3486: 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

 

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3423: 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

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3338: 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

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3336: Astrónomos descobrem uma galáxia distante cercada por um misterioso anel de hidrogénio

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(dr)

Astrónomos do National Centre for Radio Astrophysics, em Pune, na Índia, descobriram uma galáxia gigante que está cercada por um misterioso anel de hidrogénio.

A galáxia, chamada AGC 203001, localizada a cerca de 260 milhões de anos-luz de distância, foi descoberta com o Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT). O anel de hidrogénio que envolve a galáxia é muito maior em comparação com a própria galáxia, com um diâmetro de 380 mil anos-luz – quatro vezes o tamanho da Via Láctea.

De acordo com um artigo publicado em Outubro na revista científica Monthly Notices da Royal Astronomical Society, pensa-se que as galáxias com anéis tenham resultado de uma colisão entre duas galáxias que fez com que o gás e as estrelas se expandissem na forma de um anel.

Os astrónomos explicaram, em comunicado, que estas estruturas circulares em torno das galáxias são muito raras, uma que vez apenas uma destas estruturas foi observada – o Anel de Leão. Nenhuma estrela foi observada neste anel em particular, o que deixou os cientistas perplexos, porque outros anéis de gás encontrados continham estrelas.

Embora ainda não seja claro como se formam estes anéis gasosos descentralizados, a formação de anéis de hidrogénio sem estrelas é também um mistério.

Como no caso da formação por colisão, os investigadores explicam que, nesse cenário, o impacto também leva a grandes quantidades de formação de estrelas que não são observadas no anel.

Em estudos futuros, a equipa de cientistas vai realizar mais investigações para mapear os anéis de hidrogénio neutro em torno de galáxias semelhantes para saber mais sobre estes raros fenómenos.

ZAP //

Por ZAP
8 Janeiro, 2020

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3327: A vida turbulenta de dois buracos negros super-massivos apanhados numa colisão galáctica

CIÊNCIA/ESPAÇO

A galáxia NGC 6240, vista pelo ALMA (topo) e pelo Telescópio Espacial Hubble (baixo). Na imagem ALMA, o gás molecular é azul e os buracos negros são os pontos vermelhos. A imagem ALMA fornece a visão mais detalhada do gás molecular em torno dos buracos negros nesta galáxia em fusão.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), E. Treister; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble

Uma equipa internacional de astrónomos usou o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para criar a imagem mais detalhada de sempre do gás em redor de dois buracos negros super-massivos numa galáxia em fusão.

A 400 milhões de anos-luz da Terra, na direcção da constelação de Ofiúco, duas galáxias estão a colidir entre si e a formar uma galáxia conhecida como NGC 6240. Esta galáxia de forma peculiar já foi observada muitas vezes, pois está relativamente perto. Mas NGC 6240 é complexa e caótica. A colisão entre as duas galáxias ainda está em andamento, trazendo com elas dois buracos negros super-massivos em crescimento que provavelmente se vão fundir num buraco negro ainda maior.

Para compreender o que está a acontecer em NGC 6240, os astrónomos querem observar em detalhe a poeira e o gás em redor dos buracos negros, mas as imagens anteriores não eram nítidas o suficiente para tal. Novas observações do ALMA aumentaram a resolução das imagens por um factor de dez – mostrando pela primeira vez a estrutura do gás frio na galáxia, mesmo dentro da esfera de influência dos buracos negros.

“A chave para entender esta sistema galáctico é o gás molecular,” explicou Ezequiel Treister da Pontificia Universidad Católica em Santiago, Chile. “Este gás é o combustível necessário para formar estrelas, mas também alimenta os buracos negros super-massivos, o que lhes permite crescer.”

A maior parte do gás está localizado numa região entre os dois buracos negros. Observações menos detalhadas, feitas anteriormente, haviam sugerido que este gás podia ser um disco giratório. “Não encontramos nenhuma evidência para isso,” disse Treister. “Ao invés, vemos um fluxo caótico de gás com filamentos e bolhas entre os buracos negros. Parte deste gás é expelido para fora com velocidades de até 500 km/s. Ainda não sabemos o que provocou estes fluxos.”

Outra razão para observar o gás com tanto detalhe é que este ajuda a determinar a massa dos buracos negros. “Os modelos anteriores, com base em estrelas circundantes, indicaram que os buracos negros eram muito mais massivos do que esperávamos, cerca mil milhões de vezes mais massivos que o Sol,” disse Anne Medling da Universidade de Toledo no estado norte-americano do Ohio. “Mas estas novas imagens do ALMA mostram, pela primeira vez, a quantidade de gás capturado dentro da esfera de influência dos buracos negros. Esta massa é significativa e, portanto, estimamos agora que as massas dos buracos negros são mais pequenas: cerca de algumas centenas de milhões de vezes a massa do nosso Sol. Com base nisto, pensamos que a maioria das medições anteriores de buracos negros em sistemas como este podem estar erradas em 5-90%.”

O gás também está mais próximo dos buracos negros do que os astrónomos esperavam. “Está localizado num ambiente muito extremo,” explicou Medling. “Acreditamos que eventualmente cairá no buraco negro ou será ejectado a altas velocidades.”

Os astrónomos não encontram evidências de um terceiro buraco negro na galáxia, que outra equipa afirmou recentemente ter descoberto. “Não vemos gás molecular associado a este terceiro núcleo reivindicado,” disse Treister. “Podia ser um enxame estelar local em vez de um buraco negro, mas precisamos de estudá-lo muito mais para dizer algo concreto sobre o objecto.”

A alta sensibilidade e resolução do ALMA são cruciais para aprender mais sobre os buracos negros super-massivos e o papel do gás nas galáxias em interacção. “Esta galáxia é tão complexa que nunca poderíamos saber o que está a acontecer no seu interior sem estas imagens rádio detalhadas,” disse Loreto Barcos-Muñoz do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, Virgínia, EUA. “Agora temos uma melhor ideia da estrutura 3D da galáxia, o que nos dá a oportunidade de entender como as galáxias evoluem durante os últimos estágios de uma fusão. Daqui a algumas centenas de milhões de anos, esta galáxia parecerá completamente diferente.”

Astronomia On-line
7 de Janeiro de 2020

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3296: Surto violento de buraco negro fornece novas informações sobre a evolução de enxames galácticos

CIÊNCIA/ESPAÇO

Cavidades gigantes no meio intra-enxame em raios-X (a azul, observado pelo Observatório de raios-X Chandra) foram escavadas pelo surto de um buraco negro. Os dados em raios-X estão sobrepostos numa imagem óptica pelo Telescópio Espacial Hubble (em vermelho/laranja), onde a galáxia central que provavelmente contém o buraco negro super-massivo culpado é também visível.
Crédito: cortesia dos investigadores

Há milhares de milhões de anos, no centro de um enxame de galáxias muito longínquo (15 mil milhões de anos-luz, para sermos exactos; este valor é a distância própria, que é diferente do tempo de viagem da luz até nós), um buraco negro expeliu jactos de plasma. À medida que o plasma saía do buraco negro, empurrava material, criando duas cavidades a 180 graus uma da outra. Da mesma forma que podemos calcular a energia de um impacto de asteróide pelo tamanho da sua cratera, Michael Calzadilla, estudante no Instituto Kavli de Astrofísica e Investigação Espacial, usou o tamanho destas cavidades para descobrir o poder da explosão do buraco negro.

Num artigo publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal Letters, Calzadilla e co-autores descrevem o surto no enxame galáctico SPT-CLJ0528-5300, ou SPT-0528 para abreviar. Combinando o volume e a pressão do gás deslocado com a idade das duas cavidades, foram capazes de calcular a energia total da explosão. Com uma energia superior a 1054 joules, uma força equivalente a mais ou menos 1038 bombas nucleares, esta é a erupção mais poderosa já relatada num enxame galáctico distante. Os co-autores do artigo incluem Matthew Bayliss e o professor assistente de física Michael McDonald, ambos do mesmo instituto.

O Universo está repleto de enxames de galáxias, colecções de centenas e até milhares de galáxias permeadas com gás quente e matéria escura. No centro de cada aglomerado, há um buraco negro que passa por períodos de alimentação, onde devora o plasma do enxame, seguidos por períodos de surtos explosivos, em que dispara jactos de plasma. “Este é um caso extremo da fase de explosão,” diz Calzadilla sobre a observação de SPT-0528. Embora a explosão tenha acontecido há milhares de milhões de anos, antes da formação do nosso Sistema Solar, a luz do enxame de galáxias demorou cerca de 6,7 mil milhões de anos até chegar ao Chandra, o observatório de raios-X da NASA que orbita a Terra.

Dado que os enxames de galáxias estão cheios de gás, as primeiras teorias previram que, à medida que o gás arrefecia, os enxames teriam altas taxas de formação estelar, formação esta que precisa de gás frio. No entanto, estes aglomerados não são tão frios como o previsto e, como tal, não estavam a produzir novas estrelas à taxa esperada. Algo estava a impedir que o gás arrefecesse completamente. Os culpados eram buracos negros super-massivos, cujas explosões de plasma mantêm o gás demasiado quente nos enxames de galáxias para a rápida formação de estrelas.

A explosão registada em SPT-0528 tem outra peculiaridade que a diferencia de outras explosões de buracos negros. É desnecessariamente grande. Os astrónomos veem o processo de arrefecimento do gás e libertação de gás quente dos buracos negros como um equilíbrio que mantém a temperatura no enxame de galáxias – que ronda os 10 milhões de graus Celsius – estável. “É como um termostato,” diz McDonald. A explosão de SPT-0528, no entanto, não está em equilíbrio.

De acordo com Calzadilla, se determinarmos a quantidade de energia libertada à medida que o gás arrefece para o buraco negro vs. a quantidade de energia contida na explosão, esta última é largamente superior. Na analogia de McDonald, a explosão de SPT-0528 é um termostato com defeito. “É como se arrefecêssemos o ar 2 graus e a resposta do termostato seria aquecer a sala 100 graus,” explicou McDonald.

No início de 2019, McDonald e colegas divulgaram um artigo que analisava um enxame de galáxias diferente, que exibe um comportamento completamente oposto ao de SPT-0528. Em vez de uma explosão desnecessariamente violenta, o buraco negro neste enxame, o Enxame da Fénix, não é capaz de impedir o arrefecimento do gás. Ao contrário de todos os outros enxames galácticos conhecidos, o da Fénix está repleto de berçários estelares, o que o diferencia da maioria dos enxames de galáxias.

“Com estes dois enxames de galáxias, estamos realmente a olhar para os limites do que é possível nos dois extremos,” diz McDonald acerca do enxame SPT-0528 e do Enxame da Fénix. Ele e Calzadilla também vão caracterizar enxames de galáxias mais normais, a fim de entender a evolução dos aglomerados de galáxias ao longo do tempo cósmico. Para explorar isto, Calzadilla está a caracterizar 100 enxames de galáxias.

A razão para a caracterização de uma colecção tão grande de enxames galácticos é porque cada imagem telescópica captura os enxames num momento específico no tempo, enquanto os seus comportamentos ocorrem ao longo do tempo cósmico. Estes aglomerados cobrem uma variedade de distâncias e idades, permitindo que Calzadilla investigue como as propriedades dos enxames mudam ao longo do tempo cósmico. “Estas são escalas de tempo muito maiores do que uma escala humana ou que podemos observar,” explica Calzadilla.

A investigação é semelhante à de um paleontólogo que tenta reconstruir a evolução de um animal a partir de um registo fóssil esparso. Mas, em vez de ossos, Calzadilla está a estudar enxames de galáxias, variando de SPT-0528 (com a sua violenta explosão de plasma) numa extremidade até ao Enxame da Fénix (com o seu rápido arrefecimento) na outra. “Estamos a observar diferentes instantâneos no tempo,” diz Calzadilla. “Se construirmos amostras suficientemente grandes de cada um destes instantâneos, podemos ter uma noção de como um enxame de galáxias evolui.”

Astronomia On-line
31 de Dezembro de 2019

 

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3264: Astrónomos descobrem uma das “fusões mais violentas” entre dois grupos de galáxias

CIÊNCIA

Chandra / NASA / CXC / SAO / E. O’Sullivan / ESA / XMM / SDSS

Uma equipa de astrónomos descobriu dois grupos de galáxias no sistema de fusão NGC 6338 a colidir a uma velocidade gritante de cerca de 6,4 milhões de quilómetros por hora.

Através dos dados fornecidos pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA, do XMM-Newton da ESA, do Telescópio Gigante de Metaveave e do Observatório Apache Point, uma equipa de astrónomos descobriu dois grupos de galáxias a colidir a grande velocidade –  a 6,4 milhões de quilómetros por hora. Esta pode ser a colisão mais violenta alguma vez observada entre grupos de galáxias.

As observações permitiram também concluir que os núcleos frios destes grupos de galáxias estão embutidos numa grande região de gás aquecido.

O sistema NGC 6338 mora na constelação de Draco, a cerca de 380 milhões de anos-luz do nosso planeta. A massa total deste sistema é de cerca de 100 biliões de massas solares – cerca de 83% na forma de matéria escura, 16% na forma de gás quente e 1% de estrelas.

Estudos anteriores indicaram a presença de regiões de gás frio, que emitem raios X em torno dos centros de ambos os grupos de galáxias – conhecidos como “núcleos frios”. Esta descoberta ajudou os cientistas a reconstruir a geometria deste sistema, revelando que a colisão entre os grupos de galáxias aconteceu quase ao longo da linha de visão da Terra. Esta descoberta foi confirmada neste novo estudo.

“Os novos dados mostram que o gás à esquerda e à direita dos núcleos frios, e entre eles, parece ter sido aquecido por frentes de choque formadas pela colisão“, adiantou Ewan O’Sullivan, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, nos Estados Unidos, citado pelo Sci-News.

Este padrão de gás aquecido por choque foi previsto em simulações de computador, mas o sistema NGC 6338 pode ser a primeira fusão de grupos de galáxias a demonstrar este fenómeno. Por sua vez, o aquecimento impedirá que parte do gás quente arrefeça para formar novas estrelas.

“Uma segunda fonte de calor comummente encontrada em grupos e aglomerados de galáxias é a energia fornecida por explosões e jactos de partículas de alta velocidade geradas por buracos negros super-massivos”, explicaram os astrónomos. Esta fonte de calor parece estar inactiva em NGC 6338.

“Esta ausência pode explicar os filamentos de gás de arrefecimento detectados em raios X e dados ópticos em torno da grande galáxia no centro do núcleo frio no sul”. O artigo científico foi publicado recentemente na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

ZAP //

Por ZAP
25 Dezembro, 2019

 

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3234: Galáxias distantes revelam história da formação estelar do Universo

CIÊNCIA

Composição de uma observação que mostra milhares de galáxias no rádio e o radiotelescópio MeerKAT no semi-derserto do Karoo na África do Sul. Os pontos mais brilhantes são galáxias rádio luminosas alimentadas por buracos negros super-massivos. A miríade de pontos fracos são galáxias distantes como a nossa própria Via Láctea, demasiado ténues para serem detectadas até agora. Dado que as ondas rádio viajam à velocidade da luz, esta imagem é uma máquina do tempo que “amostra” a história da formação estelar do Universo.
Crédito: SARAO; NRAO/AUI/NSF

Esta nova imagem rádio está repleta de pontos, cada um dos quais é uma galáxia distante! Os pontos mais brilhantes são galáxias alimentadas por buracos negros super-massivos. Mas o que torna esta imagem especial são os inúmeros pontos fracos que enchem o céu. São galáxias distantes como a nossa que nunca foram antes observadas no rádio.

Para aprender mais sobre a história de formação estelar do Universo, precisamos de olhar para trás no tempo. As galáxias por todo o Universo têm formado estrelas ao longo dos últimos 13 mil milhões de anos. Mas a maioria das estrelas nasceram há 8-11 mil milhões de anos, durante uma era chamada “meio-dia cósmico”.

Tem sido um desafio para os astrónomos o estudo da luz fraca oriunda desta época. Os telescópios ópticos podem ver galáxias muito distantes, mas as estrelas novas estão em grande parte escondidas dentro de nuvens de gás e poeira. Os radiotelescópios podem ver através da poeira e observar as raras e brilhantes galáxias de formação estelar explosiva, mas até agora não eram sensíveis o suficiente para detectar os sinais de galáxias muito longe da Via Láctea, responsáveis pela maior parte da formação estelar no Universo.

Uma equipa internacional de astrónomos usando o telescópio MeeKAT do SARAO (South African Radio Astronomy Observatory) recentemente fez a primeira observação rádio sensível o suficiente para revelar estas galáxias. “Para fazer esta imagem, seleccionámos uma área do céu do hemisfério sul que não contém fortes fontes de rádio cujo brilho possa ofuscar uma observação sensível,” disse Tom Mauch do SARAO na Cidade do Cabo, África do Sul, que liderou a equipa cujos resultados foram aceites para publicação na revista The Astrophysical Journal.

A equipa usou as 64 antenas do MeerKAT para observar esta área durante um total de 130 horas. A imagem resultante mostra uma região do céu comparável em área a cinco Luas Cheias, contendo dezenas de milhares de galáxias.

“Tendo em conta que as ondas de rádio viajam à velocidade da luz, esta imagem é uma máquina do tempo que ‘amostra’ formação estelar nestas galáxias distantes ao longo de milhares de milhões de anos,” explicou o co-autor James Condon do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Charlottesville, no estado norte-americano da Virgínia. “Dado que apenas estrelas de vida curta com menos de 30 milhões de anos libertam ondas de rádio, sabemos que a imagem não é contaminada por estrelas antigas. A ‘luz’ rádio que vemos de cada galáxia é, portanto, proporcional à sua taxa de formação estelar naquele momento.”

Os astrónomos querem usar esta imagem para aprender mais sobre a formação estelar em todo o Universo. “Estes primeiros resultados indicam que a taxa de formação estelar perto do meio-dia cósmico é ainda maior do que originalmente se esperava,” disse Allison Matthews, estudante da Universidade da Virgínia e doutoranda no NRAO. “Imagens anteriores só conseguiam detectar a ponta do icebergue, as galáxias raras e luminosas que produziram apenas uma pequena fracção das estrelas no Universo. O que vemos agora é a imagem completa: estes pontos ténues são as galáxias que formaram a maioria das estrelas no Universo.”

“Somente nos últimos anos se desenvolveu a tecnologia para construir telescópios magníficos como o MeerKAT na África do Sul, o poder de computação para criar imagens como esta e obter uma compreensão real de como o Universo veio a ser como é,” acrescentou o astrónomo William Cotton do NRAO. “As próximas gerações de instrumentos, com o SKA (Square Kilometer Array) e a próxima geração do VLA (Very Large Array) devem ser ainda mais espectaculares.”

Astronomia On-line
20 de Dezembro de 2019

 

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Como “moldar” uma galáxia espiral

CIÊNCIA

Os campos magnéticos em NGC 1086, ou M77, são vistos como linhas de campo sobre uma composição visível e em raios-X da galáxia obtida com o Telescópio Espacial Hubble, NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Array) e SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Os campos magnéticos alinham-se ao longo de todo o comprimento dos braços espirais massivos – 24.000 anos-luz – o que implica que as forças gravitacionais que criaram a forma espiral da galáxia também estão a comprimir o seu campo magnético. Isto apoia a teoria de como estes braços são forçados na sua forma icónica, conhecida como “teoria das ondas de densidade.” O SOFIA estudou a galáxia no infravermelho distante (89 micrómetros) para revelar facetas dos seus campos magnéticos que observações anteriores no visível e no rádio não foram capazes de detectar.
Crédito: NASA/SOFIA; NASA/JPL-Caltech/Univ. Roma Tre

A nossa Via Láctea tem uma forma espiral elegante com braços longos repletos de estrelas, mas exactamente como ela assumiu esta forma há muito que intriga os cientistas. Novas observações de outra galáxia estão a lançar luz sobre como as galáxias em forma de espiral, como a nossa, obtêm a sua forma icónica.

De acordo com uma investigação do SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), os campos magnéticos desempenham um papel importante na formação destas galáxias. Os cientistas mediram campos magnéticos ao longo dos braços espirais da galáxia chamada NGC 1068, ou M77. Os campos são mostrados como linhas de campo que seguem de perto os braços espirais.

“Os campos magnéticos são invisíveis, mas podem influenciar a evolução de uma galáxia,” disse Enrique Lopez-Rodriguez, cientista da USRA (Universities Space Research Association) no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia. “Temos um bom entendimento de como a gravidade afecta as estruturas galácticas, mas estamos apenas a começar a aprender o papel dos campos magnéticos.”

A galáxia M77 está localizada a 47 milhões de anos-luz de distância na direcção da constelação de Baleia. Tem um buraco negro super-massivo activo no centro que é duas vezes maior que o buraco negro no coração da nossa Via Láctea. Os braços rodopiantes estão cheios de poeira, gás e áreas de formação estelar extrema.

As observações infravermelhas do SOFIA revelam o que os olhos humanos não conseguem: campos magnéticos que seguem de perto os braços espirais cheios de estrelas recém-nascidas. Isto apoia a teoria de como estes braços são forçados na sua forma icónica, conhecida como “teoria das ondas de densidade.” Esta afirma que a poeira, o gás e as estrelas nos braços não estão fixos no seu lugar como lâminas numa ventoinha. Em vez disso, o material move-se ao longo dos braços à medida que a gravidade o comprime, como objectos numa correia transportadora.

O alinhamento do campo magnético estende-se por todo o comprimento dos braços massivos – aproximadamente 24.000 anos-luz. Isto implica que as forças gravitacionais que criaram a forma espiral da galáxia também estão a comprimir o seu campo magnético, apoiando a teoria das ondas de densidade. Os resultados da investigação foram publicados na revista The Astrophysical Journal.

“Esta é a primeira vez que vimos campos magnéticos alinhados em escalas tão grandes com o actual nascimento estelar nos braços espirais,” disse Lopez-Rodriguez. “É sempre emocionante ter evidências observacionais que apoiam as teorias.”

Os campos magnéticos celestes são notoriamente difíceis de observar. O mais recente instrumento do SOFIA, o HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus), usa luz infravermelha distante para observar grãos de poeira que se alinham perpendicularmente às linhas de campo magnético. A partir destes resultados, os astrónomos podem inferir a forma e a direcção do campo magnético invisível. A radiação infravermelha distante fornece informações importantes sobre os campos magnéticos, porque o sinal não está contaminado pela emissão de outros mecanismos, como luz visível dispersa e radiação de partículas altamente energéticas. A capacidade do SOFIA em estudar a galáxia no infravermelho longínquo, especialmente no comprimento de onda de 89 micrómetros, revelou facetas anteriormente desconhecidas dos seus campos magnéticos.

São necessárias mais observações para entender como os campos magnéticos influenciam a formação e a evolução de outros tipos de galáxias, como aquelas com formas irregulares.

Astronomia On-line
17 de Dezembro de 2019

 

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3187: ALMA descobre a galáxia empoeirada mais distante escondida à vista de todos

CIÊNCIA

Imagem rádio do ALMA que mostra a galáxia MAMBO-9. Consiste de duas partes e está no processo de fusão.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), C.M. Casey et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), astrónomos avistaram a luz de uma galáxia massiva apenas 970 milhões de anos após o Big Bang. Esta galáxia, de nome MAMBO-9, é a galáxia empoeirada mais distante já observada sem a ajuda de uma lente gravitacional.

As galáxias empoeiradas que formam estrelas são os viveiros estelares mais intensos do Universo. Formam estrelas a um ritmo de até alguns milhares de vezes a massa do Sol por ano (o ritmo de formação estelar da nossa Via Láctea é de apenas três massas solares por ano) e contêm grandes quantidades de gás e poeira. Não se espera que estas galáxias monstruosas se tenham formado no início da história do Universo, mas os astrónomos já descobriram várias quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos. Uma delas é a galáxia SPT0311-58, que o ALMA observou em 2018.

Devido ao seu comportamento extremo, os astrónomos pensam que estas galáxias empoeiradas desempenham um papel importante na evolução do Universo. Mas descobri-las é uma tarefa complexa. “Estas galáxias tendem a esconder-se à vista de todos,” disse Caitlin Casey da Universidade do Texas em Austin e autora principal de um estudo publicado na revista The Astrophysical Journal. “Sabemos que existem por aí, mas não são fáceis de encontrar porque a luz das suas estrelas está escondida em nuvens de poeira.”

A luz de MAMBO-9 já tinha sido detectada há dez anos atrás pelo co-autor Manuel Aravena, usando o instrumento MAMBO (Max-Planck Millimeter BOlometer) acoplado ao telescópio IRAM de 30 metros na Espanha e o PdBI (Plateau de Bure Interferometer) na França. Mas estas observações não foram sensíveis o suficiente para revelar a distância da galáxia. “Estávamos na dúvida se era real, porque não conseguíamos encontrá-la com outros telescópios. Mas, a ser real, tinha que estar muito longe,” diz Aravena, que na altura era estudante de doutoramento na Alemanha e actualmente trabalha na Universidade Diego Portales no Chile.

Graças à sensibilidade do ALMA, Casey e a sua equipa foram agora capazes de determinar a distância de MAMBO-9. “Encontrámos a galáxia num novo levantamento ALMA projectado especificamente para identificar galáxias empoeiradas que formam estrelas no Universo primitivo,” disse Casey. “E o especial desta observação é que esta é a galáxia empoeirada mais distante que já vimos de maneira desobstruída.”

A luz de galáxias distantes é frequentemente obstruída por outras galáxias mais próximas de nós. Estas galáxias no plano da frente funcionam como lentes gravitacionais: dobram a luz da galáxia mais distante. Este efeito de lente facilita a identificação de objectos distantes por parte dos telescópios (é assim que o ALMA pôde ver a galáxia SPT0311-58). Mas também distorce a imagem do objecto, dificultando a identificação de detalhes.

Neste estudo, os astrónomos viram MAMBO-9 directamente, sem lente, e isso permitiu-lhes medir a sua massa. “A massa total de gás e poeira na galáxia é enorme: dez vezes mais do que todas as estrelas da Via Láctea. Isto significa que ainda vai construir a maioria das suas estrelas,” explicou Casey. A galáxia tem duas partes e está no processo de fusão.

Casey espera encontrar galáxias empoeiradas mais distantes no levantamento do ALMA, que fornecerá informações sobre quão comuns são, como estas galáxias massivas se formaram tão cedo no Universo e porque é que são tão empoeiradas. “Normalmente, a poeira é um subproduto da morte das estrelas,” disse. “Esperamos cem vezes mais estrelas do que poeira. Mas MAMBO-9 ainda não produziu tantas estrelas e queremos descobrir como a poeira se pode formar tão rapidamente após o Big Bang.”

“Observações com tecnologia nova e mais capaz podem produzir descobertas inesperadas como MAMBO-9,” disse Joe Pesce, executivo da NSF para o NRAO e para o ALMA. “Embora seja um desafio explicar uma galáxia tão grande, tão cedo na história do Universo, descobertas como esta permitem que os astrónomos desenvolvam uma compreensão melhorada e coloquem cada vez mais questões sobre o Universo.”

A luz de MAMBO-9 viajou cerca de 13 mil milhões de anos até alcançar as antenas do ALMA (o Universo tem aproximadamente 13,8 mil milhões de anos). Isto significa que podemos ver como a galáxia era no passado. Hoje, a galáxia provavelmente será ainda maior, contendo cem vezes mais estrelas que a Via Láctea, residindo num enorme enxame de galáxias.

Astronomia On-line
13 de Dezembro de 2019

spacenews

 

3155: Objecto de Hoag é uma galáxia dentro de uma galáxia (que está dentro de outra galáxia)

CIÊNCIA

NASA / ESA / Hubble
Objecto de Hoag

Se observar atentamente a Constelação da Serpente poderá ver uma galáxia dentro de uma galáxia que, por sua vez, está dentro de outra galáxia.

Este grande mistério do Universo é conhecido como Objecto de Hoag. Descoberto em 1950 pelo astrónomo Arthur Hoag, este evento cósmico confundiu os cientistas durante várias décadas.

O Objecto de Hoag é uma galáxia extremamente rara, de aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro, sendo ligeiramente maior do que a nossa Via Láctea. Tem forma de anel e localiza-se a cerca de 600 milhões de anos-luz do planeta Terra.

Uma imagem recente, registada pelo Telescópio Hubble da NASA e analisada pelo geofísico Benoit Blanco, mostra um anel brilhante de milhares de milhões de estrelas azuis que formam um círculo perfeito em torno de uma esfera mais pequena e mais densa de estrelas vermelhas. No espaço entre estes dois círculos estelares está outra galáxia, também em forma de anel, à espreita.

Os astrónomos ainda não sabem o que terá causado este fenómeno cósmico, uma vez que as galáxias anelares representam menos de 0,1% de todas as galáxias existentes – o que dificulta o estudo.

O próprio Hoag sugeriu que a formação destes anéis era apenas uma ilusão de óptica causada por lentes gravitacionais, um efeito que ocorre quando objectos de massa extremamente alta dobram e ampliam a luz. No entanto, estudos posteriores refutaram esta ideia.

Outra hipótese sugere que o Objecto de Hoag já foi uma galáxia em forma de disco, mas uma colisão com uma galáxia vizinha abriu um buraco na “barriga” do disco, distorcendo permanentemente a sua força gravitacional. Contudo, se essa colisão aconteceu nos últimos três mil milhões de anos, os astrónomos deveriam ter conseguido observar as consequência deste acidente – e nenhuma evidência foi encontrada.

Se houve uma queda cósmica no centro desta galáxia, provavelmente terá sido há muito tempo, fazendo com que qualquer prova desaparecesse e tornasse o Objecto de Hoag um dos grandes mistérios do Universo.

ZAP //

Por ZAP
7 Dezembro, 2019

spacenews

 

3150: Peso-pesado no coração da galáxia central do enxame Abell 85

CIÊNCIA

Imagem do enxame de galáxias Abell 85 obtida no Observatório Wendelstein da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique. A brilhante galáxia central Holm 15A tem um núcleo estendido. Uma equipa de astrónomos do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e do Observatório da Universidade de Munique foi capaz de usar novos dados para medir directamente a massa do buraco negro central desta galáxia: tem 40 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol.
Crédito: Matthias Kluge/USM/MPE

No espaço, os buracos negros têm diferentes tamanhos e massas. O recorde é agora detido por um tal objecto no enxame de galáxias Abell 85, onde um buraco negro ultra-massivo com 40 mil milhões de vezes a massa do Sol fica no meio da galáxia central Holm 15A. Os astrónomos do grupo de investigação de Ralf Bender, no Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e no Observatório da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique, descobriram-no analisando dados fotométricos e novas observações espectrais com o VLT (Very Large Telescope).

Embora a galáxia central do enxame Abell 85 tenha uma enorme massa visível de aproximadamente 2 biliões de massas solares em estrelas, o centro da galáxia é extremamente difuso e ténue. É por isso que um grupo de astrónomos do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e do Observatório da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique se interessou pela galáxia. Esta região difusa central na galáxia é quase tão grande quanto a Grande Nuvem de Magalhães, e esta era uma pista suspeita da presença de um buraco negro com uma massa muito alta.

O enxame de galáxias Abell 85, que consiste em mais de 500 galáxias individuais, está a uma distância de 700 milhões de anos-luz da Terra, o dobro da distância para medições directas anteriores da massa de buracos negros. “Existem apenas algumas dúzias de medições directas da massa de buracos negros super-massivos, e nunca antes foi tentada a uma distância tão grande,” explica o cientista Jens Thomas, que liderou o estudo. “Mas nós já tínhamos uma ideia do tamanho do buraco negro nesta galáxia em particular, de modo que tentámos.”

Os novos dados obtidos no Observatório Wendelstein da Universidade Ludwig-Maximilians em Munique e com o instrumento MUSE no VLT permitiram à equipa realizar uma estimativa da massa baseada directamente nos movimentos estelares em redor do núcleo da galáxia. Com uma massa de 40 mil milhões de massas solares, este é o buraco negro mais massivo conhecido hoje no Universo local. “É várias vezes maior do que o esperado a partir de medições indirectas, como a massa estelar ou a dispersão da velocidade das estrelas,” observa Roberto Saglia, cientista sénior do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre e professor na Universidade Ludwig-Maximilians.

O perfil de luz da galáxia mostra um centro com um brilho superficial extremamente baixo e muito difuso, muito mais ténue do que outras galáxias elípticas. “O perfil de luz no núcleo interno é também muito plano,” explica o estudante de doutoramento Kianusch Mehrgan, que realizou parte da análise dos dados. “Isto significa que a maioria das estrelas no centro deve ter sido expulsa devido a interacções durante fusões anteriores.”

Na visão mais aceite, os núcleos destas galáxias elípticas tão massivas formam-se por meio de uma fusão entre duas galáxias, onde as interacções gravitacionais da fusão dos seus buracos negros super-massivos levam a “fisgas” gravitacionais que expelem estrelas em órbitas predominantemente radiais do centro da galáxia remanescente. Se não existir gás no centro para formar novas estrelas – como nas galáxias mais jovens – isto leva a um núcleo esgotado.

“A mais recente geração de simulações por computador de fusões galácticas deu-nos previsões que, de facto, correspondem bastante bem às propriedades observadas,” afirma Jens Thomas, que também forneceu os modelos dinâmicos. “Estas simulações incluem interacções entre estrelas e um buraco negro binário, mas o ingrediente crucial são duas galáxias elípticas que já possuem núcleos empobrecidos. Isto significa que a forma do perfil de luz e as trajectórias das estrelas contêm informações arqueológicas valiosas sobre as circunstâncias específicas da formação do núcleo nesta galáxia – bem como noutras galáxias muito massivas.”

No entanto, mesmo com esta história invulgar de fusão, os cientistas podem estabelecer uma nova e robusta relação entre a massa do buraco negro e o brilho superficial da galáxia: o buraco negro ganha massa a cada fusão e o centro da galáxia perde estrelas. Os astrónomos podem usar esta relação para estimar a massa de buracos negros em galáxias mais distantes, onde medições diretas dos movimentos estelares próximos o suficiente do buraco negro não são possíveis.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

spacenews

 

3121: Cresce o mistério. Encontradas mais 19 galáxias com pouca (ou quase nenhuma) matéria escura

CIÊNCIA

sjrankin / flickr
A galáxia NGC 1277 é uma galáxia relíquia do universo

Uma equipa de astrónomos da Academia de Ciências de Pequim, na China, acaba de descobrir mais 19 galáxias com muito menos matéria escura do que era esperado. Esta massa indescritível, recorde-se, é considerada pelas teorias comummente aceites como ingrediente fundamental para a formação de galáxias.

Em causa estão 19 galáxias anãs, todas estas menores do que a Via Láctea, tal como detalham os cientistas na nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Nature Astronomy.

A descoberta, frisa o portal Science News, mais do que quintuplica o número de galáxias já descobertas com quantidades surpreendentemente baixas de matéria escura, alimentando um mistério que há muito tira o sono aos cientistas.

Em Junho deste ano, foi confirmada a detecção da primeira galáxia sem matéria escura. O seu nome é NGC1052-DF2 e está localizada a cerca de 65 milhões de anos luz da Terra. Em termos de dimensões, é semelhante à Via Láctea. Pouco depois, surgiram mais três.

Agora, os cientistas voltaram a fazê-lo: encontraram mais 19 galáxias deste tipo que desafiam a norma da Astronomia. Com as descobertas, o mistério em torno destes corpos continua a crescer, em vez de se resolver.

“Não sabemos com certeza como e porque é que estas galáxias se formam”, disse Qi Guo, astrofísica da Academia Chinesa de Ciências em Pequim, citado pelo mesmo portal.

Tipicamente, explicou a cientista, as galáxias anãs concentram muito mais matéria escura do que os seus primos maiores. As suas dimensões mais reduzidas levam a uma gravidade mais fraca, o que dificulta a retenção de nuvens de gás.

“Esta nova classe de galáxias está a sobrecarregar a nossa capacidade de explicar todas as galáxias através de uma estrutura coesa”, diz Kyle Oman, astrofísico da Universidade de Durham, na Inglaterra, que não esteve envolvido na nova descoberta, mas participou na identificação das primeiras galáxias com pouca matéria escura.

Sem matéria escura, explica o jornal espanhol ABC, estas pequenas galáxias não deveria ser capazes de manter a sua coesão, uma vez que não possuem, em teoria, massa ou gravidade suficiente para o fazer. Ainda assim, estes corpos continuam a ser descobertos no Universo, desafiando o conhecimento da comunidade científica.

Galáxia “impossível” sem matéria escura deixa cientistas perplexos

Cientistas fizeram uma extraordinária e misteriosa descoberta: pela primeira vez, uma equipa de astrónomos encontrou uma galáxia que parece não…

ZAP //

Por ZAP
30 Novembro, 2019

spacenews

 

3102: Pela primeira vez, astrónomos descobriram uma galáxia com três buracos negros super-massivos

CIÊNCIA

NASA

Quase todas as galáxias do Universo têm um buraco negro super-massivo no seu centro. Mas, agora, os astrónomos descobriram, pela primeira vez, uma galáxia com três buracos negros.

A galáxia NGC 6240 tem uma forma irregular por ser o produto final de uma fusão de galáxias. Supõe-se que duas galáxias colidiram há muito tempo devido à presença de dois buracos negros super-massivos. Mas, de acordo com o estudo publicado em Outubro na revista especializada Astronomy & Astrophysics, novas observações revelaram que a galáxia tem três buracos negros, não dois.

Cada um dos três buracos negros super-massivos tem uma massa superior a 90 milhões de vezes a massa do Sol. Em comparação, Sagitário A*, o buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea, é pouco mais de quatro milhões de vezes a massa do nosso Sol. Os três buracos negros estão localizados num volume inferior a três mil anos-luz de diâmetro.

“Até agora, esta concentração de três buracos negros super-massivos nunca tinha sido descoberta no Universo”, disse Peter Weilbacher, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), em comunicado. “O presente caso fornece evidências de um processo de fusão simultâneo de três galáxias, juntamente com os seus buracos negros centrais”.

As fusões da galáxia são eventos incomuns – mas cruciais – na evolução das galáxias. É o mecanismo para a formação das galáxias mais massivas do cosmos. Os astrónomos não têm certeza da forma como se formaram num tempo cósmico relativamente curto. A existência de muitas fusões múltiplas, como a NGC 6240, pode explicar essa formação.

“Se processos simultâneos de fusão de várias galáxias ocorrerem, as maiores galáxias, com os seus buracos negros super-massivos centrais, poderão evoluir muito mais rapidamente”, explicou Weilbacher. “As nossas observações fornecem a primeira indicação desse cenário”.

Ainda separados, por enquanto, os buracos negros super-massivos continuarão a mover-se em direcção uns dos outros. Nos próximos milhões de anos, fundir-se-ão num só.

ZAP //

Por ZAP
27 Novembro, 2019

 

3015: Hubble capta uma galáxia que tem 12 clones no céu

CIÊNCIA

NASA

O telescópio espacial Hubble captou uma galáxia que parece ter sido duplicada várias vezes, aparecendo em regiões distantes do Universo.

A galáxia, apelidada de Sunburst Arc, fica a a quase 11 mil milhões de anos-luz da Terra. Na foto do Hubble, há 12 imagens da mesma galáxia, devido a um enorme aglomerado de galáxias a 4,6 mil milhões de anos-luz de distância que causou o efeito conhecido como lentes gravitacionais.

Esse aglomerado massivo de galáxias é suficientemente grande para duplicar e ampliar a luz da galáxia mais distante que está atrás de si. Essa perspectiva dos objectos na lente do telescópio resulta não apenas numa deformação da luz, mas também na multiplicação da imagem da galáxia, que sofre este efeito de lente gravitacional e, por isso, apareceu “clonada” na foto.

No caso da Sunburst Arc, o efeito de lente gravitacional resultou em pelo menos 12 imagens da galáxia, distribuídas em quatro arcos principais. Três desses arcos são visíveis no canto superior direito da imagem, enquanto um contraponto é visível no canto inferior esquerdo, parcialmente obscurecido por uma estrela brilhante em primeiro plano localizada dentro da Via Láctea.

Esse efeito ilusório é útil para os investigadores, porque telescópios como o Hubble usam as lentes gravitacionais para “ver” objectos distantes que, de outra forma, seriam muito fracos e pequenos para que pudessem ser observados. O efeito torna as várias imagens da Sunburst Arc cerca de dez a 30 vezes mais brilhantes, permitindo ao Hubble visualizar melhor o alvo de estudo.

De acordo com o estudo publicado na semana passada na revista especializada Sciente, as observações de Hubble mostraram que a Sunburst Arc é, na verdade, um análogo de galáxias que existiam durante um período muito antigo conhecido como a época da reionização — período que começou 150 milhões de anos após o Big Bang.

Cerca de 300 mil anos após o Big Bang, o Universo era completamente opaco, cheio de hidrogénio neutro. Então, de acordo com o ScienceAlert, algo surgiu e ionizou o hidrogénio, tornando o Universo transparente. Não se sabe que mecanismos exactos que ocorreram na época.

Os astrónomos pensam que foi a radiação das primeiras estrelas e galáxias, mas há um problema: a radiação de alta energia necessária para ionizar o hidrogénio teria de ter conseguido escapar das galáxias sem ser absorvida pelo meio interestelar – e apenas um pequeno número de galáxias foi encontrado a fazer isso.

A Sunburst Arc contém uma pista: mostra que alguns fotões podem “escapar” através de canais estreitos num meio neutro que possui muito gás.

ZAP // CanalTech

Por ZAP
12 Novembro, 2019

 

3011: Captados pela primeira vez ventos massivos a soprar de uma galáxia

CIÊNCIA

Uma equipa de astrónomos observou pela primeira vez um massivo fluxo de gás que se estende por centenas de milhares de anos-luz para lá de uma galáxia.

De acordo a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica Nature, esta é a primeira evidência directa do papel dos ventos galácticos na criação do meio circum-galáctico.

O fenómeno foi observado numa galáxia distante, a SDSS J211824.06 + 001729.4, também conhecida como Makani, detalha o Science Alert.

Segundo Alison Coil, professora da Universidade da Califórnia em San Diego, nos Estados Unidos, uma das autoras do estudo, Makani não é uma constelação típica, é fruto da fusão de duas galáxias massivas que se uniram devido à atracção gravitacional.

Por norma, estas fusões leva a uma intensa formação de estrelas, sendo possível que as novas estrelas tenham sido as responsáveis por gerar grandes fluxos de gás, sejam em ventos estelares ou no final dos seus ciclos de vida, quando explodiram como super-novas.

Os ventos galácticos alimentam o meio circum-galáctico, as vastas nuvens de gás que circundam os aglomerados estelares. Tal como sublinha a Russia Today, os astrónomos sabiam da existência deste fluxos de gás, mas apenas em teoria. Com a detecção da Makani, conseguiram estudar o fenómeno de perto.

Recorrendo a dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA e a dois observatórios terrestres, os responsáveis por este trabalho conseguiram mapear uma região de oxigénio ionizado quente que cobre 4.900 kiloparsecs quadrados, cerca de 52.000 milhões de anos-luz quadrados.

Detectados dois fluxos

Os cientistas revelaram ainda que a Makani deixou dois fluxos separados que transportavam gás rico em metal a temperaturas de até 10.000 graus Kelvin.

Uma das correntes formou-se há cerca de 400 milhões de anos e o fluxo viaja a uma velocidade de até 1.400 quilómetros por segundo. Já o segundo, formou-se há 7 milhões de anos, soprando a uma velocidade de até 2.100 quilómetros por segundo.

Os resultados mostraram que a galáxia distante tem uma população de estrelas com idades diferentes, o que faz os cientistas pensarem que a Makani pode conter um buraco negro super-massivo.

ZAP //

Por ZAP
11 Novembro, 2019

 

Um “Yeti” cósmico do alvorecer do Universo

CIÊNCIA

Impressão de artista do aspecto de uma galáxia massiva no Universo inicial. A galáxia está a passar por um surto de formação estelar, iluminando o gás em redor da galáxia. As espessas nuvens de poeira ocultam a maior parte da luz, fazendo com que a galáxia pareça mais ténue e desorganizada, muito diferente das galáxias que vemos hoje em dia.
Crédito: James Josephides/Christina Williams/Ivo Labbe

Os astrónomos descobriram acidentalmente as pegadas de uma monstruosa galáxia no Universo primitivo que nunca havia sido vista antes. Como um Yeti cósmico, a comunidade científica geralmente considerava estas galáxias como uma espécie de lenda, dada a falta de evidências da sua existência, mas astrónomos nos Estados Unidos e na Austrália conseguiram, pela primeira vez, obter uma imagem do monstro.

Publicada na revista The Astrophysical Journal, a descoberta fornece novas ideias sobre os primeiros passos crescentes de algumas das maiores galáxias do Universo.

A astrónoma Christina Williams, da Universidade do Arizona, autora principal do estudo, notou um leve borrão de luz em novas observações sensíveis do ALMA (Atacama Large Millimeter Array), uma colecção de 66 radiotelescópios no alto das montanhas chilenas. Estranhamente, o brilho parecia estar a surgir do nada, como uma pegada fantasmagórica num vasto deserto escuro.

“Foi muito misterioso porque a luz parecia não estar ligada a nenhuma galáxia conhecida,” disse Williams, pós-doutorada da NSF (National Science Foundation) no Observatório Steward. “Quando vi que esta galáxia era invisível em qualquer outro comprimento de onda, fiquei muito empolgada porque significava que provavelmente estava muito longe e escondida por nuvens de poeira.”

Os investigadores estimam que o sinal veio de tão longe que demorou 12,5 mil milhões de anos para chegar à Terra, dando-nos uma visão do Universo na sua infância. Eles pensam que a emissão observada é provocada pelo brilho quente das partículas de poeira aquecidas pelas estrelas que se formam no interior profundo de uma galáxia jovem. As nuvens gigantes de poeira escondem a luz das próprias estrelas, tornando a galáxia completamente invisível.

Ivo Labbe, co-autor do estudo, da Universidade de Tecnologia de Swinburne, em Melbourne, Austrália, disse: “Descobrimos que a galáxia é realmente enorme e massiva com tantas estrelas quanto a Via Láctea, mas repleta de actividade, formando novas estrelas a um ritmo 100 vezes superior à da nossa própria Galáxia.”

A descoberta pode resolver uma questão de longa data da astronomia, dizem os autores. Estudos recentes descobriram que algumas das maiores galáxias do Universo jovem cresceram e atingiram a maioridade rapidamente, resultado que não é compreendido teoricamente. As galáxias massivas e adultas só são vistas quando o Universo era apenas uma criança cósmica, a 10% da sua idade actual. Ainda mais intrigante, é que estas galáxias maduras parecem surgir do nada: os astrónomos nunca parecem avistá-las enquanto se formam.

As galáxias mais pequenas já foram vistas no Universo inicial com o Telescópio Espacial Hubble, mas estas “criaturas” não estão a crescer depressa o suficiente para resolver o enigma. Outras galáxias monstruosas também foram relatadas anteriormente, mas estes avistamentos têm sido raros demais para fornecer uma explicação satisfatória.

“A nossa galáxia monstruosa e oculta tem precisamente os ingredientes certos para ser o elo em falta,” explica Williams, “porque provavelmente são muito mais comuns.”

Uma questão em aberto é exactamente quantas existem por aí. As observações para o estudo actual foram feitas numa parte pequena do céu, menos de 1/100 do disco da Lua Cheia. Como o Abominável Homem das Neves, encontrar pegadas da criatura mítica numa pequena faixa de deserto cósmico seria um sinal de incrível sorte ou sinal de que os monstros estão literalmente à espreita em todos os lugares.

Williams disse que os cientistas aguardam ansiosamente o lançamento, programado para Março de 2021, do Telescópio Espacial James Webb da NASA, a fim de investigar estes objectos em mais detalhe.

“O JWST será capaz de observar através do véu de poeira para que possamos aprender quão grandes são realmente estas galáxias e quão depressa estão a crescer, com o objectivo de entender melhor porque é que os modelos falham em explicá-las.”

Mas, por enquanto, os monstros estão por aí, envoltos em muita poeira e mistério.

Astronomia On-line
25 de Outubro de 2019

 

2863: A galáxia pode estar repleta de “micro-máquinas” alienígenas

CIÊNCIA

Naeblys / Canva

A galáxia pode estar repleta de “micro-máquinas” de origem alienígena. Quem o diz é o astrofísico Zaza Osmanov, que parte do conceito de sonda replicante do matemático John von Neuman e o ajusta à nano-escala.

Encontrar seres alienígenas tem-se mostrado uma tarefa complicada para a comunidade científica. O Paradoxo de Fermi continua a questionar por que motivo ainda não encontramos estes seres, tendo em conta a alta probabilidade de existirem.

Um dos caminhos para encontrar vida para lá da Terra pode passar por direccionar a pesquisa para rastos tecnológicos. Uma das teorias mais intrigantes neste âmbito sustenta que a galáxia pode estar repleta de “micro-máquinas” avançadas, as chamadas sondas de von Neuman. Tal como o nome indica, a hipótese foi inspirada na ideia de máquinas que se auto-replicam do matemático John von Neumann, que nunca as estudou ou aplicou no âmbito do Espaço ou da Astronomia.

Ao longo dos tempos, vários teóricos socorreram-se da ideia de von Neumann e aplicaram-na à Astrobiologia: de acordo com os especialistas, civilizações avançadas podem ter criado máquinas que exploram longas distâncias no Universo sem precisar de deixar os seus planetas, um vez que estes dispositivos são capazes de fazer cópias de si mesmo à medida que viajam, aumentando rápida e exponencialmente em número.

A ideia, contudo, alberga alguns problemas: as máquinas replicantes precisariam de “recolher” materiais para fazer nascer novas ao longo do caminho e estes mesmo materiais podem não ser encontrados em qualquer canto ou asteróide do Universo. Erros no processo de replicação são também prováveis, tal como escreve o Hype Science.

Recentemente, o astrofísico Zaza Osmanov, da Universidade Livre de Tbilisi, na Geórgia, apresentou soluções para estes problemas num artigo disponível em pré-publicação no arxiv, sustentando que estas podem mesmo estar por toda a galáxia.

Uma questão de tamanho

Osmanov solucionou alguns destes problemas, argumentando que se trata de uma questão de tamanho – tivemos em conta a escala errada. As sondas de von Neumann funcionariam melhor se fossem microscópicas, com cerca de um nanómetro de comprimento.

A redução do tamanho, explicou, faria com que estas máquinas não precisassem de tantos materiais para se “reproduzirem”, tal como pensaram os cientistas. Um pouco de hidrogénio, aponta a Cosmos Magazine, faria com que estas sondas ficassem abastecidas e prontas para desbravar o Cosmos.

Além disso, o pequeno tamanho tornaria mais fácil e mais rápido o processo de replicação – Osmanov estima que uma população inicial de 100 “micro-máquinas” se transformaria em cerca de 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (1 x 10³³) em apenas um parsec ou quatro anos-luz.

A pequena escala das máquinas poderia facilitar o trabalhos dos seres alienígenas mas, em sentido oposto, dificultaria o do Homem. Ainda assim e apesar de reconhecer a dificuldade na identificação, acredita Osmanov acredita que é possível detectar estas estruturas – basta olhar na direcção certa.

Estas “nano-máquinas” replicantes poderiam produzir emissões luminosas ao encontrar e recolher protões pelos caminhos do Universos. Estas emissões poderiam, explicou, ser virtualmente impossíveis de detectar por si só contudo, e com alguma sorte, um grande exame de sondas poderia ser observável através do espectro infravermelho.

“Todos os resultados mencionados indicam que, se alguém detectar um objecto estranho com valores extremamente altos de aumento de luminosidade, pode ser um bom sinal para colocá-lo na lista de candidatos extraterrestres à sonda de von Neumann”, concluiu o cientista, citado pela Cosmos Magazine.

A radiação de Hawking pode ser a chave para encontrar vida alienígena

O Universo é assustadoramente antigo e vasto ao ponto de vários cientistas  considerarem a possibilidade de existirem civilizações alienígenas avançadas…

ZAP //

Por ZAP
19 Outubro, 2019

 

2855: ALMA observa fluxos contra-intuitivos em torno de buraco negro

CIÊNCIA

Impressão de artista do coração da galáxia NGC 1068, que alberga um buraco negro que se alimenta activamente, escondido por trás de uma nuvem de gás e poeira em forma de anel. O ALMA descobriu dois fluxos gasosos em contra-rotação em torno do buraco negro. As cores na imagem representam o movimento do gás: o azul é material que se move na nossa direcção, o vermelho é material que se afasta de nós.
Crédito: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

No centro de uma galáxia chamada NGC 1068, um buraco negro super-massivo esconde-se dentro uma espessa nuvem de poeira e gás em forma de anel. Quando os astrónomos usaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para estudar esta nuvem em mais detalhe, fizeram uma descoberta inesperada que poderá explicar porque é que os buracos negros super-massivos cresceram tão depressa no início do Universo.

“Graças à espectacular resolução do ALMA, medimos o movimento do gás nas órbitas mais interiores em redor do buraco negro,” explica Violette Impellizzeri do NRAO (National Radio Astronomy Observatory), que trabalha com o ALMA no Chile e é a autora principal de um artigo publicado na revista The Astrophysical Journal. “Surpreendentemente, encontrámos dois discos de gás girando em direcções opostas.”

Os buracos negros super-massivos já existiam quando o Universo era jovem, apenas mil milhões de anos após o Big Bang. Mas exactamente como estes objectos extremos, cujas massas atingem milhares de milhões de vezes a massa do Sol, tiveram tempo para crescer tanto, é uma questão importante entre os astrónomos. Esta nova descoberta do ALMA pode fornecer uma pista. “Os fluxos de gás contra-giratórios são instáveis, o que significa que as nuvens caem no buraco negro mais depressa do que num disco com uma única direcção de rotação,” disse Impellizzeri. “Esta pode ser uma maneira pela qual um buraco negro cresce rapidamente.”

NGC 1068 (também conhecida como Messier 77) é uma galáxia espiral a aproximadamente 47 milhões de anos-luz da Terra na direcção da constelação de Baleia. No seu centro está um núcleo galáctico activo, um buraco negro super-massivo que se alimenta activamente de um disco giratório e fino de gás e poeira, também conhecido como disco de acreção.

Observações anteriores do ALMA revelaram que o buraco negro está a engolir material e a expelir gás a velocidades incrivelmente altas. Este gás expelido do disco de acreção provavelmente contribui para ocultar a região em redor do buraco negro dos telescópios ópticos.

Impellizzeri e a sua equipa usaram a incrível capacidade de ampliação do ALMA para observar o gás molecular em redor do buraco negro. Inesperadamente, encontraram dois discos de gás contra-giratórios. O disco interno mede 2-4 anos-luz e segue a rotação da galáxia, ao passo que o disco externo (também conhecido como toro) mede 4-22 anos-luz e gira na direcção oposta.

“Não esperávamos ver isto porque o gás que entra no buraco negro normalmente gira apenas numa direcção,” disse Impellizzeri. “Algo deve ter perturbado o fluxo, porque é impossível que uma parte do disco comece a girar para trás sozinha.”

A contra-rotação não é um fenómeno invulgar no espaço. “Vemos isto em galáxias, geralmente a milhares de anos-luz dos seus centros galácticos,” explicou o co-autor Jack Gallimore da Universidade Bucknell, em Lewisburg, no estado norte-americano da Pensilvânia. “A contra-rotação resulta sempre da colisão ou interacção entre duas galáxias. O que torna este resultado notável é que vemos contra-rotação a uma escala muito menor, a dezenas de anos-luz em vez de a milhares de anos-luz do buraco negro central.”

Os astrónomos pensam que o fluxo oposto em NGC 1068 pode ser provocado por nuvens de gás que caíram da galáxia hospedeira, ou por uma pequena galáxia, que passava numa órbita contrária, capturada no disco.

De momento, o disco externo parece estar numa órbita estável em redor do disco interno. “Isto vai mudar quando o disco externo começar a cair no disco interno, o que poderá ocorrer após algumas órbitas ou algumas centenas de milhares de anos. Os fluxos giratórios do gás vão colidir e tornar-se instáveis, e os discos vão provavelmente colapsar num evento luminoso quando o gás molecular cair no buraco negro. Infelizmente, não estaremos cá para testemunhar estes fogos-de-artifício,” concluiu Gallimore.

Astronomia On-line
18 de Outubro de 2019

 

Via Láctea invade “contas bancárias” intergalácticas

CIÊNCIA

Esta ilustração mostra a reciclagem de gás da Via Láctea acima e por baixo do disco estelar. O Hubble observa as nuvens invisíveis de gás que sobem e descem com o seu instrumento COS (Cosmic Origins Spectrograph). A assinatura espectroscópica da luz de quasares de fundo que brilham através das nuvens fornece informações sobre o seu movimento. A luz do quasar tem um desvio para o vermelho em nuvens que se afastam do plano galáctico, enquanto a luz dos quasares que passa por gás que entra parece desviar-se para o azul. Esta diferenciação permite que o Hubble realize uma auditoria precisa do fluxo de entrada e do fluxo de saída do gás no halo da Via Láctea – revelando um excesso inesperado e até agora inexplicado de gás de entrada.
Crédito: NASA, ESA e D. Player (STScI)

A nossa Via Láctea é uma galáxia frugal. As super-novas e os violentos ventos estelares sopram gás para fora do disco galáctico, mas esse gás cai de volta para a Galáxia para formar novas gerações de estrelas. Num ambicioso esforço para determinar todo este processo de reciclagem, os astrónomos ficaram surpresos ao encontrar um excesso de gás recebido.

“Esperávamos encontrar um equilíbrio nas ‘contas’ da Via Láctea, um valor idêntico de entrada e de saída de gás, mas 10 anos de dados ultravioleta do Hubble mostraram que há mais coisas a entrar do que a sair,” disse o astrónomo Andrew Fox, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, autor principal do estudo a ser publicado na revista The Astrophysical Journal.

Fox disse que, por enquanto, a fonte do excesso de gás de entrada permanece um mistério.

Uma explicação possível é que o gás novo poderá estar a vir do meio intergaláctico. Mas Fox suspeita que a Via Láctea também esteja a “invadir” as “contas bancárias” do gás das suas pequenas galáxias satélites, usando a sua consideravelmente maior força gravitacional para desviar os seus recursos. Além disso, esta investigação, embora em toda a Galáxia, analisou apenas gás frio e o gás mais quente também poderá ter algum papel.

O novo estudo relata as melhores medições, até agora, da velocidade de entrada e saída de gás da Via Láctea. Antes deste estudo, os astrónomos sabiam que as reservas galácticas de gás são reabastecidas pelo fluxo de entrada e esgotadas pelo fluxo de saída, mas não sabiam as quantidades relativas do gás que entra em comparação com o gás que sai. O balanço entre estes dois processos é importante porque regula a formação de novas gerações de estrelas e planetas.

Os astrónomos realizaram esta investigação recolhendo observações de arquivo do COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble, que foi instalado no telescópio pelos astronautas em 2009 durante a sua última missão de manutenção. Os investigadores vasculharam os arquivos do Hubble, analisando 200 observações ultravioletas do halo difuso que rodeia o disco da nossa Galáxia. Os dados ultravioleta ao longo de uma década forneceram uma visão sem precedentes do fluxo de gás na Galáxia e permitiram o primeiro inventário a nível galáctico. As nuvens de gás do halo galáctico só são detectáveis no ultravioleta e o Hubble é especializado em recolher dados detalhados sobre o Universo ultravioleta.

“As observações originais do COS do Hubble foram obtidas para estudar o Universo muito além da nossa Galáxia, mas debruçámo-nos sobre eles e analisámos o gás da Via Láctea em primeiro plano. Temos que dar crédito ao arquivo do Hubble, pois podemos usar as mesmas observações tanto para o Universo próximo como para o Universo mais distante. A resolução do Hubble permite-nos estudar simultaneamente objectos celestes locais e remotos,” observou Rongmon Bordoloi, da Universidade Estatal da Carolina do Norte em Raleigh, co-autor do artigo científico.

Como as nuvens de gás são invisíveis, a equipa de Fox usou luz dos quasares de fundo para detectar estas nuvens e os seus movimentos. Os quasares, os núcleos de galáxias activas alimentadas por buracos negros famintos, brilham como faróis brilhantes a milhares de milhões de anos-luz. Quando a luz do quasar chega à Via Láctea, passa através das nuvens invisíveis.

O gás nas nuvens absorve certas frequências da luz, deixando impressões digitais reveladoras no espectro do quasar. Fox destacou a impressão digital do silício e usou-a para rastrear o gás em redor da Via Láctea. As nuvens de gás de saída e de entrada foram distinguidas graças ao efeito Doppler da luz que passava por elas – as nuvens que se aproximam são mais azuis e as nuvens que se afastam são mais vermelhas.

Actualmente, a Via Láctea é a única galáxia para a qual temos dados suficientes para fornecer uma contabilidade tão completa das entradas e saídas de gás.

“O estudo da nossa própria Galáxia, em detalhe, fornece a base para a compreensão de galáxias por todo o Universo, e percebemos que a nossa Galáxia é mais complicada do que imaginávamos,” disse Philipp Richter, da Universidade de Potsdam, na Alemanha, também co-autor do estudo.

Os estudos futuros vão explorar a fonte do excedente de gás de entrada, bem como se outras galáxias grandes se comportam do mesmo modo. Fox observou que agora existem observações suficientes pelo COS para realizar uma auditoria da galáxia de Andrómeda (M31), a galáxia grande mais próxima da Via Láctea.

Astronomia On-line
15 de Outubro de 2019

 

2767: Andrómeda tem estado a devorar outras galáxias desde bebé (e a Via Láctea pode ser a próxima)

CIÊNCIA

NASA
Andrómeda, ou M31, é uma galáxia espiral parecida com a Via Láctea.

A Andrómeda (M31), que tem cerca de 10.000 milhões de anos de antiguidade, tem estado a devorar outras galáxias desde bebé e a Via Láctea pode ser a sua próxima vítima, revelou uma nova investigação.

De acordo com o novo estudo, cujos resultados foram esta quarta-feira publicados na revista Nature, a Andrómeda devorou pelo menos outras duas galáxias ao incorporar as suas estrelas no seu halo galáctico há mil milhões de anos.

Na mesma publicação, os cientistas alerta que o mesmo pode acontecer com a nossa galáxia: a Via Láctea pode ser devorada pela “canibal” Andrómeda.

A Via Láctea, recorde-se, está em rota de colisão com a Andrómeda, que é a maior galáxia próxima de nós. O evento de colisão deverá ocorrer dentro de 4,5 mil milhões de anos.

“A Andrómeda tem um halo estelar muito maior e muito mais complexo do que a Via Láctea, o que indica que canibalizou muito mais galáxias, possivelmente maiores”, explicou o autor do estudo, Dougal Mackey, em comunicado citado pelo portal Space.com.

“Saber que tipo de monstro a nossa galáxia enfrenta é útil para descobrirmos o destino final da Via Láctea”, afirmou o especialista.

Para rastrear as últimas “vítimas” da Andrómeda, os cientistas analisaram restos de grupos de estrelas – aglomerados globulares – recorrendo a cinco telescópios e ficaram surpresos ao descobrir que os vestígios eram oriundos de duas galáxias que vinham de direcções completamente diferentes.

Partindo destes “arqueológicos cósmicos”, os cientistas pretendem agora continuar com as suas investigações, uma vez que estudar a Andrómeda permitirá melhor perceber a evolução da Via Láctea.

Somos arqueólogos cósmicos, a única diferença é que estamos a escavar fósseis de galáxias mortas há muito tempo, e não a História humano”, rematou o cientista Geraint Lewis, professor da Universidade de Sidney, na Austrália, e co-autor do estudo.

ZAP //Por ZAP
4 Outubro, 2019

 

2747: Explosão rádio enigmática ilumina o halo tranquilo de uma galáxia

CIÊNCIA

O sinal de FRB 181112 era composto por diversas pulsações, cada uma com menos de 40 micros-segundos de duração (10.000 vezes mais curtas que um piscar de olhos). Esta curta duração das pulsações dá-nos um limite superior para a densidade do gás do halo da galáxia atravessada, uma vez que a passagem por um meio mais denso alargaria a duração do sinal rádio.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos observaram pela primeira vez uma rápida explosão de ondas rádio a passar por um halo galáctico. Com uma duração de menos de um milissegundo, esta explosão enigmática de ondas rádio cósmicas chegou quase imperturbável até à Terra, sugerindo assim que o halo da galáxia atravessado tem uma densidade surpreendentemente baixa e um campo magnético bastante fraco. Esta nova técnica poderá ser usada para explorar halos esquivos de outras galáxias.

Utilizando um mistério cósmico para investigar outro, os astrónomos analisaram o sinal de uma rápida explosão de ondas rádio no intuito de estudarem o gás difuso existente no halo de uma galáxia massiva. Em Novembro de 2018, o rádio telescópio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) observou uma rápida explosão de ondas rádio, chamada FRB 181112. Observações de seguimento levadas a cabo com o VLT e outros telescópios revelaram que as pulsações rádio passaram pelo halo de uma galáxia massiva na sua trajectória até à Terra. Esta descoberta permitiu aos astrónomos analisar os sinais rádio no intuito de extrair informações sobre a natureza do halo de gás.

“O sinal da rápida explosão rádio expôs a natureza do campo magnético existente em torno da galáxia e a estrutura do halo de gás. O estudo demonstra uma nova técnica para explorar a natureza dos halos das galáxias,” disse J. Xavier Prochaska, professor de Astronomia e Astrofísica na Universidade de Santa Cruz, Califórnia, EUA, autor principal de um artigo científico que apresenta estes novos resultados e que foi publicado a semana passada na revista Science.

Os astrónomos ainda não sabem o que causa as rápidas explosões de ondas rádio e apenas recentemente conseguiram localizar as galáxias que deram origem a alguns destes novos sinais rádio muito brilhantes e curtos. “Assim que sobrepusemos as imagens rádio e visíveis, vimos logo que esta explosão rádio passava pelo halo de uma galáxia localizada mais perto de nós e que, pela primeira vez, tínhamos uma maneira directa de investigar a matéria que rodeia esta galáxia, matéria esta que é invisível doutro modo,” disse a co-autora do artigo Cherie Day, estudante de doutoramento na Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália.

Um halo galáctico contém tanto matéria escura como normal ou bariónica, esta última encontrando-se essencialmente sob a forma de um gás quente ionizado. Enquanto a parte luminosa de uma galáxia massiva pode ter uma dimensão de cerca de 30.000 anos-luz, o seu halo mais ou menos esférico apresenta um diâmetro dez vezes maior. O gás do halo alimenta a formação estelar, à medida que se move em direcção ao centro da galáxia, enquanto outros processos, tais como explosões de super-novas, podem lançar material para fora das regiões de formação estelar e em direcção ao halo galáctico. Uma das razões pelas quais os astrónomos estudam o gás do halo prende-se com o facto de tentarem compreender melhor estes processos de ejecção, os quais podem “desligar” a formação estelar.

“O halo desta galáxia é surpreendentemente calmo,” diz Prochaska. “O sinal rádio passou pela galáxia quase sem ser perturbado, o que contradiz modelos anteriores que previam o que deveria acontecer a explosões rádio nestas circunstâncias.”

O sinal de FRB 181112 era composto por diversas pulsações, cada uma com menos de 40 micros-segundos de duração (10.000 vezes mais curtas que um piscar de olhos). Esta curta duração das pulsações dá-nos um limite superior para a densidade do gás do halo, uma vez que a passagem por um meio mais denso alargaria a duração do sinal rádio. Os investigadores calcularam que a densidade do gás do halo deverá ser inferior a 0,1 átomos por centímetro cúbito (equivalente a algumas centenas de átomos num volume correspondente a um balão de criança). A densidade limita também a possibilidade de existência de turbulência ou nuvens de gás frio no halo. Frio aqui é um termo relativo, referindo-se a temperaturas de cerca de 10.000º C, comparativamente ao gás quente do halo com cerca de 1 milhão de graus Celsius.

“Tal como o ar estremece num dia quente de verão, também a atmosfera ténue nesta galáxia massiva deveria deformar o sinal da explosão das rápidas ondas rádio. Em vez disso, recebemos um sinal tão limpo e nítido que não existe praticamente nenhuma assinatura do gás por onde passou,” disse o co-autor Jean-Pierre Macquart, astrónomo no ICRAR (International Center for Radio Astronomy Research) da Universidade de Curtin, na Austrália.

O estudo não encontrou evidências de nuvens turbulentas frias ou pequenos nodos densos de gás frio. O sinal de rádio também nos deu informação sobre o campo magnético do halo, o qual é muito fraco — um milhar de milhões de vezes mais fraco que o de um imã de frigorífico.

Nesta altura, com resultados para apenas um halo galáctico, os investigadores não podem dizer se a densidade baixa e campo magnético fraco que mediram são invulgares ou se estudos anteriores de halos galácticos sobrestimaram estas propriedades. Prochaska espera que o ASKAP e outros rádio telescópios usem mais explosões de ondas rádio rápidas para estudarem outros halos galácticos e investigar as suas propriedades.

“Esta galáxia pode ser especial,” disse Prochaska. “Temos que utilizar explosões de rápidas ondas rádio para estudar dezenas ou centenas de galáxias com uma grande variedade de massas e idades para investigarmos a população completa.” Telescópios ópticos como o VLT do ESO desempenham um papel importante ao revelar quão longe se encontra a galáxia que deu origem a cada explosão de ondas rádio, assim como se a explosão passou através do halo de alguma galáxia situada mais perto de nós.

Astronomia On-line
1 de Outubro de 2019