1817: Cientistas revelam a origem da explosão mais potente do Universo

ESO

O espaço, povoado por um número inimaginável de galáxias e estrelas, parece um lugar tranquilo. Mas é abalado por fenómenos espectaculares que libertam incríveis quantidades de energia.

Por exemplo, uma explosão de super-nova pode ser 30 vezes mais brilhante que uma galáxia inteira durante vários dias. As longas explosões de raios gama, os fenómenos electromagnéticos mais poderosos que observamos, libertam num segundo toda a energia que o Sol produzirá nos seus nove mil milhões de anos de vida.

Portanto, não é de surpreender que, se um desses eventos ocorresse na Via Láctea e fosse orientado para a Terra, terminasse com toda a vida.

Esses surtos foram descobertos em 1967, mas a origem é um mistério. O que pode libertar estas quantidades de energia em tão pouco tempo? O que podemos aprender sobre o assunto quando descobrimos?

A explicação mais plausível é que vêm da implosão de grandes estrelas, quando geram as super-novas super brilhantes. É difícil saber com acontece, porque os eventos são raros e há poucos para cada galáxia a cada milhão de anos.

Um estudo publicado na Nature Communications, e preparado por investigadores da RIKEN (Japão), concluiu que as longas explosões originam-se em jactos, isto é, em torrentes de partículas aceleradas até quase chegarem ao velocidade da luz, gerada pela morte de estrelas massivas.

“Embora tenhamos elucidado a origem dos fotões – a partir destes surtos – ainda há questões não resolvidas sobre como os jactos se originam em estrelas em colapso”, disse Hirotaka Ito, primeiro autor do estudo, em um comunicado, citado pela ABC. No entanto, continuou: “Os nossos cálculos devem fornecer uma maneira valiosa de explorar o mecanismo fundamental por trás desses eventos extremamente poderosos”.

Os investigadores têm procurado descobrir como estes surtos se formam há décadas. O que há lá fora que seja capaz de acelerar as partículas até esses níveis, de modo que cruzem o espaço entre as galáxias como se nada fosse. Nesse caso, os dados e um trio de supercomputadores conseguiram encontrar uma resposta.

A equipa de Ito concentrou-se na verificação do funcionamento do modelo de “emissão atmosférica atmosférica”, um dos que apresentou mais documentação para explicar os mecanismos de geração dos GRBs. De acordo com este modelo, à medida que um jacto estelar se expande e perde densidade, torna-se mais fácil para os fotões escaparem para o espaço.

Tudo é baseado na “relação Yonetoku”, uma associação que existe entre o espectro e a luminosidade dos GRBs. Isso não só ajuda a explicar o mecanismo de emissão de fotões com precisão, mas também permite que esses fenómenos seja “velas padrão”, objectos astrofísicos como estrelas variáveis ​​Cefeidas ou super-novas cuja luz e propriedades são tão estáveis ​​que nos permitem saber até que ponto estão e calcular distâncias no espaço.

Se este modelo estiver correto, os GRBs seriam um novo farol para sondar as profundezas do Universo. Além de aprender mais sobre a sua evolução e sobre os mistérios permanentes da energia e da matéria das trevas.

Para verificar a validade do modelo e da relação da Yonetoku, os cientistas recorreram a sofisticadas simulações hidrodinâmicas em três dimensões. Assim, desenharam cálculos de transferência de energia e estimaram a libertação de radiação da fotosfera dos jactos, a partir da explosão em volta de estrelas em colapso.

O modelo permitiu descrever o observado e mostrou que a relação de Yonetoku pode ser entendida como um efeito natural dos eventos que ocorrem dentro do jacto. Para Hirotaka Ito, isto “sugere fortemente que a emissão fotos-esférica é o mecanismo de emissão de GRBs”. Graças a isso, as poderosas explosões poderiam agora ser outra das ferramentas dos astrónomos para entrar na escuridão do desconhecido.

ZAP //

Por ZAP
7 Abril, 2019

 

1760: Há uma “estrela morta” que quer fugir da Via Láctea

Astrofísicos americanos descobriram uma “estrela morta” – um pulsar – extremamente incomum. Esse pulsar surgiu na sequência da explosão de uma super-nova que a acelerou a uma velocidade recorde.

Considerando a velocidade muito alta do seu movimento, a estrela poderá deixar a Via Láctea num futuro longínquo, supõem os cientistas, cujo estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters.

“A velocidade do seu movimento — 1.130 quilómetros por segundo (4,07 milhões de quilómetros por hora) — significa que irá fugir da galáxia num futuro longínquo. Actualmente não é claro o que aconteceu exactamente a este pulsar, no entanto, supomos que o movimento poderia ter sido acelerado por instabilidades hidrodinâmicas dentro da super-nova no momento em que explodiu”, declarou Dale Frail, do Observatório Nacional de Radioastronomia.

A maioria das estrelas gira em torno do centro da nossa galáxia com velocidade que normalmente não excede 100 quilómetros por segundo. No entanto, desde meados dos anos 2000, os astrónomos descobriram duas dezenas de estrelas que se movem com velocidade tão alta que quase “se libertaram” da força de gravidade da Via Láctea e a abandonaram.

Segundo opinam os astrónomos, essas estrelas começam a mover.se tão rapidamente devido à interacção com o buraco negro maciço no centro da galáxia ou à explosão de uma super-nova, caso se encontrem perto desses objectos.

No entanto, há excepções. Assim, os cientistas prestaram atenção ao pulsar PSR J0002+6216, localizado na constelação de Cassiopeia a uma distância de cerca de 6,5 mil anos-luz da Terra. Ao contrário da maioria dos outros objectos semelhantes, não se localizava dentro dos restos da super-nova nem numa região relativamente “limpa” do espaço aberto, mas perto do casulo da super-nova que explodiu.

Esta característica incomum da “estrela morta” obrigou Freyle e a sua equipa a estudar em detalhe tanto o pulsar como a nuvem de gás quente CTB 1, que fica a cerca de 50 anos-luz de distância. Os dados e imagens enviados pelo radiotelescópio VLA, usado pelos especialistas, trouxeram descobertas inesperadas.

Primeiro, descobriu-se que o PSR J0002+6216 se move a uma velocidade muito alta — a cada segundo afasta-se dos restos da super-nova à velocidade de 4,07 milhões de quilómetros por hora. Isso converte-o no segundo objeto mais veloz da galáxia depois da US 708, uma estrela “comum” que viaja a uma velocidade de 4,32 milhões de quilómetros por hora.

Além disso, a trajectória deste pulsar indica que nasceu no centro da CTB 1 há cerca de 10 mil anos, quando o seu progenitor explodiu.

No início, movia-se mais devagar do que se expandia o próprio casulo da super-nova, mas a velocidade do movimento do gás e da poeira caiu rapidamente devido às interacções com o meio interestelar. Isto aconteceu há cerca de cinco mil anos, segundo evidencia o rasto brilhante do pulsar, que surgiu após sair do casulo da super-nova.

Freyle e os colegas esperam que as observações da CTB 1 e do PSR J0002+6216 os possam ajudar a entender exactamente o que levou à “fuga” do pulsar para fora da Via Láctea e permitirão que os cientistas descubram os mecanismos internos do surgimento das super-novas.

ZAP // Sputnik News

Por ZAP
25 Março, 2019

Não só é lamentável que não se respeite a Língua Portuguesa, utilizando o BRASUQUÊS, como as “traduções” mantenham termos brasileiros como estes “QUILÔMETROS…” -> “A velocidade do seu movimento — 1.130 quilómetros por segundo (4,07 milhões de quilômetros por hora).


 

1655: Há uma estrela em Andrómeda que explode todos os anos

ESO

A Andrómeda, a galáxia vizinha da Via Láctea, é o lar de uma super-nova – uma estrela que regularmente sofre erupções dramáticas que derramam das suas camadas exteriores, resultando numa grande concha de material ejectado.

O objeto em questão, conhecido como M31N 2008-12a, tem duas características marcantes: possui uma das maiores camadas de material já vistas em tal estrela e, devido a isto, ocorre mais frequentemente do que as novas recorrentes estudadas anteriormente. A descoberta é relatada na revista científica Nature.

“Quando descobrimos que o M31N 2008-12a entrava em erupção todos os anos, ficamos muito surpreendidos”, disse o co-autor Allen Shafter, da Universidade de San Diego State em comunicado.

Normalmente, este tipo de estrelas entram em erupção com menos frequência. Um padrão mais típico é ter novas explosões a cada dez anos. No entanto, as erupções anuais do M31N 2008-12a ao longo de milhões de anos de actividade levaram à formação da sua notável camada de material que agora se estende por quase 400 anos-luz de diâmetro.

Acredita-se que as novas recorrentes sejam causadas pela interacção entre uma anã branca, o remanescente de uma estrela morta e outra estrela. A anã branca rouba material de seu companheiro e, quando esse gás precipita na densa anã branca, ele é comprimido e aquecido até explodir.

Esta é a nova, quando a estrela pode tornar-se repentinamente um milhão de vezes mais brilhante e parte do material é lançada para o espaço, formando uma casca remanescente.

Além do tamanho e da frequência da erupção, há outro motivo pelo qual a equipa está interessada neste objeto. O sistema tem a característica de possuir uma enorme anã branca, potencialmente perto do limite de quanto material pode roubar antes de se tornar super-nova completa. A equipa quer observar este objecto neste processo.

Uma anã branca a transformar-se num super-nova é um evento moderadamente raro, com características muito específicas – tão específico que os astrónomos conseguiram usá-las como “bastões de medida” para descobrir a distância das galáxias. Estudar a física destas super-novas ajuda a entender o universo como um todo.

A equipa está agora a investigar se o que viram neste objecto é comum ou não no universo. Poderia até haver uma população desconhecida destes objectos.

ZAP // IFL Science

Por ZAP
3 Março, 2019

 

1460: Planeta gasoso 23 vezes maior que a Terra descoberto fora do nosso sistema solar

Três novos planetas e seis super-novas fora do nosso sistema solar foram observados pelo “caçador de planetas” da NASA, o telescópio TESS. A mais recente descoberta é um exoplaneta gasoso 23 vezes maior que a Terra.

© NASA SIC Notícias

Desde que começou a observar o espaço em Julho do ano passado, o projecto do MIT descobriu um trio de exoplanetas e seis super-novas – entre vários outros objectos celestes.

A mais recente descoberta é um exoplaneta chamado HD 21749b que tem um período orbital de apenas 36 dias, em redor de uma estrela anã a cerca de 53 anos-luz de nós, na constelação de Reticulum. Tem uma temperatura de cerca de 1650ºC, o que é relativamente frio considerando a pouca distância que está da sua estrela.

“É o planeta mais fresco que orbita em redor de uma estrela que conhecemos”, revela a astrónoma Diana Dragomir citada pelo The Guardian. “É muito difícil encontrar pequenos planetas que orbitam mais longe de suas estrelas e são, por isso, mais frios. Mas tivemos sorte e agora vamos poder estudar este com mais pormenor”.

Este exoplaneta é 23 vezes maior que a Terra, o que significa que é mais provável ser gasoso que rochoso, e tem uma atmosfera mais densa que a de Neptuno ou Úrano.

Uma “Super Terra” e uma “Terra muito quente”

Lançado em Abril de 2018, o telescópio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito), descobriu primeiro uma “Super-Terra” e, três dias depois, uma “Terra muito quente” em sistemas solares distantes.

A “Super-Terra”, primeiro exoplaneta descoberto pelo TESS, orbita a estrela Pi Mensae, ou HD 39091, a cerca de 59.5 anos-luz da Terra, na constelação Mensa, a mesa. Pi Mensae é uma estrela-anã amarela como o nosso Sol.

A “Terra muito quente” é ligeiramente maior que o nosso planeta e orbita a estrela-anã vermelha LHS 3844, a 49 anos-luz daqui – o que é considerado muito perto. Demora 11 horas a dar a volta à estrela – um ano muito curto o que significa que está demasiado perto para ser habitável.

Missão de dois anos à caça de exoplanetas

O telescópio TESS foi lançado a 18 de Abril a bordo do foguetão Falcon 9, da empresa aeroespacial privada SpaceX, da base de Cabo Canaveral, na Florida, nos Estados Unidos.

Poucos meses depois de entrar em órbita, o satélite artificial começou a sua missão, que tem uma duração inicial de dois anos.

Ao contrário do telescópio espacial Kepler, também da NASA, que ‘caçou’ mais de 2.600 exoplanetas numa determinada zona do céu, a maioria a orbitar estrelas pouco brilhantes, entre 300 e 3.000 anos-luz da Terra, o TESS vai procurar novos planetas fora do Sistema Solar em todo o céu.

No primeiro ano da missão será observado o hemisfério sul e no segundo ano o hemisfério norte, com o telescópio a concentrar-se em planetas que orbitam estrelas próximas da Terra, a menos de 300 anos-luz, e 30 a 100 vezes mais brilhantes do que as estrelas-alvo do Kepler.

Cientista português “a bordo” da missão

Na missão TESS participa o investigador Tiago Campante, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, que esteve envolvido no planeamento científico, nomeadamente na selecção de estrelas-alvo a observar.

Com o telescópio em funcionamento, o astrofísico vai estudar em particular a vibração (oscilações no brilho) das estrelas a partir da decomposição da sua luz.

Estas oscilações permitem caracterizar detalhadamente as estrelas, como a sua massa, o diâmetro e a idade, conforme explicou anteriormente à Lusa o cientista, contemplado este ano com uma bolsa europeia Marie Curie no valor de 160 mil euros.

Tiago Campante sublinhou que o telescópio vai fazer “a detecção, o levantamento” de exoplanetas “por todo o céu”.

Planetas que possam, inclusive, estar na chamada ‘zona habitável’ da estrela (planetas nem demasiado perto nem demasiado longe da estrela-mãe e que, por isso, poderão ter à superfície água líquida, elemento essencial para a vida tal como se conhece).

O astrofísico adiantou que a validação dos novos planetas extras-solares detectados será feita em terra com outros telescópios por outros investigadores, incluindo portugueses, do núcleo do Porto do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, especialista neste tipo de planetas.

msn notícias
09/01/2019

 

1397: Explosão enigmática de supernova confunde cientistas

JPL, Caltech / NASA
Modelo teórico de uma anã branca a explodir

Uma equipa internacional de astrónomos foi surpreendida pela estranha explosão, há 170 milhões de anos, de uma estrela que causou o aparecimento de uma super-nova.

Segundo o estudo, que vai ser publicado no jornal Astrophysical Journal Letters, trata-se de uma estrela Ia, corpo celeste cuja explosão é produzida quando uma anã branca rouba de uma estrela próxima uma quantidade de matéria superior à de que necessita, e se torna desequilibrada.

Estes corpos celestes geralmente aumentam o seu brilho gradualmente nas três semanas anteriores ao seu desaparecimento. Mas, de acordo com observações registadas em Fevereiro por astrónomos da Universidade Nacional da Austrália, no caso da SN 2018oh, também conhecida como ASASSN-18bt, o processo concluiu-se em apenas alguns dias.

Os astrónomos, liderados por Brad Tucker, detectaram uma emissão de luz adicional dois dias depois da explosão da SN 2018oh. O excesso de brilho pode ser explicado pela interacção entre a substância expulsa da anã branca e uma estrela próxima.

No entanto, os autores do estudo não encontraram nenhum vestígio de estrelas de grandes dimensões na região, o que os levou a considerar a possibilidade de que a super-nova tenha surgido a partir da fusão com outra anã branca que tivesse existido nas proximidades.

A explosão foi observada a dia 4 de Fevereiro pelo observatório ASAS-SN, pelo Telescópio Espacial Kepler e por outros instrumentos, que registaram a emissão luminosa cerca de 170 milhões de anos depois de a explosão ter acontecido.

Os astrónomos recolheram informação tão detalhada acerca da SN 2018oh, que uma equipa constituída por mais de 130 cientistas produziu três estudos diferentes [1, 2, 3], que descrevem o comportamento de uma super-nova com mais detalhe do que nunca.

Os cientistas caracterizam esta descoberta como uma observação sem precedentes do início da morte de uma estrela e acreditam que o achado possa vir a ser útil para determinar a taxa de explosão do Universo.

ZAP // Sputnik News

Por SN
9 Dezembro, 2018

 

974: Astrónomos têm um plano para caçar a antiga estrela morta que originou o Sistema Solar

National Institutes of Natural Sciences
Imagem ilustrativa do novo método proposto pelos cientistas

Investigadores propuseram um novo método para investigar o funcionamento interno das explosões das super-novas. O novo método recorre à análise de meteoritos e é o único que pode determinar o contributo dos anti-neutrinos de electrões – partículas enigmáticas que não podem ser rastreadas de outra forma.

Há mil milhões de anos, uma enorme estrela expeliu as suas entranhas para o espaço. Naquele enorme momento energético, a chamada super-nova de colapso do núcleo estelar formou uma nuvem de detritos de novos átomos, criados no calor da explosão.

Passado muito tempo, a nuvem acabou por se contrair atraída pela sua própria gravidade, dando origem a uma estrela – o nosso sol – cercada por pedaços de rocha e gás que deram origem aos planetas e a outros corpos em órbita. Muito depois, chegamos nós.

Basicamente, esta é a história da génese do nosso Sistema Solar. Há décadas que os cientistas analisam super-novas no entanto, ainda restam muitas dúvidas relativamente ao que realmente acontece numa explosão estelar. As super-novas são fenómenos que, para além de intensamente brilhantes, são fundamentais na evolução das estrelas e galáxias, mas os detalhes em que estas explosões ocorrem não são totalmente conhecidos.

Num novo artigo, publicado nesta terça-feira na Physical Review Letters, um grupo de cientistas propõe um novo método para responder a estas dúvidas.

Quando a estrela “velha” explodiu, uma partícula rara, a versão “fantasma” da antimatéria do neutrino – apelidada de “anti-neutrino do electrão” – explodiu e bateu na matéria circundante da super-nova. Estas colisões produziram um isótopo do tecnécio (elemento químico com número atómico 43) chamado de 98Tc. 

E, se os investigadores forem capazes de determinar qual a quantidade de 98Tc que foi produzida e o que lhe aconteceu, seriam também capazes de descrever a explosão da morte da estrela de forma muito mais detalhada.

A grande dificuldade relativamente ao isótopo é que, logo depois de ser criado, decai num isótopo de rutênio (elemento químico com número atómico 44), chamado de 98Ru.

No entanto, os investigadores acreditam e propõem no seu artigo que os vestígio do 98Tc podem ser relativamente fáceis de identificar e medir a partir de meteoros que, por vezes, caem na Terra – já que essas rochas estão praticamente intocadas desde o nascimento do Sistema Solar.

Os cientistas calcularam ainda que os anti-neutrinos dos electrões da super-nova que originou o Sistema Solar podem apenas ter produzido o suficiente do isótopo 98Tc, de forma a que os produtos do seu decaimento pudessem ser detectados em meteoros mesmo depois de milhões e milhões de anos.

Sinteticamente, a pesquisa, liderada por Takehito Hayakawa, encontrou um método para investigar o papel dos neutrinos de electrões em super-novas. Desta forma, medindo a quantidade de 98Ru presente em meteoritos, pode ser possível estimar que quantidade do seu “progenitor”, o 98Tc, estava presente no material que deu origem ao Sistema Solar.

Na última fase da sua vida, uma estrela massiva morre numa explosão conhecida como super-nova. Esta explosão explode a maior parte da massa da estrela para o espaço exterior. Massa este que é depois reciclada em novas estrelas e planetas, deixando assinaturas químicas distintas que dão evidências aos cientistas sobre a super-nova.

Os meteoritos – por vezes apelidados de estrelas cadentes – são formados a partir de material que sobrou do nascimento do Sistema Solar, preservando assim as assinaturas químicas originais.

Com paciência e uma medição cuidadosa, escreveram os investigadores, é possível medir com precisão estes traços. E com uma medição precisa, sublinham, pode ser possível desvendar os segredos da enorme explosão que deu origem ao nosso Sistema sola e a (quase) todos os átomos que compõem o nosso corpo.

Por ZAP
7 Setembro, 2018

(Foram corrigidos 14 erros ortográficos ao texto original)

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