4476: Uma dança de gás e poeira. Nova imagem da Nebulosa Carina mostra formação de estrelas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Patrick Hartigan/Rice University
Nebulosa Carina

Uma equipa de astrónomos obteve a imagem mais detalhada de sempre da Nebulosa Carina, uma espessa e brilhante nuvem de gás e poeira na qual as estrelas se formam activamente.

Com a ajuda do Observatório Internacional Gemini-Sul, no Chile, uma equipa de cientistas conseguiu obter imagens detalhadas do nascimento de estrelas na Nebulosa Carina. As imagens foram divulgadas na segunda-feira e mostram uma “dança” de gás brilhante e poeira ao longo da borda da nebulosa.

Segundo o Sci-News, a equipa, liderada por Patrick Hartigan, da Rice University no Texas, utilizou uma câmara com óptica adaptativa, que corrige a distorção causada pela atmosfera da Terra.

Com esta técnica, os cientistas conseguiram obter imagens com uma resolução dez vezes maior e cerca de duas vezes mais nítidas do que as imagens do Telescópio Hubble no mesmo comprimento de onda. A equipa publicou um artigo científico onde detalha o processo no The Astrophysical Journal Letters.

Patrick Hartigan/Rice University
Nebulosa Carina

As nebulosas são as melhores regiões do Universo para investigar o nascimento de estrelas. Nestas regiões de gás e poeira, as estrelas aglutinam-se, aquecem e começam a brilha.

O mesmo se verifica na Nebulosa Carina, localizada no hemisfério celestial sul. Contudo, as regiões formadoras de estrelas estão “escondidas” por poeira, sendo apenas possível observá-las através de observações de luz quase infravermelha.

A imagem representa a observação mais nítida já feita de como as estrelas jovens e massivas podem afetar a região onde estão e a influência que têm na formação de estrelas e planetas. “É possível que o Sol se tenha formado em tal ambiente. Nesse caso, a radiação e os ventos de qualquer estrela massiva próxima teriam afectado as massas e as atmosferas dos planetas externos do Sistema Solar”, explicou Hartigan.

Esta nebulosa é 500 vezes maior em área real do que a mais conhecida Nebulosa de Órion, o que a torna uma candidata ideal para investigar a formação de estrelas.

ZAP //

Por ZAP
12 Outubro, 2020

 

 

3488: ALMA avista estrela idosa e metamorfósica

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Imagem ALMA do velho sistema W43A. A alta velocidade dos jactos bipolares ejectados da estrela antiga central podem ser vistos a azul, os fluxos de baixa velocidade têm cor verde e as nuvens poeirentas incorporadas pelos jactos estão a laranja.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tafoya et al.

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), uma equipa internacional de astrónomos capturou o momento exacto em que uma estrela antiga começa a alterar o seu ambiente. A estrela ejectou jactos velozes e bipolares de gás que estão agora a colidir com o material circundante; a idade estimada do jacto observado corresponde a menos de 60 anos. Estas são características-chave para entender como são produzidas as formas complexas das nebulosas planetárias.

As estrelas parecidas com o Sol evoluem para gigantes vermelhas e inchadas na fase final das suas vidas. Aí, a estrela expele gás para formar um remanescente chamado nebulosa planetária. Existe uma grande variedade nas formas das nebulosas planetárias; algumas são esféricas, mas outras são bipolares ou apresentam estruturas complicadas. Os astrónomos estão interessados nas origens desta variedade, mas a poeira e o gás espesso expelidos por uma estrela velha obscura o sistema e dificultam a investigação do funcionamento interno do processo.

Para resolver este problema, uma equipa de astrónomos liderada por Daniel Tafoya da Universidade de Tecnologia de Chalmers, Suécia, apontou o ALMA para W43A, um antigo sistema estelar na direcção da constelação de Águia.

Graças à alta resolução do ALMA, a equipa obteve uma visão muito detalhada do espaço em torno de W43A. “As estruturas mais notáveis são os seus pequenos jactos bipolares,” diz Tafoya, autor principal do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. A equipa descobriu que a velocidade dos jactos é tão alta quanto 175 km/s, o que é muito maior do que as estimativas anteriores. Com base nesta velocidade e no tamanho dos jactos, a equipa calculou a idade dos jactos como sendo inferior ao tempo de vida do ser humano.

“Considerando a juventude dos jactos em comparação com a vida útil de uma estrela, é seguro dizer que estamos a testemunhar o ‘momento exacto’ em que os jactos começaram a empurrar o gás circundante,” explica Tafoya. “Quando os jactos esculpem o material circundante em aproximadamente 60 anos, uma única pessoa pode observar o progresso durante a sua vida.”

De facto, a imagem ALMA mapeia claramente a distribuição de nuvens empoeiradas incorporadas pelos jactos, o que é uma evidência reveladora de que está a impactar o ambiente.

A equipa assume que esta incorporação é a chave para produzir uma nebulosa planetária de forma bipolar. No seu cenário, a estrela idosa originalmente ejecta gás esfericamente e o núcleo da estrela perde o seu invólucro. Se a estrela tiver uma companheira, o seu gás é “derramado” para o núcleo da estrela moribunda e uma porção deste novo gás forma os jactos. Portanto, ter ou não uma companheira é um factor importante para determinar a estrutura da nebulosa planetária resultante.

“W43A é um dos objectos peculiares de nome ‘fonte de água’,” diz Hiroshi Imai da Universidade de Kagoshima, Japão, membro da equipa. “Algumas estrelas antigas mostram emissões de rádio características das moléculas de água. Nós supomos que manchas destas emissões de água indicam a região da interface entre os jactos e o material circundante. Nós chamamos-lhe ‘fontes de água’ e pode ser um sinal de que a fonte central é um sistema binário que lança um novo jacto.”

“Existem apenas 15 objectos ‘fonte de água’ identificados até ao momento, apesar do facto de existirem mais de 100 mil milhões de estrelas na nossa Via Láctea,” explica José Francisco Goméz do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, Espanha. “Isto porque provavelmente a vida útil dos jactos é bastante curta, de modo que temos muita sorte em observar objectos tão raros.”

Astronomia On-line
10 de Março de 2020

 

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2593: Hubble captou o fim de uma nebulosa planetária que pode representar o futuro do Sistema Solar

CIÊNCIA

ESA/Hubble & NASA, R. Wade et al.

A NASA publicou na passada semana uma imagem captada pelo Telescópio Espacial Hubble de uma nebulosa planetária. A NGC 5307 encontra-se na constelação do Centauros a cerca de 10.000 anos-luz da Terra.

Tal como explicam os cientistas da agência espacial norte-americana, uma nebulosa planetária representa o estágio final de uma estrela semelhante ao Sol, que se tornará numa gigante vermelha no final da sua vida.

Por isso, sustentam os cientista da NASA, estas nebulosas oferecem-nos a oportunidade de vislumbrar o  eventual futuro possível do nosso Sistema Solar.

As estrelas são sustentadas pela fusão nuclear que ocorre no seu núcleo, o que gera energia. Os processos de fusão nuclear tentam constantemente destruir a estrela e apenas a sua gravidade impede que isso aconteça.

Na etapa final da nebulosa planetária, estas forças se desequilibram-se e o núcleo da estrela entra em colapso, sem energia suficiente criada pela fusão. Enquanto isso, as camadas superficiais da estrelas são ejectadas.

NGC 5307, a planetary nebula that lies about 10,000 light-years from Earth, can be seen in the constellation Centaurus.

Por sua vez, a imagem recém-publicada pela NASA mostra o que resta da estrela: as camadas externas brilhantes que cercam uma anã branca e que são os restos do núcleo da estrela gigante vermelha.

Contudo, alertam ainda os cientistas, este não é a etapa final da evolução de uma estrela. As camadas externas ainda se estão a mover e a arrefecer. Apenas daqui a milhares de anos é que estas se dissiparão, deixando apenas uma anã branca levemente brilhante.

ZAP //

Por ZAP
7 Setembro, 2019

 

2563: NASA: Telescópio Hubble fotografa as etapas finais da vida de uma estrela

A NASA divulgou na passada sexta-feira uma imagem captada pelo telescópio espacial Hubble. Conforme podemos ver, trata-se da nebulosa planetária NGC 5307 localizada a uma distância de aproximadamente 10.000 anos-luz da Terra.

De acordo com os astrónomos, uma nebulosa planetária representa a etapa final de uma estrela similar ao Sol. Podemos assim estar a presenciar o futuro do nosso Sol.

Conforme nos dá a conhecer a agência espacial norte-americana, a imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA mostra o NGC 5307. Trata-se de uma nebulosa planetária que pode ser vista na constelação Centaurus (o Centauro), visível principalmente no hemisfério sul.

NGC 5307, a planetary nebula that lies about 10,000 light-years from Earth, can be seen in the constellation Centaurus.

Podemos ver o futuro através de uma nebulosa planetária

Uma nebulosa planetária é o estágio final de uma estrela parecida com o Sol. Assim, as nebulosas planetárias permitem-nos vislumbrar o futuro do nosso próprio sistema solar. Uma estrela como o nosso Sol, no final da sua vida, irá transformar-se numa gigante vermelho.

As estrelas são sustentadas pela fusão nuclear que ocorre no seu núcleo, o que cria energia. Dessa forma, são os processos de fusão nuclear que constantemente tentam separar a estrela. Somente a gravidade da estrela impede que isso aconteça.

No final da fase gigante vermelha de uma estrela, essas forças desequilibram-se. Sem energia suficiente criada pela fusão, o núcleo da estrela entra em colapso, enquanto as camadas da superfície são ejectadas para fora.

1337: Telescópio ALMA detecta açúcar na Nebulosa Pata de Gato

ESO
A nebulosa Pata de Gato fica na constelação de Escorpião, a cerca de 4.300 anos-luz da Terra.

Através dos seus receptores de maior frequência, o telescópio ALMA detestou 695 assinaturas de rádio para várias moléculas, incluindo açúcar simples, na direcção da formação estelar da Nebulosa Pata de Gato.

Tal como nota a Europa Press, estes são os primeiros resultados dos receptores do ALMA Band 10 (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array), que foram desenvolvidos no Japão e garantem um futuro promissor no âmbito das observações de alta frequência. 

Da mesma forma que as diferentes estações de rádio na Terra emitem informações diferentes, as diferentes frequências de ondas de rádio vindas do Espaço estão carregadas com variadas informações sobre o ambiente e a composição química da sua origem.

Os receptores ALMA Band 10 (787 a 950 GHz) são a banda de frequência mais alta já conseguida. Esta tem sido uma banda de frequência difícil de observar, não só para o ALMA, que está localizado no Chile, mas também para outros radiotelescópios terrestres.

Brett McGuire, químico do Observatório Nacional de Radioastronomia em Charlottesville, no estado norte-americano da Virgínia, e a sua equipe observaram a NGC 6634I, uma nuvem de estrelas massivas, através dos novos receptores da nova “Banda Japonesa”. A NGC 6334I faz parte da Nebulosa Pata de Gato, localizada na constelação de Escorpião, a cerca de 4.300 anos-luz da Terra.

Esta nuvem estelar já tinha sido observada anteriormente nesta frequência pelo Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia, mas tinha detectado um número muito menor de moléculas.

O Herschel detectou 65 linhas de emissão molecular, enquanto o ALMA foi capaz de identificar 695 – valor dez vezes superior. As moléculas agora detectadas na direcção da NGC 6334I incluem metanol, etanol, metilamina e glicolaldeído – a molécula mais simples associada ao açúcar.

De acordo com o novo estudo, agora publicado na Astrophysical Journal Letters, o glicolaldeído já tinha sido rastreado anteriormente noutras partes do Espaço, mas clareza da detecção do ALMA vem agora aumentar as expectativas sobre as observações com receptores de banda 10. A equipa espera que esta banda possa fornecer novas perspectivas sobre a distribuição destas e de outras moléculas.

// ZAP

Por ZAP
26 Novembro, 2018

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1200: DUAS ESTRELAS TÃO PRÓXIMAS QUE QUASE SE TOCAM ENCONTRADAS DENTRO DE UMA NEBULOSA PLANETÁRIA

Imagem obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da nebulosa planetária M3-1, a estrela central do que é na realidade um sistema binário com um dos períodos orbitais mais pequenos conhecidos.
Crédito: David Jones/Daniel López – IAC

Uma equipa internacional de astrónomos, liderada pelo investigador David Jones do Instituto de Astrofísica das Canárias e da Universidade de La Laguna, descobriu um sistema binário com um período orbital de pouco mais de três horas. A descoberta, que envolveu vários anos de campanhas de observação, não é apenas surpreendente devido ao período orbital extremamente pequeno, mas também porque, devido à proximidade de uma estrela com a outra, o sistema poderá resultar numa explosão de nova antes que a nebulosa de curta duração se dissipe. Os resultados do estudo foram publicados na prestigiada revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

As nebulosas planetárias são as conchas brilhantes de gás e poeira expelidas por estrelas parecidas com o Sol no final das suas vidas. “Em muitos casos, vemos que libertação é impulsionada pela interacção entre a estrela progenitora e uma companheira próxima, e isso leva à vasta gama de formas e estruturas elaboradas que vemos nas nebulosas,” explica Jones. O estudo focou-se na nebulosa planetária M3-1, uma firme candidata a ter sido o produto de um sistema binário devido aos seus espectaculares jactos, que são tipicamente formados pela interacção de duas estrelas. De acordo com Brent Miszalski, investigador do telescópio SALT na África do Sul e co-autor do trabalho, “sabíamos que tinha que conter um binário, por isso decidimos estudar o sistema para tentar entender a relação entre as estrelas e a nebulosa que formaram.”

As observações rapidamente confirmaram as suspeitas dos investigadores. “Quando começámos a observar, ficou imediatamente claro que era, de facto, um binário. Além disso, o brilho do sistema mudava muito depressa e isso podia significar um período orbital bastante curto,” realça Henri Boffin, investigador do ESO na Alemanha. De facto, o estudo revelou que a separação entre as estrelas é de aproximadamente 160.000 quilómetros, ou menos de metade da distância entre a Terra e a Lua.

Depois de várias campanhas de observação no Chile com o VLT (Very Large Telescope) do ESO e com o NTT (New Technology Telescope), os cientistas obtiveram dados suficientes para calcular as propriedades do sistema binário, como a massa, temperatura e tamanho de ambas as estrelas. “Para nossa surpresa, descobrimos que as duas estrelas eram muito grandes e que como estão tão próximas uma da outra, é muito provável que comecem a interagir novamente daqui a apenas alguns milhares de anos, talvez resultando numa nova,” acrescenta Paulina Sowicka, estudante de doutoramento no Centro Astronómico Nicolau Copérnico, Polónia.

O resultado contradiz as teorias actuais da evolução estelar binária que preveem que, ao formar a nebulosa planetária, as duas estrelas devem demorar um bom tempo antes de começar a interagem novamente. Quando o fizessem, a nebulosa deveria já ter-se dissipado e não ser mais visível. No entanto, uma explosão de nova em 2007, conhecida como Nova Vul 2007, foi encontrada dentro de outra nebulosa planetária, colocando os modelos em questão. “No caso de M3-1, encontrámos um candidato que talvez possa passar por uma evolução similar. Tendo em conta que as estrelas estão quase a tocar-se, não devem demorar muito para interagir novamente e, talvez, produzir outra nova dentro de uma nebulosa planetária,” conclui Jones.

Astronomia On-line
26 de Outubro de 2018

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731: TELÚRIO DETECTADO NUM DOS SEUS LOCAIS DE ORIGEM

Imagens das nebulosas planetárias NGC 7027 (esquerda) e IC 418 (direita) onde foram detectadas as características de emissão, confirmando a presença de elementos muito pesados.
Crédito: NGC 7027 – Arquivo do Hubble, ESA, NASA. Processada por: Delio Tolivia Cadrecha; IC 418 – Arquivo do Hubble (STScI/AURA), R. Sahai, A. R. Hajian

Uma equipa internacional liderada por um estudante de doutoramento do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL) identificou a emissão de telúrio no espectro infravermelho de duas nebulosas planetárias e bromo numa delas.

No final das suas vidas, as estrelas de massa média libertam as suas camadas exteriores, formando nebulosas planetárias. Através deste processo, injectam no meio interestelar os elementos químicos que foram sintetizados no seu interior durante milhares de milhões de anos. Esses elementos que são mais pesados do que o ferro não podem ser produzidos nas reacções de fusão nuclear que ocorrem dentro das estrelas porque esse processo exigiria mais energia do que elas conseguem produzir. Esses elementos são formados por um processo conhecido como captura de neutrões, que ocorre nos estágios finais da vida de uma estrela.

“À medida que ocorrem, essas capturas de neutrões dão origem a elementos cada vez mais pesados,” explica Simone Madonna, estudante de doutoramento do IAC e autor principal do artigo científico. Ele acrescenta: “Este fenómeno físico ocorre sempre durante os últimos episódios violentos relacionados com a morte das estrelas: ou em eventos relacionados com a morte de estrelas de massa muito elevada, como explosões de super-nova ou colisões entre estrelas de neutrões (uma das quais foi detectada recentemente por observatórios de ondas gravitacionais), que produzem um grande número de neutrões livres, ou na fase final da vida de estrelas de baixa massa (entre 1 e 8 vezes a massa do Sol), onde o fluxo de neutrões é muito mais baixo. No primeiro caso, o processo é denominado “processo-r” (R para rápido) e no segundo caso, “processo-s” (S para “slow”, lento).

Jorge García Rojas, investigador pós-doutorado do IAC e supervisor do doutoramento de Simone, afirma que “detectámos, pela primeira vez, uma característica de emissão espectral de telúrio na faixa infravermelha de duas nebulosas planetárias (e bromo numa delas) graças a dados obtidos com o espectrógrafo EMIR, acoplado ao GTC (Gran Telescopio Canarias) e ao instrumento IGRINS do Telescópio Harlan J. Smith, no Observatório McDonald no estado norte-americano do Texas. “Aproveitando a técnica de espectroscopia, analisamos a luz que recebemos das nebulosas, que é decomposta em cores diferentes como um arco-íris e podemos determinar quais os elementos químicos presentes no gás, já que cada elemento possui um padrão único de linhas de emissão embebidas neste arco-íris, o espectro de uma nebulosa. Graças a isto, a linha de emissão do telúrio e a linha de emissão do bromo foram localizadas pela primeira vez no espectro infravermelho das nebulosas planetárias. Estas são as mais claras detecções de iões pertencentes a esses dois elementos pesados num dos locais onde se podem formar.

“É necessária a utilização de grandes telescópios e de instrumentação específica devido à extrema fraqueza destas linhas, já que correspondem a elementos do Universo com baixíssimas abundâncias,” comenta Francisco Garzón, outro dos autores do artigo científico, professor da ULL, investigador do IAC e investigador responsável pelo instrumento EMIR.

“Para determinar a abundância destes elementos, precisámos de construir um modelo atómico teórico para calcular os parâmetros atómicos dos iões observados,” explica Manuel Bautista, físico atómico da Universidade de Western Michigan e co-autor do artigo. A importância da detecção destas linhas nas nebulosas planetárias baseia-se no facto de que são melhores indicadores da abundância do elemento do que as linhas detectadas em estrelas evoluídas e dão-nos a oportunidade de estudar o elemento no seu local de origem. O telúrio é de particular importância, uma vez que pode ser produzido tanto por processos-r como por processos-s.

“As abundâncias calculadas de telúrio nas nebulosas planetárias NGC 7027 e IC 418 indicam que este elemento é muito mais abundante do que o esperado na vizinhança solar, onde o padrão de abundância é distribuído como esperado se o processo-r fosse responsável pela origem destes elementos pesados,” observa Simone, “de modo que parte do telúrio nestas nebulosas planetárias deve ter tido origem através do processo-s”.

Nicholas Sterling, professor da Universidade de West Georgia e co-supervisor do doutoramento de Simone, explica que “a investigação destes elementos em todos os seus lugares de origem (nebulosas planetárias, fusões de estrelas de neutrões e super-novas de estrelas massivas) ajuda a melhor entender a contribuição do processo-s e do processo-r para a formação dos elementos pesados e a refinar os modelos teóricos da evolução química do Universo.”

Astronomia On-line
3 de Julho de 2018

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