2600: A NASA detectou uma misteriosa luz verde que desapareceu rapidamente

CIÊNCIA

O observatório espacial NuSTAR da NASA captou uma explosão de luz azul e verde brilhante de raios-X enquanto observava a galáxia Fireworks.

Os pontos de luz, que desapareceram alguns dias após serem detectados e que são conhecidos como fonte de raios X ultra-luminosos (ULX), foram baptizados de ULX-4, pois é o quarto identificado nesta galáxia.

Apenas dez dias após a primeira observação, de repente, as luzes desapareceram com a mesma rapidez com que apareceram. Os investigadores descartaram que fosse uma super-nova porque nenhuma luz visível foi detectada com a fonte de raios-X.

“Dez dias é um período muito curto para que um objecto tão brilhante apareça“, disse Hannah Earnshaw, principal autora do novo estudo, em comunicado. A cientistas disse que foi uma experiência “emocionante” porque mudanças cada vez mais graduais são geralmente observadas ao longo do tempo.

A luz pode vir de um buraco negro que está a consumir outro objecto, como uma estrela. Estudos sugerem que a gravidade de um buraco negro pode separar um objecto que se aproxima demais. Os restos que são colocados em órbita perto do buraco negro movem-se muito rápido, aquecem até milhões de graus Celsius e emitem raios-X.

Como a maioria dos buracos negros “se alimenta” de objectos densos, como uma estrela, por um período prolongado, os ULXs geralmente têm uma duração longa, diferente da observada recentemente, que teve vida curta ou “transitória”. Este foi um evento muito mais raro, que poderia ser um buraco negro destruindo rapidamente uma pequena estrela.

No entanto, os astrónomos também propuseram outras explicações possíveis, de modo que o ULX-4 fosse produzido por uma estrela de neutrões. Como os buracos negros, podem extrair material e formar um disco de detritos que se movem rapidamente.

“Este resultado é um passo para entender alguns dos casos mais raros e extremos em que a matéria se acumula em buracos negros ou estrelas de neutrões”, concluiu Earnshaw.

A descoberta foi apresentada num estudo publicado no início de Agosto na revista especializada The Astrophysical Journal.

ZAP //

Por ZAP
9 Setembro, 2019

 

1835: Foto do buraco negro: é como ler em Paris um jornal exposto em Nova Iorque

Veja o vídeo que demonstra bem a dimensão do feito.

https://www.dn.pt/vida-e-futuro/interior/observar-um-buraco-negro-e-como-ler-em-paris-um-jornal-exposto-em-nova-iorque-10782782.html?jwsource=cl

A capacidade de observação da rede de radiotelescópios com a qual foi obtida a primeira ‘fotografia’ de um buraco negro, hoje divulgada, equivale a ler um jornal exposto em Nova Iorque a partir de um café em Paris.

A analogia é feita em comunicado pelo Observatório Europeu do Sul (OES) e pelo Event Horizon Telescope (EHT), uma rede à escala planetária de oito radiotelescópios em solo que foi formada sob colaboração internacional para capturar as primeiras imagens de um buraco negro, objecto no universo completamente escuro do qual nada pode escapar, nem mesmo a luz.

Um dos radiotelescópios usados foi o ALMA, do OES, composto por 66 antenas e que está localizado no planalto de Chajnantor, nos Andes Chilenos, a 5.000 metros de altitude, no norte do Chile.

Da equipa de mais de 200 investigadores que participaram na observação do buraco negro super-maciço e da sua sombra, que se situa no centro da galáxia M87, faz parte o astrofísico português Hugo Messias, do observatório ALMA. O Observatório Europeu do Sul é uma organização astronómica da qual Portugal faz parte.

As observações do EHT foram feitas a partir de uma técnica conhecida como “interferometria de linha de base muito longa”, que sincroniza os diversos telescópios colocados em diferentes pontos do mundo e “explora a rotação” da Terra para formar “um enorme telescópio do tamanho da Terra”.

A técnica permitiu à rede de oito radiotelescópios ter “a maior resolução angular alguma vez atingida”, ou seja, “o suficiente para se ler um jornal colocado em Nova Iorque”, nos Estados Unidos, “a partir de um café em Paris”, em França.

A resolução angular, que determina o desempenho de instrumentos de observação como os telescópios, é a capacidade de se distinguir dois objectos cujas imagens estão muito próximas.

Ao contrário de um telescópio óptico, que produz imagens a partir da luz visível, um radiotelescópio, como os oito utilizados para registar o buraco negro da M87, capta as ondas de rádio emitidas por corpos celestes através de uma ou várias antenas de grandes dimensões.

As observações feitas a alta altitude pelos oito radiotelescópios – um deles localizado na Serra Nevada, em Espanha, e outro na Antárctida – decorreram numa campanha em 2017.

A foto histórica
© Event Horizon Telescope (EHT)/National Science Foundation/via REUTERS

Apesar de os instrumentos não estarem fisicamente ligados, os seus dados foram sincronizados através de relógios atómicos, que deram o tempo exacto das observações.

Cada telescópio gerou “enormes quantidades de dados”, cerca de 350 ‘terabytes’ por dia, que foram guardados em discos rígidos com hélio, que pesam menos e têm maior capacidade de armazenamento.

Os dados foram migrados para supercomputadores do Instituto Max Planck, na Alemanha, e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, e convertidos numa imagem através de “ferramentas computacionais inovadoras”.

“Calibrações múltiplas e métodos de obtenção de imagens” revelaram, no final, “uma estrutura semelhante a um disco com uma região central escura – a sombra do buraco negro – que se manteve em várias observações independentes do EHT”. A sombra de um buraco negro “é o mais próximo” da imagem do buraco negro propriamente dito, uma vez que este é totalmente escuro.

Dada a sua enorme massa (6,5 mil milhões de vezes superior à do Sol) e a relativa proximidade (55 milhões de anos-luz da Terra), os cientistas vaticinaram que o buraco negro da galáxia M87 fosse um dos maiores que pudesse ser visto da Terra, “o que o tornou um excelente alvo” para o Event Horizon Telescope.

A presença de buracos negros, os objectos cósmicos mais extremos que foram previstos em 1915 pelo físico Albert Einstein na Teoria da Relatividade Geral, deforma o espaço-tempo e sobreaquece o material em seu redor.

Até à ‘fotografia’ hoje divulgada, as imagens de um buraco negro eram meramente concepções artísticas.

Os resultados do trabalho do Event Horizon Telescope são descritos em seis artigos publicados hoje num número especial da revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters.

A mesma rede de radiotelescópios também se propõe obter a primeira imagem do buraco negro super-maciço Sagitário A, localizado no centro da Via Láctea.

Diário de Notícias
DN/Lusa
10 Abril 2019 — 18:19

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1779: Instrumento GRAVITY abre novos caminhos na obtenção de imagens de exoplanetas

O instrumento GRAVITY montado no VLTI (Interferómetro do Very Large Telescope) do ESO obteve a sua primeira observação directa de um exoplaneta, utilizando interferometria óptica. Este método revelou uma atmosfera exoplanetária complexa com nuvens de ferro e silicatos no seio de uma tempestade que engloba todo o planeta. Esta técnica apresenta possibilidades únicas para caracterizar muitos dos exoplanetas que se conhecem actualmente. Esta imagem artística mostra o exoplaneta observado, HR 8799e.
Crédito: ESO/L. Calçada

O instrumento GRAVITY montado no VLTI (Interferómetro do Very Large Telescope) do ESO obteve a sua primeira observação directa de um exoplaneta, utilizando interferometria óptica. Este método revelou uma atmosfera exoplanetária complexa com nuvens de ferro e silicatos no seio de uma tempestade que engloba todo o planeta. Esta técnica apresenta possibilidades únicas para caracterizar muitos dos exoplanetas que se conhecem actualmente.

Este resultado foi anunciado numa carta à revista Astronomy & Astrophysics pela Colaboração GRAVITY, na qual foram apresentadas observações do exoplaneta HR 8799e usando interferometria óptica. Este exoplaneta foi descoberto em 2010 em órbita de uma estrela jovem de sequência principal, HR 8799, situada a cerca de 129 anos-luz de distância da Terra na constelação de Pégaso.

Os resultados, que revelam novas características de HR 8799e, necessitaram de um instrumento de muito alta resolução e sensibilidade. O GRAVITY pode usar os quatro Telescópios Principais do VLT do ESO em uníssono como se de um único telescópio enorme se tratassem, utilizando uma técnica conhecida por interferometria. Este super-telescópio — o VLTI — recolhe e separa de forma precisa a radiação emitida pela atmosfera de HR 8799e e a radiação emitida pela sua estrela progenitora.

HR 8799e é um exoplaneta do tipo “super-Júpiter”, um mundo diferente de qualquer um dos planetas existentes no Sistema Solar, já que é mais massivo e muito mais jovem do que qualquer dos planetas que orbita o nosso Sol. Com apenas 30 milhões de anos, este exoplaneta bebé é suficientemente jovem para dar aos astrónomos pistas sobre a formação de planetas e sistemas planetários. O exoplaneta é completamente inóspito — a energia que restou da sua formação e um forte efeito de estufa fazem com que HR 8799e apresente uma temperatura de cerca de 1000º C à sua superfície.

Esta é a primeira vez que interferometria óptica é utilizada para revelar detalhes sobre um exoplaneta e a nova técnica deu-nos um espectro extremamente detalhado com uma qualidade sem precedentes — dez vezes mais detalhado do que observações anteriores. As medições levadas a cabo pela equipa revelaram a composição da atmosfera de HR 8799e — a qual contém algumas surpresas.

“A nossa análise mostrou que HR 8799e tem uma atmosfera que contém muito mais monóxido de carbono do que metano — algo que não se espera do equilíbrio químico,” explica o líder da equipa Sylvestre Lacour, investigador do CNRS no Observatório de Paris – PSL e no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. “A melhor maneira de explicar este resultado surpreendente é com elevados ventos verticais no seio da atmosfera, os quais impedem o monóxido de carbono de reagir com o hidrogénio para formar metano.”

A equipa descobriu que a atmosfera contém igualmente nuvens de poeira de ferro e silicatos. Quando combinado com o excesso de monóxido de carbono, este facto sugere-nos que a atmosfera de HR 8799e esteja a sofrer os efeitos de uma enorme e violenta tempestade.

“As nossas observações sugerem uma bola de gás iluminada do interior, com raios de luz quente em movimento nas nuvens escuras tempestuosas,” explica Lacour. “A convecção faz movimentar as nuvens de partículas de ferro e silicatos, que se desagregam provocando chuva no interior. Este cenário mostra-nos uma atmosfera dinâmica num exoplaneta gigante acabado de formar, onde ocorrem processos físicos e químicos altamente complexos.”

Este resultado junta-se ao já impressionante conjunto de descobertas feitas com o auxílio do GRAVITY, as quais incluem a observação do ano passado de gás a espiralar com uma velocidade de 30% da velocidade da luz na região logo a seguir ao horizonte de eventos do buraco negro super-massivo que se situa no Centro Galáctico. Este novo resultado acrescenta mais uma maneira de observar exoplanetas ao já extenso arsenal de métodos disponíveis aos telescópios e instrumentos do ESO — abrindo caminho a muitas outras descobertas impressionantes.

Astronomia On-line
29 de Março de 2019

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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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1036: VLBA MEDE CARACTERÍSTICAS DE ASTERÓIDE

Ondas de rádio de uma galáxia distante foram bloqueadas por um asteróide no nosso Sistema Solar. No entanto, num processo chamado difracção, as ondas dobram-se em redor do asteróide e interagem para formar um padrão de círculos claros e escuros. Os astrónomos analisaram este padrão para aprender novos detalhes sobre o tamanho, forma e órbita do asteróide.
Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Numa observação invulgar, os astrónomos usaram o VLBA (Very Long Baseline Array) da NSF (National Science Foundation) para estudar os efeitos nas ondas de rádio oriundas de uma distante galáxia de rádio quando um asteróide no nosso Sistema Solar passou em frente da galáxia. A observação permitiu medir o tamanho do asteróide, obter novas informações sobre a sua forma e melhorar bastante a precisão com a qual o seu percurso orbital pode ser calculado.

Quando o asteróide passou em frente da galáxia, as ondas de rádio vindas da galáxia foram ligeiramente dobradas em torno da borda do asteróide, num processo chamado difracção. À medida que estas ondas interagiam entre si, produziam um padrão circular de ondas mais fortes e mais fracas, semelhante aos padrões de círculos claros e escuros produzidos em experiências de laboratório terrestres com ondas de luz.

“Ao analisarmos os padrões das ondas de rádio difractadas durante este evento, fomos capazes de aprender muito mais sobre o asteróide, incluindo o seu tamanho e posição precisa, e obter pistas valiosas sobre a sua forma,” disse Jorma Harju, da Universidade de Helsínquia na Finlândia.

O asteróide, chamado Palma, encontra-se na cintura principal de asteróides entre Marte e Júpiter. Descoberto em 1893 pelo astrónomo francês Auguste Charlois, Palma completa uma órbita em redor do Sol a cada 5,59 anos. No dia 15 de maio de 2017, obscureceu as ondas de rádio de uma galáxia chamada 0141+268 com a sombra de rádio traçando um caminho que ia mais ou menos de sudoeste para noroeste, cruzando a estação do VLBA em Brewster, no estado norte-americano de Washington. A sombra atravessou a superfície da Terra a 51,5 km/s.

Além da antena Brewster do VLBA, os astrónomos também usaram antenas do VLBA na Califórnia, Texas, Arizona e Novo México. A passagem do asteróide em frente da galáxia de rádio, um evento chamado ocultação, afectou as características dos sinais recebidos em Brewster quando combinados com os das outras antenas.

Análises extensivas destes efeitos permitiram aos astrónomos tirar conclusões sobre a natureza do asteróide. Em íntima concordância com as observações anteriores, mediram o diâmetro do asteróide em 192 quilómetros. Também aprenderam que Palma, como a maioria dos outros asteróides, diferente significativamente de uma esfera perfeita, com um lado provavelmente escavado. A determinação da forma, dizem os astrónomos, pode ser melhorada combinando os dados de rádio com as observações ópticas anteriores do asteróide.

Os astrónomos, amadores e profissionais, geralmente observam ocultações de estrelas por asteróides e registam a mudança de brilho, ou intensidade, da luz estelar quando o asteróide passa à sua frente. A observação do VLBA é única porque também permitiu que os astrónomos medissem a quantidade pela qual os picos das ondas foram deslocados pela difracção, um efeito chamado mudança de fase.

“Isto permitiu-nos restringir a forma de Palma com uma única medida curta,” afirma Leonid Petrov, afiliado ao Laboratório de Geodesia e Geofísica do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.

“A observação de uma ocultação por um asteróide, usando o VLBA, mostrou-se um método extremamente poderoso para medir o tamanho de asteróides. Além disso, estes dados de rádio revelariam imediatamente formas peculiares ou companheiros binários. Isso significa que estas técnicas serão, sem dúvida, usadas para futuros estudos de asteróides,” realça Kimmo Lehtinen, do Instituto Finlandês de Pesquisa Geoespacial em Masala, Finlândia.

Um resultado importante da observação foi o melhoramento da precisão com que a órbita do asteróide pode ser calculada.

“Embora a posição de Palma tenha sido medida mais de 1600 vezes ao longo dos últimos 120 anos, esta única medição do VLBA reduziu a incerteza na órbita calculada por um factor de 10,” comenta Mikael Granvik, da Universidade de Tecnologia de Lulea na Suécia e da Universidade de Helsínquia, Finlândia.

“Esta é uma utilização bastante invulgar do VLBA, e demonstra que as excelentes capacidades técnicas do VLBA, juntamente com a sua grande flexibilidade como ferramenta de investigação, pode contribuir de algumas formas inesperadas para muitos campos da astronomia,” conclui Jonathan Romney do LBO (Long Baseline Observatory), que opera o VLBA.

Astronomia On-line
18 de Setembro de 2018

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