ou quasares luminosos “duplos”, usando três observatórios em Maunakea, Hawaii – o Telescópio Subaru, o Observatório W. M. Keck e o Observatório Gemini. Estes quasares duplos são tão raros que uma equipa de investigação liderada pelo Instituto Kavli para Física e Matemática do Universo, da Universidade de Tóquio, estima que apenas 0,3% de todos os quasares conhecidos têm dois buracos negros super-massivos em rota de colisão um com o outro.

O estudo foi publicado na edição de 26 de Agosto da revista The Astrophysical Journal.

“Apesar da sua raridade, representam um estágio importante na evolução das galáxias, onde o gigante central é ‘acordado’, ganhando massa e potencialmente impactando o crescimento da sua galáxia hospedeira,” disse Shenli Tang, estudante da Universidade de Tóquio e co-autor do estudo.

Os quasares são dos objectos mais luminosos e mais energéticos conhecidos do Universo, alimentados por buracos negros super-massivos que têm milhões a milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol. À medida que o material gira em torno de um buraco negro no centro de uma galáxia, é aquecido a altas temperaturas, libertando tanta luz que o quasar pode ofuscar a sua galáxia. Isto dificulta a detecção de pares de galáxias em fusão com actividade de quasar; é difícil separar a luz dos dois quasares porque estão tão próximos um do outro. Além disso, observar uma área suficientemente grande do céu para capturar estes eventos raros em número suficiente é um desafio.

Para superar estes obstáculos, a equipa aproveitou um amplo e sensível levantamento do céu usando a câmara HSC (Hyper Suprime-Cam) acoplada ao Telescópio Subaru.

“Para tornar o nosso trabalho mais fácil, começámos por analisar os 34.476 quasares conhecidos do SDSS (Sloan Digital Sky Survey) com imagens da HSC para identificar aqueles que têm dois (ou mais) centros distintos,” disse o autor principal John Silverman do Instituto Kavli para Física e Matemática do Universo. “Honestamente, não começámos logo à procura de quasares duplos. Queríamos examinar imagens destes quasares luminosos para determinar que tipo de galáxias preferiam habitar quando começámos a ver casos com duas fontes ópticas nos seus centros onde esperávamos apenas uma.”

A equipa identificou 421 casos promissores. No entanto, ainda havia a chance de muitos deles não serem quasares duplos genuínos, mas sim projecções aleatórias como a luz estelar da nossa própria Galáxia. A confirmação exigia uma análise detalhada da luz dos candidatos para procurar sinais definitivos de dois quasares distintos.

Usando o instrumento LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) do Observatório keck e o NIFS (Near-Infrared Integral Field Spectrometer) do Observatório Gemini, Silverman e a sua equipa identificaram três quasares duplos, dois dos quais eram desconhecidos. Cada objecto do par mostrou a assinatura de gás movendo-se a milhares de quilómetros por segundo sob a influência de um buraco negro super-massivo.

Os quasares duplos recém-descobertos demonstram o potencial de imagens de campo largo combinadas com observações espectroscópicas de alta resolução para revelar estes objectos elusivos, que são a chave para melhor compreender o crescimento das galáxias e os seus buracos negros super-massivos.

Astronomia On-line
1 de Setembro de 2020

 

spacenews

 

4234: NASA descobre galáxia semelhante à nave espacial de Darth Vader

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA’s Goddard Space Flight Cente

A NASA divulgou recentemente imagens de uma galáxia distante, descoberta em 2015, muito semelhante a um caça da frota de Darth Vader.

As imagens da galáxia TXS 0128+554, descoberta em 2015, foram tornadas públicas na passada terça-feira pela agência espacial norte-americana NASA – e lembram uma nave dos filmes Star Wars.

Localizada a 500 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Cassiopeia, a TXS 0128+554 possui um buraco negro super-massivo no centro, cuja massa é mil milhões de vezes superior à do Sol, e deve a sua luminosidade à emissão de raios gama.

A equipa classifica esta galáxia como activa, o que significa que emite uma quantidade de luz extra muito mais forte do que é aquela que é providenciada por todas as suas estrelas. A energia emitida inclui radiofrequências, assim como raios-x e gama.

De acordo com a Sputnik, algumas frequências de emissão fazem um efeito que fazem lembrar a nave espacial Tie Fighter.

Os cientistas envolvidos no estudo, publicado no The Astrophysical Journal, observou a galáxia a partir de várias fontes, incluindo o telescópio espacial de raios gama Fermi. “Ampliamos a imagem da galáxia um milhão de vezes utilizando frequências de rádio, e mapeamos a sua forma ao longo do tempo”, explicou Matthew Lister, da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos.

“A primeira vez que vi os resultados pensei imediatamente que se parecia com a nave Tie Fighter, de Darth Vader, do episódio IV de Star Wars. Foi uma surpresa divertida.”

A descoberta ajudou os investigadores a perceber que o formato da galáxia muda tendo em conta a radiofrequência utilizada. De acordo com os cientistas, só ao ser observada a partir de 6,6 GHz é que a TXS 0128+554 assume uma forma semelhante a um TIE Fighter.

ZAP //

Por ZAP
28 Agosto, 2020

 

spacenews

 

4185: Como as estrelas se formam nas galáxias mais pequenas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A galáxia anã da Fénix recebe o seu nome da constelação do hemisfério sul onde está localizada. A anã da Fénix é única no sentido de que não pode ser classificada de acordo com o esquema normal das galáxias anãs; embora a sua forma a rotule como uma galáxia anã esferoidal – que não contêm gás suficiente para produzir novas estrelas – estudos mostraram que a galáxia tem uma nuvem de gás associada nas proximidades, sugerindo formação estelar recente, e uma população de estrelas azuis jovens, apesar da sua massa extremamente baixa.
Crédito: ESO

A questão de como as pequenas galáxias anãs sustentaram a formação de novas estrelas ao longo do Universo há muito tempo que confunde os astrónomos de todo o planeta. Agora, uma equipa de investigação internacional descobriu que pequenas galáxias dormentes podem acumular gás lentamente ao longo de muitos milhares de milhões de anos. Quando este gás repentinamente entra em colapso sob o seu próprio peso, podem surgir novas estrelas. O novo trabalho foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Existem cerca de 2 biliões (2×1012) de galáxias no nosso Universo e, enquanto a nossa própria Galáxia, a Via Láctea, contém entre 200 e 400 mil milhões de estrelas, as galáxias pequenas contêm apenas dezenas de milhares a alguns milhares de milhões. O modo como as estrelas se formam nestas galáxias minúsculas está envolto em mistério.

Agora, uma equipa de investigação da Universidade de Lund, Suécia, estabeleceu que as galáxias anãs são capazes de permanecer dormentes durante vários milhares de milhões de anos antes de começar a formar estrelas novamente.

“Estima-se que estas galáxias anãs pararam de formar estrelas há cerca de 12 mil milhões de anos. O nosso estudo mostra que isto pode ser uma paragem temporária,” diz Martin Rey, astrofísico da Universidade de Lund e líder do estudo.

Por meio de simulações de computador de alta resolução, os investigadores demonstram que a formação de estrelas em galáxias anãs termina como resultado do aquecimento e ionização da luz forte de estrelas recém-nascidas por todo o Universo. As explosões das chamadas anãs brancas – estrelas pequenas e ténues produzidas do núcleo que permanece quando estrelas de tamanho normal morrem – contribuem ainda mais na prevenção do processo de formação estelar em galáxias anãs.

“As nossas simulações mostram que as galáxias anãs são capazes de acumular combustível na forma de gás, que eventualmente se condensa e dá origem a estrelas. Isto explica a formação estelar observada em galáxias anãs ténues, que há muito intriga os astrónomos,” explica Rey.

As simulações de computador usadas pelos investigadores no estudo são extremamente demoradas: cada simulação leva até dois meses e requer o equivalente a 40 portáteis operando 24 horas por dia. O trabalho continua com o desenvolvimento de métodos para explicar melhor os processos por trás da formação de estrelas nas galáxias mais pequenas do nosso Universo.

“Ao aprofundar a nossa compreensão sobre este assunto, ganhamos novos conhecimentos sobre a modelagem de processos astrofísicos, como explosões de estrelas, bem como o aquecimento e arrefecimento de gás cósmico. Além disso, estão em andamento trabalhos adicionais para prever quantas destas anãs formadoras de estrelas existem no nosso Universo, e quantas podem ser descobertas por telescópios astronómicos,” conclui Rey.

Astronomia On-line
18 de Agosto de 2020

 

spacenews

 

4162: Há uma galáxia semelhante à Via Láctea no Universo primitivo. É uma “arca do tesouro”

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

ALMA / ESO

Uma equipa de astrónomos observou uma galáxia muito distante e, consequentemente, muito jovem, semelhante à Via Láctea. A galáxia está tão distante que a sua luz demorou mais de 12 mil milhões de anos a chegar até nós.

A galáxia SPT0418-47 foi encontrada por investigadores que usaram o rádio-observatório Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). A sua luz viajou durante mais de 12 mil milhões de anos para chegar até aos observadores.

A galáxia é muito jovem e desafia a compreensão dos astrónomos sobre o Universo primitivo. Segundo a Science Magazine, a galáxia já existia quando o cosmos tinha apenas 1,4 mil milhões de anos e, de acordo com as teorias mais aceites, as galáxias daquela época deveriam ser turbulentas e instáveis. Porém, está é relativamente calma.

A SPT0418-47 é pouco caótica e organizada, sendo bastante parecida com a Via Láctea. A galáxia já estava num estágio da sua formação bem avançado para a época. Não parece ter braços em espiral, mas possui pelo menos duas características semelhantes: um disco em rotação e um bojo – conjunto de estrelas encontrado no núcleo da maioria das galáxias espirais.

Esta é a primeira vez que um bojo é visto numa galáxia tão antiga. Naquela época, quando o universo tinha pouco mais de mil milhões de anos, as galáxias não tinham essa característica porque ainda estavam em formação.

Assim, a SPT0418-47 é a galáxia semelhante à Via Láctea mais distante e mais antiga observada até hoje.

Estudar esta galáxia e encontrar outras como ela é de importância vital para compreender melhor como o Universo que conhecemos se formou. Porém, há muitos obstáculos, como a própria distância das galáxias. Para observá-las com maior precisão, serão necessários telescópios ainda mais poderosos que os actuais.

A SPT0418-47 pode ser vista porque os cientistas usaram uma lente gravitacional – fenómeno no qual a luz de um objecto distante é distorcida pela gravidade de um objecto mais próximo, ampliando consideravelmente a luz de fundo. A equipa obteve uma imagem distorcida, mas bastante ampliada da SPT0418-47, e conseguiu criar uma reconstituição da sua verdadeira forma e do movimento do seu gás.

“Quando vi pela primeira vez a imagem reconstruida da SPT0418-47 quase que não podia acreditar: uma arca do tesouro estava a abrir-se”, disse Francesca Rizzo, estudante de doutorado no Instituto Max Planck de Astrofísica.

Apesar de certas semelhanças com a Via Láctea, os cientistas acreditam que a SPT0418-47 vai evoluir para algo bem diferente da Via Láctea e se tornar-se-á uma galáxia elíptica.

Esta nova galáxia poderá fornecer informações sobre o Universo primordial, o que levará a uma melhor compreensão sobre a formação das primeiras galáxias do cosmos – algo que ainda está envolto em muito mistério.

Este estudo foi publicado este mês na revista científica Nature.

ZAP //

Por ZAP
14 Agosto, 2020

 

spacenews

 

4154: ALMA observa a galáxia mais distante parecida com a Via Láctea

CIÊNCIA/ESO/ASTRONOMIA

A galáxia está distorcida, aparecendo como um anel de luz no céu

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) do qual o ESO é parceiro, os astrónomos observaram uma galáxia muito distante e consequentemente muito jovem, bastante parecida com a nossa Via Láctea. A galáxia encontra-se tão afastada que a sua luz demorou mais de 12 mil milhões de anos a chegar até nós. Estamos por isso a observá-la tal como era quando o Universo tinha apenas 1,4 mil milhões de anos. Surpreendentemente, esta galáxia mostra-se também pouco caótica, o que contradiz as teorias que apontam para que todas as galáxias no Universo primordial sejam turbulentas e instáveis. Esta descoberta inesperada desafia a nossa compreensão de como é que as galáxias se formam, dando-nos pistas sobre o passado do nosso Universo.

Este resultado constitui um enorme avanço na área da formação de galáxias, mostrando que as estruturas que observamos em galáxias espirais próximas e na nossa própria Via Láctea já existiam há 12 mil milhões de anos atrás,” disse Francesca Rizzo, estudante de doutoramento no Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha, e líder deste trabalho de investigação publicado hoje na revista Nature. Apesar de não apresentar braços em espiral, a galáxia que os astrónomos estudaram (SPT0418-47) possui, no entanto e pelo menos, duas estruturas típicas da nossa Via Láctea: um disco em rotação e um bojo — um enorme grupo de estrelas aglomeradas de forma muito compacta em torno do centro galáctico. Trata-se da primeira vez que um bojo é visto tão cedo na história do Universo, fazendo da SPT0418-47 a galáxia semelhante à Via Láctea mais distante observada até à data.

A grande surpresa foi descobrir que esta galáxia é de facto muito semelhante a galáxias próximas, contrariamente a todas as expectativas baseadas em modelos e observações anteriores menos detalhadas,” diz o co-autor Fillippo Fraternali do Instituto Astronómico Kapteyn da Universidade de Groningen, Holanda. No Universo primordial, as galáxias jovens estão ainda no processo de formação, por isso os investigadores esperavam que se mostrassem caóticas e sem estruturas distintas típicas de galáxias mais maduras como a Via Láctea.

É fundamental estudar galáxias distantes como a SPT0418-47 para compreendermos como é que as galáxias se formam e evoluem. Esta galáxia encontra-se tão afastada de nós que a observamos quando o Universo tinha apenas 10% da sua idade actual, ou seja, a sua luz demorou 12 mil milhões de anos a chegar à Terra. Ao estudar este objecto, estamos a olhar para trás no tempo, para uma época em que estas galáxias bebés começavam a desenvolver-se.

Uma vez que estas galáxias se encontram tão distantes, obter observações detalhadas, mesmo com os telescópios mais potentes, é quase impossível já que nos aparecem muito pequenas e ténues. A equipa superou este obstáculo ao usar uma galáxia próxima como uma lente poderosa — um efeito conhecido por lente gravitacional — o que permitiu ao ALMA observar um passado distante com um detalhe sem precedentes. Neste efeito, a atracção gravitacional da galáxia próxima distorce e curva a luz da galáxia distante, fazendo com que esta nos apareça deformada mas bastante ampliada.

A galáxia longínqua gravitacionalmente distorcida e ampliada aparece-nos sob a forma de um anel de luz quase perfeito situado em torno da galáxia próxima, o que ocorre devido ao alinhamento quase exacto entre estes dois objectos. A equipa de investigadores reconstruiu a verdadeira forma da galáxia longínqua e o movimento do seu gás a partir dos dados ALMA, usando uma nova técnica de modelo de computador. “Quando vi pela primeira vez a imagem reconstruída da SPT0418-47 quase que não podia acreditar: era como uma arca do tesouro a abrir-se,” comenta Rizzo.

O que descobrimos era bastante intrigante; apesar de estar a formar estrelas a uma taxa elevada e, consequentemente, ser um local de processos altamente energéticos, a SPT0418-47 é a galáxia de disco mais bem ordenada que alguma vez observámos no Universo primordial,” explica a co-autora Simona Vegetti, também do Instituto Max Planck de Astrofísica. “Este resultado é bastante inesperado e tem implicações importantes na forma como pensamos que as galáxias evoluem.” Contudo, os astrónomos referem que, apesar da SPT0418-47 ter um disco e outras estruturas semelhantes às galáxias espirais que vemos actualmente, esta galáxia evoluirá muito provavelmente para uma galáxia muito diferente da Via Láctea, juntando-se à classe das galáxias elípticas, outro tipo de galáxias que, juntamente com as espirais, existe no Universo actual.

Esta descoberta inesperada sugere que o Universo primordial pode não ser tão caótico como se pensava, levantando muitas questões sobre como é que uma galáxia tão bem ordenada se pode ter formada tão cedo após o Big Bang. Esta descoberta do ALMA vem no seguimento de uma descoberta anterior anunciada em Maio de um disco massivo em rotação observado a uma distância semelhante. A SPT0418-47 observa-se, no entanto, com muito mais detalhe, graças ao efeito de lente gravitacional, e possui um bojo juntamente com o disco, o que a torna muito mais similar à nossa Via Láctea actual do que o objecto estudado anteriormente.

Estudos futuros, incluindo com o Extremely Large Telescope do ESO, tentarão descobrir quão típicas são estas galáxias de disco “bebés” e se são normalmente menos caóticas do que o previsto, o que abrirá novos caminhos que permitirão aos astrónomos descobrir como é que as galáxias evoluem.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “A dynamically cold disk galaxy in the early Universe”, publicado na revista Nature (doi: 10.1038/s41586-020-2572-6).

A equipa é composta por: F. Rizzo (Instituto Max Planck de Astrofísica, Garching, Alemanha [MPA]), S. Vegetti (MPA), D. Powell (MPA), F. Fraternali (Instituto Astronómico Kapteyn, Universidade de Groningen, Holanda), J. P. McKean (Instituto Astronómico Kapteyn e ASTRON, Instituto de Rádio Astronomia da Holanda), H. R. Stacey (MPA, Instituto Astronómico Kapteyn e ASTRON, Instituto de Rádio Astronomia da Holanda) e S. D. M. White (MPA).

ESO
Utilização de Imagens, Vídeos e Música do ESO
12 de Agosto de 2020

 

spacenews

 

3825: A cumprir o distanciamento, galáxia KK 246 está isolada num vazio cósmico

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA/ESA/Hubble/E. Shaya et al.
A galáxia KK 246

Em tempos de distanciamento social, parece que esta pequena galáxia está a dar o exemplo, encontrando-se sozinha no meio de um vazio cósmico.

Segundo o site Universe Today, a KK 246, também conhecida como ESO 461-036, é uma galáxia irregular anã e, embora pareça estar serena, a verdade é que está a ser lançada a altas velocidades para fora desta vasta região vazia do Espaço chamada Local Void.

Não é muito comum ver galáxias isoladas como esta. Aliás, de acordo com o mesmo site, a KK 246 / ESO 461-36 é a única galáxia conhecida que se encontra dentro da Local Void.

A maioria das galáxias está cercada por um enxame de galáxias satélites e estão elas próprias incorporadas em agregados maiores chamados grupos ou aglomerados. Essas grandes concentrações de galáxias fazem parte de estruturas numa escala ainda maior do Universo – filamentos e folhas galácticos que contêm milhões de galáxias.

Entre essas enormes paredes de galáxias, encontram-se regiões muito pouco povoadas, conhecidas como vazios cósmicos, como é o caso da Local Void. Adjacente ao Grupo Local, esta região tem pelo menos 150 milhões de anos-luz.

Quanto maior e mais vazia é esta região, mais fraca é a sua gravidade, o que faria com que qualquer coisa dentro dela fugisse para concentrações de matéria.

Em 2019, um estudo científico mostrou que a KK 246 está a fugir muito rapidamente, a 350 quilómetros por segundo. No entanto, há quem especule que áreas de energia escura concentrada estão a puxá-la para longe em alta velocidade.

ZAP //

Por ZAP
11 Junho, 2020

– Não estás só KK 246, eu também estou num distanciamento e vazio cósmico absoluto…

 

spacenews

 

Astrónomos encontram agulha cósmica “enterrada” durante duas décadas; descoberta lança luz sobre o famoso anel de Einstein

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Determinados a encontrar uma agulha num “palheiro cósmico”, dois astrónomos “viajaram no tempo” através de arquivos de dados do Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Hawaii, e dados antigos do Observatório de raios-X Chandra da NASA para desvendar um mistério em torno de um quasar brilhante, mas muito obscurecido, que sofre efeito de lente gravitacional.

Este objecto celeste, uma galáxia activa que emite enormes quantidades de energia devido a um buraco negro que devora material, é excitante. Encontrar um que sofre o efeito de lente gravitacional, fazendo com que pareça maior e mais brilhante, é ainda mais excitante. Embora sejam conhecidos pouco mais de 200 quasares que sofrem efeitos de lentes gravitacionais, o número de quasares obscurecidos e que sofrem efeitos de lentes gravitacionais ainda é inferior a 10. Isto porque o buraco negro activo agita gás e poeira, encobrindo o quasar e dificultando a detecção em levantamentos ópticos.

Os cientistas não somente encontraram um quasar deste tipo, como também chegaram à conclusão que o objecto é o primeiro anel de Einstein descoberto, chamado MG 1131+0456, observado em 1987 com o VLA (Very Large Array) no estado norte-americano do Novo México. Notavelmente, embora amplamente estudado, a distância ou desvio para o vermelho do quasar permanecia por descobrir.

Imagem rádio de MG 1131+0456, o primeiro anel de Einstein conhecido observado em 1987 usando o VLA (Very Large Array).
Crédito: VLA

“À medida que estudámos o objecto, ficámos surpresos por uma fonte tão famosa e brilhante nunca ter tido a sua distância medida,” disse Daniel Stern, cientista sénior do JPL da NASA e autor do estudo. “A distância é um primeiro passo necessário para todos os tipos de estudos adicionais, como por exemplo usar a lente como ferramenta para medir a história da expansão do Universo e como sonda para a matéria escura.”

Stern e o co-autor Dominic Walton, do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge (Reino Unido), são os primeiros a calcular a distância do quasar, que está a 10 mil milhões de anos-luz (ou um desvio para o vermelho de z=1,849).

O resultado foi publicado na edição de 1 Junho da revista The Astrophysical Journal Letters.

“Todo este trabalho foi um pouco nostálgico para mim, fazendo com que me debruçasse nos artigos do início da minha carreira, quando ainda era estudante. O Muro de Berlim ainda estava em pé quando este anel de Einstein foi descoberto, e todos os dados apresentados no nosso artigo são do milénio passado,” disse Stern.

Metodologia

Na altura da sua investigação, os telescópios de todo o mundo estavam encerrados devido à pandemia de coronavírus (o Observatório Keck reabriu a 16 de maio); Stern e Walton aproveitaram o seu tempo em casa para continuar a fazer ciência de modo criativo, vasculhando os dados do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA para procurar quasares muito obscurecidos e que sofriam efeitos de lentes gravitacionais. Embora a poeira oculte as galáxias mais ativas em levantamentos ópticos, essa poeira obscurante torna as fontes muito brilhantes em levantamentos infravermelhos, como os fornecidos pelo WISE.

Embora os quasares geralmente estejam muito distantes, os astrónomos podem detectá-los através de lentes gravitacionais, um fenómeno que actua como uma lupa natural. Isto ocorre quando uma galáxia mais próxima da Terra age como lente e faz o quasar por trás dela parecer mais brilhante. O campo gravitacional da galáxia mais próxima distorce o próprio espaço, dobrando e amplificando a luz do quasar de fundo. Se o alinhamento for perfeito, isto cria um círculo de luz chamado anel de Einstein, previsto por Albert Einstein em 1936. Mais tipicamente, as lentes gravitacionais produzem várias imagens do objecto de fundo em torno do objecto de primeiro plano.

Assim que Stern e Walton redescobriram MG 1131+0456 com o WISE e se aperceberam que a distância permanecia um mistério, vasculharam meticulosamente os dados antigos do Arquivo do Observatório Keck e descobriram que o Observatório observou o quasar sete vezes entre 1997 e 2007 usando o instrumento LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer) do telescópio Keck I, bem como com o NIRSPEC (Near-Infrared Spectrograph) e com o ESI (Echellette Spectrograph and Imager) do telescópio Keck II.

“Conseguimos extrair a distância do conjunto de dados mais antigo do Keck, obtido em Março de 1997, durante os primeiros anos do observatório,” disse Walton. “Estamos gratos pelos esforços colaborativos do Keck e da NASA, de disponibilizar publicamente mais de 25 anos de dados do Keck. O nosso artigo científico não teria sido possível sem isso.”

A equipa também analisou dados de arquivo do Observatório de raios-X Chandra da NASA obtidos no ano 2000, no primeiro ano após o lançamento da missão.

Os próximos passos

Agora com a distância conhecida de MG 1131+0456, Walton e Stern foram capazes de determinar a massa da galáxia que sofre efeito de lente gravitacional com precisão requintada e de usar os dados do Chandra para confirmar com robustez a natureza obscurecida do quasar, determinando com precisão a quantidade de gás que existe entre nós e as suas regiões centrais luminosas.

“Podemos agora descrever completamente a geometria única e fortuita deste anel de Einstein,” disse Stern. “Isto permite-nos elaborar estudos de acompanhamento, por exemplo com o Telescópio Espacial James Webb, para estudar as propriedades da matéria escura da galáxia que actua como lente.”

“O nosso próximo passo é encontrar quasares que sofrem efeito de lente gravitacional ainda mais obscurecidos do que MG 1131+0456,” disse Walton. “Encontrar estas ‘agulhas’ será ainda mais difícil, mas estão lá fora, à espera de serem descobertas. Estas jóias cósmicas podem dar-nos uma compreensão mais profunda do Universo, incluindo mais informações sobre como os buracos negros super-massivos crescem e influenciam os seus arredores,” diz Walton.

Astronomia On-line
9 de Junho de 2020

3754: O Sol pode ser fruto de um acidente galáctico entre a Via Láctea e uma galáxia anã

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

D. Minniti / VVV Survey / ESO

Uma pequena galáxia, chamada Sagitário, moldou a Via Láctea há milhares de milhões de anos: cada vez que passou perto da nossa galáxia, causou fortes explosões de formação estelar que podem até ter originado o nascimento do Sol.

A formação do Sol e do Sistema Solar ainda gera muitas dúvidas na comunidade científica, mas um novo estudo, que tem por base dados recolhidos pela central de mapas de galáxias da Agência Espacial Europeia (ESA), sugere que a nossa estrela nasceu depois de uma colisão entre a Via Láctea e a Sagitário, uma galáxia anã, há 4,7 mil milhões de anos.

As duas galáxias colidiram três vezes: a primeira há cerca de cinco ou seis mil milhões de anos; a segunda há dois mil milhões de anos; e a última há cerca de mil milhões de anos. Depois de analisarem distâncias, luminosidade e cores de estrelas, numa região de 6.500 anos-luz ao redor do Sol, os cientistas compararam com modelos de evolução estelar já existentes.

O astrónomo Tomás Ruiz-Lara, principal autor do estudo, defende a ideia de que este “acidente galáctico” deu origem ao nascimento do nosso Sol.

“No início, estamos perante uma galáxia, a Via Láctea, relativamente silenciosa. Após um período inicial de violenta formação de estrelas, parcialmente desencadeada por uma fusão anterior, a Via Láctea alcançou um estado equilibrado no qual as estrelas se formavam de maneira constante. De repente, Sagitário atrapalha o equilíbrio e faz com que todo gás e poeira anteriormente parados dentro da galáxia maior se espalhem como ondas na água”, explicou o investigador.

Em algumas áreas da Via Láctea, estas ondulações terão provocado uma maior concentração de gás e poeira. Segundo explica o New Scientist, esta densidade de material terá desencadeado a formação de novas estrelas. Aliás, segundo a equipa, a idade do Sol é consistente com uma estrela formada aquando da primeira passagem de Sagitário.

Os dados sugerem que a galáxia anã pode ter passado pelo disco da Via Láctea nos últimos 100 milhões de anos: o novo estudo constatou uma recente explosão de formação estelar, que sugere uma possível nova onda de nascimento de estrelas.

As descobertas dos astrónomos, descritas num artigo científico recentemente publicado na Nature Astronomy, foram possíveis graças ao telescópio Gaia, lançado em 2013.

ZAP //

Por ZAP
30 Maio, 2020

 

spacenews

 

3753: Northolt Branch Observatories

AT2016blu is a Luminous Blue Variable (LBV) in the galaxy NGC 4559, about 29 million light-years from Earth.

First discovered in 2012, this very massive star shows recurring outbursts every couple of months. The most recent outbursts happened in February 2020, and then again in early May. Yesterday, we observed it at +17.2 mag.

Luminous blue variables are extremely rare (there are no more than a few hundred in the entire Milky Way galaxy). They are among the most massive and brightest stars. Famous for their unpredictable outbursts, these stars are sometimes mistaken for supernovae. It is possible that some LBV lead to supernova explosions, hence why AT2016blu is monitored closely.

The famous star Eta Carinae is an example of a LBV in the Milky Way galaxy.

We have seen this star before, during the outbursts in April 2017 and February 2019. You can find those observations here:
https://bit.ly/AT2016blu_April2017
https://bit.ly/AT2016blu_Februar2019

See also:
https://en.wikipedia.org/wiki/NGC_4559
https://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_blue_variable

Northolt Branch Observatories
Qhyccd

AT2016blu é uma variável azul luminosa (LBV) na galáxia NGC 4559, a cerca de 29 milhões de anos-luz da Terra.

Foi descoberto pela primeira vez em 2012, esta estrela muito massiva mostra explosões recorrentes a cada dois meses. As explosões mais recentes aconteceram em Fevereiro de 2020, e depois novamente no início de maio. Ontem, observamos isso em + 17.2 Mag.

As variáveis azuis luminosas são extremamente raras (não existem mais do que algumas centenas em toda a galáxia da Via Láctea). Eles estão entre as estrelas mais massivas e mais brilhantes. Famosas por suas explosões imprevisíveis, estas estrelas são às vezes confundidas com super-novas. É possível que alguns LBV levem a explosões de super-novas, daí a razão pela qual o AT2016blu é monitorizado de perto.

A famosa estrela Eta Carinae é um exemplo de um LBV na galáxia da Via Láctea.

Já vimos esta estrela antes, durante as explosões em Abril de 2017 e Fevereiro de 2019. Você pode encontrar essas observações aqui:
https://bit.ly/AT2016blu_April2017
https://bit.ly/AT2016blu_Februar2019

Ver também:
https://en.wikipedia.org/wiki/NGC_4559
https://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_blue_variable

Northolt Branch Observatories
Qhyccd

 

spacenews

 

3746: ALMA descobre disco giratório e massivo no Universo jovem

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de Wolfe Disk, uma galáxia massiva de disco giratório no Universo jovem e empoeirado. A galáxia foi inicialmente descoberta quando o ALMA examinou a luz de um quasar mais distante (topo esquerdo).
Crédito: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

No nosso Universo de 13,8 mil milhões de anos, a maioria das galáxias como a Via Láctea forma-se gradualmente, atingindo a sua grande massa relativamente tarde. Mas uma nova descoberta feita com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), de uma galáxia massiva e de disco giratório, vista quando o Universo tinha apenas 10% da sua idade actual, desafia os modelos tradicionais de formação galáctica. Esta investigação foi publicada dia 20 de maio na revista Nature.

A galáxia DLA0817g, apelidada de “Wolfe Disk” em homenagem ao falecido astrónomo Arthur M. Wolfe, é a galáxia de disco giratório mais distante já observada. O poder incomparável do ALMA tornou possível ver esta galáxia a girar a 272 km/s, semelhante à nossa Via Láctea.

“Embora estudos anteriores tenham sugerido a existência destas galáxias precoces de disco, ricas em gás e giratórias, graças ao ALMA agora temos evidências inequívocas de que existiam apenas 1,5 mil milhões de anos após o Big Bang,” disse o autor principal Marcel Neeleman do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, Alemanha.

Como é que “Wolfe Disk” se formou?

A descoberta de Wolfe Disk oferece um desafio para muitas simulações de formação de galáxias, que preveem que galáxias massivas, neste ponto da evolução do cosmos, cresceram através de muitas fusões de galáxias mais pequenas e aglomerados quentes de gás.

“A maioria das galáxias que encontramos no início do Universo parecem destroços de acidentes porque foram submetidas a uma fusão consistente e muitas ‘violenta’,” explicou Neeleman. “Estas fusões escaldantes dificultam a formação de discos giratórios frios e bem ordenados, como observamos no nosso Universo actual.”

Na maioria dos cenários de formação galáctica, as galáxias só começam a mostrar um disco bem formado cerca de 6 mil milhões de após o Big Bang. O facto dos astrónomos encontrarem uma galáxia deste tipo, quando o Universo tinha apenas 10% da sua idade actual, indica que outros processos de crescimento devem ter dominado.

“Pensamos que Wolfe Disk tenha crescido principalmente através de acreção constante de gás frio,” disse J. Xavier Prochaska, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, co-autor do artigo. “Ainda assim, uma das questões que resta é como montar uma massa tão grande de gás, mantendo um disco giratório relativamente estável.”

Formação estelar

A equipa também usou o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) da NSF (National Science Foundation) e o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA para aprender mais sobre a formação estelar em Wolfe Disk. Nos comprimentos de onda do rádio, o ALMA analisou os movimentos e a massa de gás atómico e poeira enquanto o VLA media a quantidade de massa molecular – o combustível da formação estelar. No ultravioleta, o Hubble observou estrelas massivas. “O ritmo de formação estelar em Wolfe Disk é pelo menos dez vezes maior do que na nossa própria Galáxia,” explicou Prochaska. “Deve ser uma das galáxias de disco mais produtivas do Universo jovem.”

Uma galáxia “normal”

Wolfe Disk foi descoberta pelo ALMA em 2017. Neeleman e a sua equipa encontraram a galáxia quando examinaram a luz de um quasar mais distante. A luz do quasar foi absorvida ao passar por um enorme reservatório de hidrogénio gasoso em redor da galáxia – e foi assim que se revelou. Em vez de procurar luz directa de galáxias extremamente brilhantes, mas mais raras, os astrónomos usaram este método de “absorção” para encontrar galáxias mais fracas e mais “normais” no início do Universo.

“O facto de termos encontrado Wolfe Disk usando este método, diz-nos que pertence à população normal de galáxias presentes nos primeiros tempos,” disse Neeleman. “Quando as nossas mais recentes observações com o ALMA mostraram surpreendentemente que está a girar, percebemos que as galáxias de disco giratório precoces não são tão raras quanto pensávamos e que devem existir muitas mais por aí.”

“Esta observação resume como a nossa compreensão do Universo é aprimorada com a sensibilidade avançada que o ALMA traz à radioastronomia,” disse Joe Pesce, director do programa de astronomia da NSF, que financia o telescópio. “O ALMA permite-nos fazer descobertas novas e inesperadas em quase todas as observações.”

Astronomia On-line
26 de Maio de 2020

 

spacenews

 

3734: Há uma galáxia fria e rebelde no Universo primitivo. É a mais antiga já encontrada

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello

Uma equipa de investigadores descobriu a galáxia de disco maciço rotativo mais distante já observada. Embora galáxias semelhantes à Via Láctea sejam comuns em todo o Universo, nunca tinha sido descoberta uma tão grande e tão antiga quanto esta.

Apelidado de Wolfe Disk, em homenagem ao falecido astrónomo Arthur M. Wolfe, a galáxia DLA0817g gira a 272 quilómetros por segundo e pesa 72 mil milhões de vezes a massa do Sol.

Esta é a galáxia de disco mais antiga alguma vez encontrada: formou-se quando o Universo tinha 10% da idade actual. As observações, conduzidas pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), colidem com os modelos tradicionais que defendem que uma galáxia de disco maciço como esta se forme cerca de seis mil milhões de anos após o Big Bang, o que não é tão cedo.

“Embora estudos anteriores sugerissem a existência dessas galáxias em disco ricas em gás e rotativas, graças ao ALMA, agora temos evidências inequívocas de que ocorrem 1,5 mil milhões de anos após o Big Bang”, disse Marcel Neeleman, do Instituto de Astronomia Max Planck e autor principal do estudo, em comunicado.

De acordo com o New Scientist, isto pode significar que galáxias como a Via Láctea podem ter começado a formar-se muito mais cedo na História do universo do que pensávamos.

Acredita-se que as galáxias se formem através de muitas fusões de galáxias mais pequenas, bem como capturando aglomerados quentes de gás. O processo é caótico e leva a uma galáxia confusa que só se torna um objecto mais ordenado após milhares de milhões de anos.

Porém, será necessário outro mecanismo para explicar a formação desta estranha e rebelde galáxia. “Acreditamos que a Wolfe Disk tenha crescido principalmente através da acumulação constante de gás frio“, explicou o co-autor J. Xavier Prochaska, da Universidade da Califórnia. “Ainda assim, uma das questões que resta é como montar uma massa de gás tão grande, mantendo um disco rotativo relativamente estável”.

De acordo com o estudo publicado este mês na revista científica Nature, a galáxia está a formar estrelas a uma taxa 10 vezes maior do que a nossa própria galáxia. Este é uma das taxas mais altas durante aquela época do Universo, mas longe do mais alto de todos os tempos.

A galáxia foi descoberta pela primeira vez em 2017, enquanto a equipa estudava a luz de um quasar luminoso distante, um tipo específico de galáxia activa. A emissão do quasar foi alterada pela grande nuvem de hidrogénio ao redor da Wolfe Disk, permitindo a descoberta de uma galáxia muito mais fraca.

“O fato de termos encontrado a Wolfe Disk usando este método diz-nos que pertence à população normal de galáxias presentes nos primeiros tempos”, disse Neeleman. “Quando as nossas mais recentes observações do ALMA mostraram surpreendentemente que está a girar, percebemos que as galáxias em disco rotativo primitivo não são tão raras como pensávamos e que deve haver muitas mais por aí.”

ZAP //

Por ZAP
23 Maio, 2020

 

spacenews

 

3686: Northolt Branch Observatories

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

2020jfo is a type II supernova in the spiral galaxy Messier 61, located about 53 million light-years away in the direction of the constellation Virgo.

This supernova was discovered at the Zwicky Transient Facility, Palomar Mountain, on May 6th. We imaged it on May 11th. Its brightness was +14.7 mag at that time.

Northolt Branch Observatories
Qhyccd

 

spacenews

 

MeerKAT resolve mistério de “galáxias-X

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A galáxia PKS 2014-55, localizada a 800 milhões de anos-luz da Terra, está classificada como tendo “forma X” devido à sua aparência em imagens anteriores relativamente difusas. O detalhe fornecido nesta imagem rádio obtida pelo telescópio MeerKAT indica que a sua forma é melhor descrita como um “boomerang duplo”. Dois poderosos jactos de ondas de rádio, indicados em azul, estendem-se cada um a 2,5 milhões de anos-luz para o espaço (comparável à distância entre a Via Láctea e a Galáxia de Andrómeda, a nossa grande vizinha galáctica mais próxima). Eventualmente, são “dobrados” pela pressão do ténue gás intergaláctico. À medida que fluem novamente para a galáxia central, são desviados pela pressão relativamente alta do gás em braços de boomerang mais curtos e horizontais. A imagem de fundo mostra luz visível de uma miríade de galáxias no Universo distante. Adaptado de W. Cotton et al., MNRAS (2020).
Crédito: NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES

Muitas galáxias, bem mais activas do que a Via Láctea, têm enormes jactos gémeos de ondas de rádio que se estendem até ao espaço intergaláctico. Normalmente, estes seguem direcções opostas, provenientes de um buraco negro massivo no centro da galáxia. No entanto, alguns são mais complicados e parecem ter quatro jactos formando um “X” no céu.

Foram propostas várias explicações a fim de entender este fenómeno. Estas incluem mudanças na direcção da rotação do buraco negro no centro da galáxia, e jactos associados, ao longo de milhões de anos; dois buracos negros, cada um associado a um par de jactos; e material que cai para a galáxia e que é desviado em direcções diferentes, formando os dois outros braços do “X”.

As novas e requintadas observações, pelo MeerKAT, de uma dessas galáxias, PKS 2014-55, favorecem fortemente a última explicação, pois mostram o material a “virar a esquina” à medida que flui de volta para a galáxia hospedeira; os resultados foram aceites para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Este trabalho foi realizado por uma equipa do SARAO (South African Radio Astronomy Observatory), do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) dos EUA, da Universidade de Pretória e da Universidade de Rhodes.

Estudos anteriores destas galáxias invulgares não tinham a alta qualidade fornecida pelo telescópio MeerKAT, recentemente concluído. Este conjunto de telescópios consiste de 64 antenas de rádio localizadas no semi-deserto de Karoo, na província do Cabo Setentrional, na África do Sul. Os computadores combinaram os dados dessas antenas num telescópio com 8 km de diâmetro e forneceram imagens rádio da galáxia PKS 2014-55 com qualidade sem precedentes, o que permitiu resolver o mistério da sua forma.

Bernie Fanaroff, ex-director do projecto SKA (Square Kilometre Array) na África do Sul que construiu o MeerKAT e co-autor do estudo, observa que “o MeerKAT foi construído para ser o melhor do mundo dentro do seu género. É maravilhoso ver como as suas capacidades únicas estão a contribuir para resolver questões de longa data relacionadas com a evolução das galáxias.”

O autor principal William Cotton do NRAO diz que o “MeerKAT pertence a uma nova geração de instrumentos cujo poder resolve quebra-cabeças antigos, ao mesmo tempo que encontra novos – esta galáxia mostra características nunca antes vistas com este detalhe e que não são totalmente compreendidas.” Investigações sobre estas questões em aberto já estão em andamento.

Astronomia On-line
12 de Maio de 2020

 

spacenews

3631: Spitzer detecta “dança” de dois buracos negros. Brilham mais do que um bilião de estrelas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA / JPL-Caltech
Dois buracos negros na galáxia OJ 287

Observações feitas com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA – que se reformou no início do ano depois de 16 anos de observações – revelaram o momento exacto de uma dança entre dois buracos negros.

No centro da galáxia OJ 287 moram dois buracos negros dançantes. Um deles é cercado por um disco de gás e o segundo buraco negro que o orbita colide a cada 12 anos com o disco, produzindo um brilho intenso, muito mais brilhante do que um bilião de estrelas.

Segundo adianta o portal EurekAlert, o fenómeno que ocorre nesta galáxia, a 3,5 mil milhões de anos-luz da Terra, foi captado pelo telescópio Spitzer.

O buraco negro no centro da OJ 287 é 18 mil milhões de vezes mais massivo que o Sol, sendo um dos maiores que a NASA alguma vez detectou. O segundo é um buraco negro mais “pequeno”, mas ainda assim, 150 milhões de vezes mais massivo do que a nossa estrela.

De acordo com a agência espacial norte-americana, os buracos negros estão numa “dança” porque não estão parados no espaço, movendo-se activamente pela galáxia. No entanto, como são negros não podem ser observados directamente, o que dificulta o seu estudo.

A cada 12 anos, o buraco negro mais pequeno choca contra o enorme disco de gás do outro buraco. Por ter uma orbita irregular de 12 anos, os buracos negros colidem em diferentes alturas do seu ciclo.

O choque cria um flash de luz muito mais brilhante do que toda a Via Láctea. Quando ocorre o choque, são criadas duas nuvens de gás quente que se movem do disco em direcções opostas e, em menos de 48 horas, o brilho do sistema parece quadruplicar de intensidade.

Como este fenómeno ocorre de 12 em 12 anos, é muito difícil registar a sua previsão. No entanto, um grupo de investigadores afirma que o último choque ocorreu no dia 31 de Julho de 2019 e foi captado pelo telescópio Spitzer. Este foi um dos seus últimos registos, antes de se reformar em Janeiro deste ano.

ZAP //

Por ZAP
4 Maio, 2020

 

spacenews

 

Spitzer revela o “timing” preciso de uma dança de dois buracos negros

Esta imagem mostra dois buracos negros massivos na galáxia OJ 287. O buraco negro mais pequeno orbita o maior, que também está rodeado por um disco de gás. Quando o buraco negro mais pequeno atravessa o disco, produz um clarão mais brilhante do que um bilião de estrelas.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Os buracos negros não são estacionários no espaço; de facto, podem ser bastante activos no que toca aos seus movimentos. Mas como são completamente escuros e não podem ser observados directamente, não são fáceis de estudar. Os cientistas finalmente descobriram o movimento exacto de uma dança complicada entre dois buracos negros enormes, revelando detalhes ocultos sobre as características físicas destes misteriosos objectos.

A galáxia OJ 287 abriga um dos maiores buracos negros já encontrados, com mais de 18 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol. Em órbita deste gigante está outro buraco negro com cerca de 150 milhões de massas solares. Duas vezes a cada 12 anos, o buraco negro mais pequeno atinge o enorme disco de gás que rodeia o seu companheiro maior, criando um “flash” de luz mais brilhante do que um bilião de estrelas – ainda mais brilhante do que toda a Via Láctea. A luz demora 3,5 mil milhões de anos para chegar à Terra.

Mas a órbita do buraco negro mais pequeno é oblonga, não é circular, e é irregular: muda de posição a cada translação em torno do buraco negro maior e está inclinada em relação ao disco de gás. Quando o buraco negro mais pequeno atravessa o disco, cria duas bolhas de gás quente em expansão que se afastam em direcções opostas e, em menos de 48 horas, o sistema parece quadruplicar em brilho.

Por causa da órbita irregular, o buraco negro colide com o disco a diferentes alturas de cada órbita de 12 anos. Às vezes, os surtos de brilho surgem com apenas um ano de diferença; outras vezes, com até 10 anos de diferença. As tentativas de modelar a órbita e prever estas explosões de brilho levaram décadas, mas, em 2010, os cientistas criaram um modelo que podia prever a sua ocorrência com um grau de incerteza de uma a três semanas. Demonstraram que o seu modelo estava correto prevendo o aparecimento de um surto em Dezembro de 2015 com um grau de incerteza tão pequeno quanto três semanas.

Em 2018, um grupo de cientistas liderados por Lankeswar Dey, estudante do Instituto Tata de Pesquisa Fundamental em Mumbai, Índia, publicaram um artigo com um modelo ainda mais detalhado que afirmam ser capaz de prever o momento de futuros surtos até 4 horas. Num novo estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, esses cientistas relataram que a sua previsão, com precisão, de um surto que ocorreu no dia 31 de Julho de 2019 confirma que o modelo está correto.

A observação desse surto quase que não aconteceu. Dado que OJ 287 estava perto do Sol, a partir da perspectiva da Terra, fora da vista de todos os telescópios no solo e em órbita da Terra, o buraco negro só voltaria a ser visto por esses telescópios no início de Setembro, muito depois do clarão. Mas o sistema estava à vista do Telescópio Espacial Spitzer da NASA, que a agência reformou em Janeiro de 2020.

Após 16 anos de operações, a sua órbita colocou o telescópio a 254 milhões de quilómetros da Terra, ou mais de 600 vezes a distância Terra-Lua. A partir deste ponto de vista, o Spitzer pôde observar o sistema de 31 de Julho (o mesmo dia que o surto estava previsto ocorrer) até ao início de Setembro, quando OJ 287 se tornaria observável aos telescópios da Terra.

“Quando verifiquei pela primeira vez a visibilidade de OJ 287, fiquei chocado ao descobrir que ficou visível ao Spitzer no dia em que se previa a próxima explosão de brilho,” disse Seppo Laine, cientista associado do Caltech/IPAC em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, que supervisionou as observações do sistema pelo Spitzer. “Tivemos muita sorte em poder capturar o pico deste surto com o Spitzer, porque nenhum outro instrumento feito por humanos era capaz de alcançar este feito naquele momento específico.”

Ondulações no espaço

Os cientistas modelam regularmente as órbitas de objectos pequenos no nosso Sistema Solar, como um cometa que gira em torno do Sol, levando em consideração os factores que mais influenciam significativamente os seus movimentos. Para esse cometa, a gravidade do Sol é geralmente a força dominante, mas a força gravitacional dos planetas próximos também pode mudar o seu percurso.

A determinação do movimento de buracos negros enormes é muito mais complexa. Os cientistas têm que ter em conta factores que podem não impactar visivelmente objectos mais pequenos; o factor principal é algo a que chamamos ondas gravitacionais. A teoria da relatividade geral de Einstein descreve a gravidade como a distorção do espaço devido à massa de um objecto. Quando um objecto se move pelo espaço, estas distorções transformam-se em ondas. Einstein previu a existência de ondas gravitacionais em 1916, mas só foram observadas directamente em 2015 pelo LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).

Quanto maior a massa de um objecto, maiores e mais energéticas as ondas gravitacionais que cria. No sistema OJ 287, os cientistas esperam que as ondas gravitacionais sejam tão grandes que transportem energia suficiente para fora do sistema e alterem de forma mensurável a órbita do buraco negro mais pequeno – e, portanto, o momento das explosões de brilho.

Embora estudos anteriores de OJ 287 tenham tido em conta as ondas gravitacionais, o modelo de 2018 é o mais detalhado até agora. Ao incorporar as informações recolhidas das detecções de ondas gravitacionais pelo LIGO, refina a janela temporal na qual se espera a ocorrência de um surto até apenas dia e meio.

Para refinar ainda mais a previsão dos surtos até um grau de incerteza de 4 horas, os cientistas analisaram detalhes sobre as características físicas do buraco negro maior. Especificamente, o novo modelo incorpora algo chamado teorema “sem cabelo” dos buracos negros.

Publicado na década de 1960 por um grupo de físicos que incluía Stephen Hawking, o teorema faz uma previsão sobre a natureza das “superfícies” dos buracos negros. Embora os buracos negros não tenham superfícies verdadeiras, os cientistas sabem que há um limite em seu redor além do qual nada – nem mesmo a luz – pode escapar. Algumas ideias postulam que a orla externa, chamada horizonte de eventos, pode ser irregular, mas o teorema sem cabelo postula que a “superfície” não possui essas características, nem mesmo cabelo (o nome do teorema é uma piada).

Por outras palavras, se alguém cortasse o buraco negro ao meio ao longo do seu eixo de rotação, a superfície seria simétrica (o eixo de rotação da Terra está quase perfeitamente alinhado com os pólos norte e sul. Se cortássemos o planeta pela metade, ao longo desse eixo, e comparássemos as duas partes, descobriríamos que o nosso planeta é basicamente simétrico, embora características como oceanos e montanhas criem algumas pequenas variações entre as metades).

Encontrando Simetria

Na década de 1970, o professor emérito Kip Thorne, de Caltech, descreveu como este cenário – um satélite que orbita um buraco negro massivo – podia potencialmente revelar se a superfície do buraco negro era macia ou irregular. Ao antecipar correctamente a órbita do buraco negro menor com tanta precisão, o novo modelo suporta o teorema sem cabelo, o que significa que a nossa compreensão básica destes objectos cósmicos incrivelmente estranhos está correta. O sistema OJ 287, por outras palavras, suporta a ideia de que as superfícies dos buracos negros são simétricas ao longo dos seus eixos de rotação.

Então, como é que a suavidade da superfície do buraco negro massivo impacta o “timing” da órbita do buraco negro mais pequeno? Essa órbita é determinada principalmente pela massa do buraco negro maior. Se crescesse mais ou perdesse um pouco da sua massa, isso mudaria o tamanho da órbita do buraco negro mais pequeno. Mas a distribuição da massa também importa. Uma protuberância massiva de um lado do buraco negro maior distorceria o espaço em seu redor de maneira diferente do que se o buraco negro fosse simétrico. Isso alteraria o percurso do buraco negro mais pequeno à medida que orbita o seu companheiro e mudaria de maneira mensurável o tempo da colisão do buraco negro com o disco nessa órbita em particular.

“É importante, para os cientistas dos buracos negros, que provemos ou refutemos o teorema sem cabelo. Sem ele, não podemos confiar que os buracos negros imaginados por Hawking e outros existam,” disse Mauri Valtonen, astrofísico da Universidade de Turku na Finlândia e co-autor do artigo.

Astronomia On-line
1 de Maio de 2020

 

spacenews

3607: Hubble capta galáxia espiral (cercada por um segundo par de braços espirais)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA / ESA / Hubble / J. Greene
Galáxia NGC 2273

O Telescópio Hubble capturou a imagem incomum de uma galáxia espiral, na qual os braços espirais contêm um segundo par.

O Telescópio Espacial Hubble continua a revelar-nos segredos impressionantes do Universo. O mais recente é uma imagem peculiar da galáxia NGC 2273, uma galáxia espiral semelhante à Via Láctea que contém um segundo par de braços espirais.

À semelhança de um quasar, o núcleo muito activo da NGC 2273 é alimentado por um buraco negro super-massivo. Isso faz com que a região central da galáxia brilhe em vários comprimentos de onda, ao ponto de ofuscar todas as outras estrelas.

Aliás, foi o seu brilho fora do comum que permitiu a sua detecção, no final do século XIX, apesar de estar a 95 milhões de anos-luz de distância, revela o Universe Today.

À primeira vista, a NGC 2273 parece uma galáxia espiral comum, com dois braços giratórios que se estendem a partir de uma barra central composta por estrelas densamente compactadas, gás e poeira.

No entanto, estes braços escondem um segundo par de braços em espiral, o que faz desta galáxia uma estrutura com múltiplas conexões, composta por anéis internos e um conjunto de “pseudoanéis” externos.

Esta característica é muito peculiar. De acordo com a teoria predominante da formação e evolução das galáxias, os anéis são criados quando os braços espirais de uma galáxia dão voltas ao redor do centro galáctico e parecem ficar “aninhados”, perto um do outro.

Os astrónomos acreditam que os “pseudoanéis” de NGC 2273 se formaram graças a dois conjuntos de braços em espiral que se uniram e o anel interno por duas estruturas em arco mais próximas ao centro galáctico.

A NASA estima que o Hubble continuará a orbitar a Terra até 2030 ou 2040. Até lá, podem surgir mais surpresas impressionantes como esta.

ZAP //

Por ZAP
28 Abril, 2020

 

spacenews

 

3606: Estrela sobrevive quase-encontro com buraco negro gigante

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ilustração do buraco negro e da anã branca.
Crédito: raios-X – NASA/CXO/CSIC-INTA/G.Miniutti et al.; Ilustração – NASA/CXC/M. Weiss

Os astrónomos podem ter descoberto um novo tipo de história de sobrevivência: uma estrela que teve um encontro próximo com um buraco negro gigante e sobreviveu para contar a narrativa através de emissões de raios-X.

Dados do Observatório de raios-X da NASA e do XMM-Newton da ESA descobriram a história que começou com uma gigante vermelha que passou demasiado perto de um buraco negro super-massivo numa galáxia a cerca de 250 milhões de anos-luz da Terra. O buraco negro, localizado numa galáxia chamada GSN 069, tem uma massa de cerca de 400.000 vezes a do Sol, colocando-o na extremidade inferior da gama dos buracos negros super-massivos.

Assim que a gigante vermelha foi capturada pela gravidade do buraco negro, as camadas externas da estrela contendo hidrogénio foram arrancadas e levadas para o buraco negro, deixando o núcleo da estrela – conhecido como anã branca – para trás.

“Na minha interpretação dos dados de raios-X, a anã branca sobreviveu, mas não escapou,” disse Andrew King, da Universidade de Leicester, Reino Unido, que realizou este estudo. “Agora está presa numa órbita elíptica em torno do buraco negro, completando uma viagem aproximadamente a cada nove horas.”

À medida que a anã branca faz quase três órbitas por cada dia terrestre, o buraco negro retira material na sua maior aproximação (a não mais do que 15 vezes o raio do horizonte de eventos – o ponto de não retorno – do buraco negro). O detrito estelar entra num disco em redor do buraco negro e liberta um surto de raios-X que o Chandra e o XMM-Newton podem detectar. Além disso, King prevê que ondas gravitacionais serão emitidas pelo par constituído pelo buraco negro e pela anã branca, especialmente no seu ponto mais próximo.

Qual será o futuro da estrela e da sua órbita? O efeito combinado das ondas gravitacionais e uma mudança no tamanho da estrela à medida que perde massa deverá fazer com que a órbita se torne mais circular e cresça em tamanho. O ritmo de perda de massa diminui constantemente, assim como a distância da anã branca ao buraco negro aumenta.

“Vai esforçar-se para fugir, mas não há escapatória. O buraco negro vai devorar a anã branca cada vez mais lentamente, mas nunca parará,” disse King. “Em princípio, esta perda de massa vai continuar até e mesmo depois da anã branca desvanecer até à massa de Júpiter, daqui a um bilião de anos. Esta seria uma maneira notavelmente lenta e complicada do Universo formar um planeta!”

Os astrónomos encontraram muitas estrelas que foram completamente destruídas por encontros com buracos negros (os chamados eventos de perturbação de maré), mas há muito poucos casos relatados de “quase-encontros”, onde a estrela provavelmente sobreviveu.

Encontros próximos como este devem ser mais comuns do que colisões directas, dadas as estatísticas dos padrões de tráfego cósmico, mas podem ser facilmente não observados por várias razões. Primeiro, uma estrela sobrevivente mais massiva pode demorar demasiado tempo a concluir uma órbita em torno do buraco negro para os astrónomos observem surtos repetidos. Outra questão é que os buracos negros super-massivos que são muito mais massivos do que o situado na galáxia GSN 069 podem engolir directamente uma estrela, em vez desta cair para órbitas onde perde massa periodicamente. Nestes casos, os astrónomos nada observariam.

“Em termos astronómicos, este evento só é visível através dos nossos telescópios actuais por um curto período de tempo – cerca de 2000 anos,” disse King. “De modo que a menos que tenhamos uma sorte extraordinária de ter capturado este evento, podem haver muito mais que estejamos a perder. Tais encontros podem ser uma das principais maneiras dos buracos negros do tamanho do buraco negro de GSN 069 crescerem.”

King prevê que a anã branca tem uma massa de apenas dois-décimos da massa do Sol. Se a anã branca era o núcleo da gigante vermelha que foi completamente despojada do seu hidrogénio, deverá ser rica em hélio. O hélio teria sido criado pela fusão de átomos de hidrogénio durante a evolução da gigante vermelha.

“É incrível pensar que a órbita, a massa e a composição de uma pequena estrela a 250 milhões de anos-luz de distância podem ser inferidas,” disse King.

King fez uma previsão com base no seu cenário. Dado que a anã branca está tão perto do buraco negro, os efeitos da Teoria da Relatividade Geral significam que a direcção do eixo da órbita deve oscilar, ou “precessar”. Esta oscilação deve repetir-se a cada dois dias e pode ser detectável com observações suficientemente longas.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de Março de 2020 da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e está disponível online.

Astronomia On-line
28 de Abril de 2020

 

spacenews

 

3589: Não se deixe enganar pelo seu aspecto sereno. Esta galáxia é canibal

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

ESA / Hubble & Nasa, D. Leonard
NGC 4651

Não se deixe enganar pelo seu aspecto tranquilo e sereno. Na verdade, esta galáxia, conhecida como NGC 4651, esconde um violento segredo.

O Telescópio Espacial Hubble, da NASA, capturou a imagem de uma galáxia notável, conhecida como NGC 4651. Segundo o Tech Explorist, graças à sua estrutura em forma de guarda-chuva, a galáxia é também conhecida como “galáxia Umbrella”.

Apesar de parecer pacífica e serena enquanto gira no vasto e silencioso vazio do Espaço, esta galáxia esconde um segredo violento: a NGC 4651 engoliu uma outra galáxia mais pequena, e foi assim que se tornou a espiral grande e bonita que conseguimos observar actualmente, explicou a NASA em comunicado.

A NGC 4651, descoberta a 30 de Dezembro de 1783 por William Herschel, fica a, aproximadamente, 93 milhões de anos-luz de distância na constelação de Coma Berenices, no Aglomerado de Virgem, um sistema massivo com vários milhares de galáxias que domina o super-aglomerado de Virgem.

A estrutura em forma de guarda-chuva, que deu origem à sua alcunha, é composta por correntes estelares, remanescentes da galáxia mais pequena que foi dilacerada pelas forças de maré da NGC 4651.

Só um telescópio como o Hubble consegue proporcionar-nos uma imagem tão nítida desta galáxia canibal. No entanto, a NGC 4651 também pode ser observada com um telescópio amador. Se tiver um telescópio em casa e for amante de astronomia, não perca a oportunidade de procurar esta espiral canibal brilhante.

ZAP //

Por ZAP
23 Abril, 2020

 

spacenews

 

3484: Gaia sugere que distorção da Via Láctea foi provocada por colisão galáctica

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O disco galáctico da Via Láctea, a nossa Galáxia, não é achatado mas distorcido para cima num lado e para baixo no outro. Dados do satélite de mapeamento estelar da ESA, Gaia, fornecem novas informações sobre o comportamento da distorção e das suas possíveis origens.
As duas galáxias mais pequenas perto do canto inferior direito são as Nuvens de Magalhães, duas galáxias satélite da Via Láctea.
Crédito: Stefan Payne-Wardenaar; Nuvens de Magalhães: Robert Gendler/ESO

Os astrónomos ponderam há anos porque é que a nossa Galáxia, a Via Láctea, é distorcida. Dados do satélite de mapeamento estelar da ESA, Gaia, sugerem que a distorção pode ser provocada por uma colisão, em curso, com outra galáxia mais pequena, que envia ondulações através do disco galáctico como uma rocha atirada para a água.

Os astrónomos sabem desde o final da década de 1950 que o disco da Via Láctea – onde reside a maioria das centenas de milhares de milhões de estrelas – não é plano, mas um pouco curvo para cima num lado e para baixo no outro. Durante anos, debateram o que está a provocar esta distorção. Propuseram várias teorias, incluindo a influência do campo magnético intergaláctico ou os efeitos de um halo de matéria escura, uma grande quantidade de matéria invisível que se pensa rodear as galáxias. Se tal halo tivesse uma forma irregular, a sua força gravitacional podia dobrar o disco galáctico.

Mais depressa do que o esperado

Com o seu levantamento único de mais de mil milhões de estrelas na nossa Galáxia, o Gaia pode ser a chave para resolver este mistério. Uma equipa de cientistas que utiliza dados do segundo lançamento do Gaia confirmou agora pistas anteriores de que esta distorção não é estática, mas que muda a sua orientação ao longo do tempo. Os astrónomos chamam a este fenómeno precessão e pode ser comparado à oscilação de um pião à medida que o seu eixo gira.

Além disso, a velocidade com que a distorção precede é muito superior ao esperado – mais rápida do que o campo magnético intergaláctico ou do que o halo de matéria escura podiam permitir. Isto sugere que a distorção deve ser provocada por outra coisa. Algo mais poderoso – como uma colisão com outra galáxia.

“Nós medimos a velocidade da distorção comparando os dados com os nossos modelos. Com base na velocidade obtida, a distorção completaria uma rotação em torno do centro da Via Láctea em 600 a 700 milhões de anos,” diz Eloisa Poggio, do Observatório Astrofísico de Turim, na Itália, autora principal do estudo, publicado na revista Nature. “Isto é muito mais depressa do que esperávamos, com base em previsões de outros modelos, como aqueles que observam os efeitos do halo não esférico.”

O poder estelar do Gaia

A velocidade da distorção é, no entanto, inferior à velocidade a que as estrelas propriamente ditas orbitam o centro galáctico. O Sol, por exemplo, completa uma rotação em cerca de 220 milhões de anos.

Estas informações só foram possíveis graças à capacidade sem precedentes da missão Gaia em mapear a nossa Galáxia, a Via Láctea, em 3D, determinando com precisão as posições de mais de mil milhões de estrelas no céu e estimando a sua distância. O telescópio parecido com um disco voador também mede as velocidades nas quais as estrelas individuais se movem no céu, permitindo que os astrónomos “vejam o filme” da história da Via Láctea para trás e para a frente no tempo, ao longo de milhões de anos.

“É como ter um carro e tentar medir a velocidade e a direcção da viagem deste carro ao longo de um período muito curto e, com base nesses valores, tentar modelar a trajectória passada e futuro do carro,” diz Ronald Drimmel, investigador do Observatório Astrofísico de Turim e co-autor do artigo. “Se fizermos essas medições para muitos carros, podemos modelar o fluxo de tráfego. Da mesma forma, medindo os movimentos aparentes de milhões de estrelas no céu, podemos modelar processos em larga escala, como o movimento da distorção.”

Sagitário?

Os astrónomos ainda não sabem qual é a galáxia que pode estar a provocar a ondulação nem quando a colisão começou. Um dos candidatos é Sagitário, uma galáxia anã que orbita a Via Láctea, que se pensa ter atravessado o disco galáctico da Via Láctea várias vezes no passado. Os astrónomos pensam que Sagitário será gradualmente absorvida pela Via Láctea, um processo que já está em andamento.

“Com o Gaia, pela primeira vez, temos uma grande quantidade de dados sobre uma grande quantidade de estrelas, cujo movimento é medido com precisão para que possamos tentar entender os movimentos em larga escala da galáxia e modelar a sua história de formação,” diz Jos de Bruijne, vice-cientista do projecto Gaia da ESA. “Isto é algo único. Esta é realmente a revolução do Gaia.”

Por mais impressionantes que a distorção e a sua precessão pareçam ser à escala galáctica, os cientistas asseguram que não tem efeitos visíveis na vida no nosso planeta.

Distante o suficiente

“O Sol está a uma distância de 26.000 anos-luz do centro galáctico, onde a amplitude da distorção é muito pequena,” diz Eloisa. “As nossas medições foram dedicadas principalmente às partes externas do disco galáctico, a 52.000 anos-luz do centro galáctico e além.”

O Gaia já tinha descoberto anteriormente evidências de colisões entre a Via Láctea e outras galáxias no passado recente e distante, que ainda podem ser observadas nos padrões de movimento de grandes grupos de estrelas milhares de milhões de anos após os eventos terem ocorrido.

Entretanto, o satélite, actualmente no seu sexto ano de missão, continua a estudar o céu e um consórcio europeu está ocupado a processar e a analisar os dados que continuam a ser transmitidos para a Terra. Os astrónomos de todo o mundo estão ansiosos pelos próximos dois lançamentos de dados do Gaia, planeados para o final de 2020 e para a segunda metade de 2021, respectivamente, para continuar a enfrentar os mistérios da galáxia a que chamamos casa.

Astronomia On-line
6 de Março de 2020

 

spacenews

 

3421: Galáxia gigante que deixou cedo de formar estrelas surpreende astrónomos

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Imagem da galáxia Messier 81 Foto: EPA

Astrónomos identificaram uma galáxia primitiva gigantesca que deixou de formar estrelas muito cedo, quando o Universo tinha 1,8 mil milhões de anos, um fenómeno invulgar descrito num estudo publicado na revista científica Astrophysical Journal.

A galáxia XMM-2599 produziu a maioria das suas estrelas quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos, tornando-se inactiva ao fim de pouco mais de 800 milhões de anos. Ou seja, a galáxia viveu rápido e morreu jovem.

“Nesta época, muito poucas galáxias pararam de formar estrelas e nenhuma era tão ‘massiva’ como a XMM-2599”, sustentou um dos autores do estudo, Gillian Wilson, professor de Física e Astronomia na Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos.

A razão por que a galáxia deixou repentinamente de formar estrelas continua por esclarecer. Uma das hipóteses admitidas pelos astrónomos é que terá deixado de ter combustível (gás) para queimar.

Segundo o estudo, citado em comunicado pela Universidade da Califórnia, a ‘XMM-2599’ já tinha uma massa superior à de 300 mil milhões de estrelas como o Sol quando o Universo tinha menos de dois mil milhões de anos (a teoria do Big Bang estima a idade do Universo em cerca de 14 mil milhões de anos).

No seu pico de actividade, a galáxia gerou estrelas que totalizaram num só ano uma massa superior à de mil estrelas como o Sol, “uma taxa de formação de estrelas extremamente alta”, salientam os autores da investigação.

O padrão de evolução da galáxia é uma incógnita para os astrónomos, que a detectaram do Observatório W. M. Keck, no Havai, nos Estados Unidos, na sua fase inactiva.

Uma questão que os especialistas colocam é se a XMM-2599 poderá ter atraído gravitacionalmente galáxias vizinhas que estão a formar estrelas, gerando um aglomerado de galáxias.

Jornal de Notícias
06/02/2020 às 16:15

spacenews

 

3337: Descoberto pela primeira vez um campo magnético gigante numa galáxia distante

CiÊNCIA/ASTRONOMIA

Composite image by Jayanne English (Univ. of Manitoba). Radio data: Jansky-VLA (Silvia Carolina Mora-Partiarroyo et al. 2019). Optical data: Mayall 4-meter telescope (Maria Patterson and Rene Walterbos, New Mexico State Univ.). Software code for tracing the magnetic field lines: Arpad Miskolczi (Ruhr-Univ. Bochum)

Pela primeira vez, uma equipa internacional de astrónomos captou o campo magnético em grande escala presente no halo galáctico em torno da galáxia NGC 4631, também conhecida como “Whale Galaxy”, localizada a 30 milhões de anos-luz da Terra.

A descoberta, relatada em Novembro na revista científica Astronomy & Astrophysics, foi possível graças a observações do radiotelescópio Karl G. Jansky da National Science Foundation, que permitiu que a equipa descobrisse a direcção e a força do campo magnético.

“Esta é a primeira vez que detectamos claramente o que os astrónomos chamam de campos magnéticos coerentes e de larga escala, no halo de uma galáxia espiral, com as linhas de campo alinhadas na mesma direcção por distâncias de mil anos-luz. Vimos até um padrão regular desse campo organizado a mudar de direcção”, afirmou Marita Krause, do Instituto Max-Planck de Radioastronomia, em comunicado.

Na imagem captada pelos astrónomos, uma visão óptica da galáxia é sobreposta com uma representação das direcções do campo magnético, estendendo-se no halo acima e abaixo do disco da galáxia. A região azul mostra áreas do campo magnético que são apontadas para longe do observador, enquanto as linhas verdes estão a apontar para nós. Existem regiões azuis e verdes alternadas, algo nunca antes visto no halo de uma galáxia.

Estudar o campo magnético além do disco de uma galáxia é importante para a nossa compreensão sobre a evolução da galáxia, tanto em termos gerais como nos termos mais minuciosos que influenciam a formação de sistemas solares como o nosso.

“Para entender como estrelas como o Sol e planetas como a Terra surgiram, precisamos de entender como as galáxias, como a Via Láctea, se formam e evoluem”, explicou Matthew Benacquista, director de projectos da Divisão de Ciências Astronómicas da NSF. “Este projecto é uma tentativa de medir os campos magnéticos galácticos e aprender como influenciam a forma como os gases interestelares são ejectados dos discos das galáxias e contribuem para a formação e evolução das galáxias”.

A técnica usada neste trabalho será agora aplicada a outras galáxias.

ZAP //

Por ZAP
9 Janeiro, 2020

spacenews