5382: Hubble mostra que fluxos torrenciais de proto-estrelas podem não impedi-las de crescer

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/HUBBLE

Estas quatro imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam o caótico nascimento estelar no complexo de Orionte, a maior e mais próxima região de formação estelar. As fotos mostram estrelas bebés enterradas nos seus casulos gasosos empoeirados que anunciam os seus nascimentos por meio de ventos poderosos e pares de jactos giratórios parecidos as aspersores que disparam em direcções opostas. A luz no infravermelho próximo perfura a região empoeirada para revelar detalhes do processo de nascimento. Os fluxos estelares estão a formar cavidades dentro da nuvem gasosa de hidrogénio. Este estágio relativamente breve de nascimento dura cerca de 500.000 anos. Embora envoltas em poeira, as próprias estrelas emite m radiação poderosa que atinge as paredes da cavidade e espalha grãos de poeira, iluminando com luz infravermelha as lacunas nos invólucros gasosos. Os astrónomos descobriram que as cavidades na nuvem de gás circundante, esculpidas pelo fluxo de fluxo proto-estelar, não cresciam regularmente à medida que amadureciam, como propõem as teorias. As proto-estrelas foram fotografadas no infravermelho pelo instrumento WFC3 do Hubble. As imagens foram obtidas dia 14 de Novembro de 2009, dia 25 de Janeiro, 11 de Fevereiro e 11 de Agosto de 2010.
Crédito: NASA, ESA, STScI, N. Habel e S. T. Megeath (Universidade de Toledo) (ver versão não legendada)

Esta imagem obtida no solo fornece uma visão mais ampla de todo o complexo da nuvem de Orionte, a maior e mais próxima região de formação estelar. O material vermelho é hidrogénio gasoso ionizado e aquecido pela radiação ultravioleta de estrelas massivas em Orionte. As estrelas formam-se em nuvens de hidrogénio gasoso frio que são invisíveis ou aparecem como regiões escuras nesta imagem. A forma crescente é conhecida como Loop de Barnard e envolve parcialmente a figura da constelação de Orionte, o Caçador. A cintura do Caçador é a cadeia diagonal de três estrelas no centro da imagem. Os seus pés são as brilhantes estrelas Saiph (em baixo à esquerda) e Rigel (em baixo à direita). Esta paisagem abrange dezenas de milhares de estrelas que se formaram e ganharam vida. Muitas ainda estão envoltas nos seus casulos natais de gás e poeira e só são vistas no infravermelho. A linha ondulante de pontos amarelos, que começa em baixo à esquerda, é uma imagem sobreposta de 304 proto-estrelas obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Os investigadores usaram os telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA e o Telescópio Espacial Herschel da ESA para analisar como os fluxos das estrelas bebés esculpem cavidades nas vastas nuvens de gás. O estudo é o maior levantamento já feito sobre estrelas em desenvolvimento.
Crédito: Cortesia de R. B. Andreo, DeepSkyColors.com; Sobreposição dos dados: NASA, ESA, STScI, N. Habel e S. T. Megeath (Universidade de Toledo)

Embora a nossa Galáxia seja uma cidade imensa com pelo menos 200 mil milhões de estrelas, os detalhes de como se formaram permanecem envoltos em mistério.

Os cientistas sabem que as estrelas se formam a partir do colapso de enormes nuvens de hidrogénio que são comprimidas pela gravidade até ao ponto de ignição da fusão nuclear. Mas apenas mais ou menos 30% da massa inicial da nuvem termina como uma estrela recém-nascida. Para onde vai o resto do hidrogénio durante um processo tão ineficiente?

Supõe-se que uma estrela recém-formada liberte uma grande quantidade de gás quente por meio de jactos em forma de sabre de luz e ventos semelhantes a furacões lançados do disco circundante por poderosos campos magnéticos. Estes fogos de artifício devem impedir o crescimento da estrela central. Mas um novo e abrangente levantamento do Hubble mostra que esta explicação mais comum não parece funcionar, confundindo os astrónomos.

Os investigadores usaram dados previamente recolhidos pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA e pelo Telescópio Espacial Herschel da ESA para analisar 304 estrelas em desenvolvimento, chamadas proto-estrelas, no complexo de Orionte, a maior e mais próxima região de formação estelar (o Spitzer e o Herschel já não estão operacionais).

Neste que é até à data o maior levantamento de estrelas nascentes, os cientistas estão a descobrir que a eliminação do gás pelo escoamento de uma estrela pode não ser tão importante na determinação da sua massa final como sugerem as teorias convencionais. O objectivo dos investigadores era determinar se os fluxos estelares interrompiam a queda de gás numa estrela e impediam o seu crescimento.

Em vez disso, descobriram que as cavidades na nuvem de gás circundante, esculpidas pelo fluxo de uma estrela em formação, não cresciam regularmente à medida que amadureciam, como propõem as teorias.

“Num modelo de formação estelar, se começarmos com uma pequena cavidade, à medida que a proto-estrela rapidamente se torna mais evoluída, o seu fluxo cria uma cavidade cada vez maior até que o gás circundante é eventualmente expelido, deixando uma estrela isolada,” explicou o líder da investigação Nola Habel da Universidade de Toledo, no estado norte-americano do Ohio.

“As nossas observações indicam que não há um crescimento progressivo que podemos encontrar, de modo que as cavidades não estão a crescer até que empurrem toda a massa da nuvem. Portanto, deve haver algum outro processo a acontecer que elimina o gás que não acaba na estrela.”

Os resultados da equipa vão aparecer numa próxima edição da revista The Astrophysical Journal.

Nasce uma estrela

Durante o estágio relativamente breve de nascimento de uma estrela, que dura apenas mais ou menos 500.000 anos, a estrela rapidamente aumenta de massa. O que complica as coisas é que, conforme a estrela cresce, ela lança um vento, bem como um par de jactos giratórios parecidos a aspersores que disparam em direcções opostas. Estes fluxos começam a corroer a nuvem circundante, criando cavidades no gás.

As teorias populares preveem que, à medida que a jovem estrela evolui e o fluxo continua, as cavidades ficam mais largas até que toda a nuvem de gás em torno da estrela é completamente afastada. Com o “tanque de combustível” vazio, a estrela para de acumular massa – por outras palavras, para de crescer.

Para procurar o crescimento da cavidade, os investigadores primeiro classificaram as proto-estrelas por idade, analisando os dados do Herschel e Spitzer da emissão de luz de cada estrela. As proto-estrelas nas observações do Hubble também foram observadas como parte do Levantamento de Proto-estrelas de Orionte do telescópio Herschel.

De seguida, os astrónomos observaram as cavidades no infravermelho próximo com os instrumentos NICMOS (Near-infrared Camera and Multi-object Spectrometer) e WFC3 (Wide Field Camera 3). As observações foram feitas entre 2008 e 2017. Embora as próprias estrelas estejam envoltas em poeira, elas emitem radiação poderosa que atinge as paredes da cavidade e espalha grãos de poeira iluminando as lacunas nos invólucros gasosos no infravermelho.

As imagens do Hubble revelam os detalhes das cavidades produzidas pelas proto-estrelas em vários estágios de evolução. A equipa de Habel usou as imagens para medir as formas das estruturas e estimar os volumes de gás libertados para formar as cavidades. A partir desta análise, puderam estimar a quantidade de massa que foi eliminada pelas explosões estelares.

“Descobrimos que no final da fase proto-estelar, onde a maior parte do gás caiu da nuvem circundante para a estrela, várias estrelas jovens ainda têm cavidades bastante estreitas,” disse o membro da equipa Tom Megeath da Universidade de Toledo. “Então, esta imagem que ainda é comum sobre o que determina a massa de uma estrela e o que impede a queda do gás é que esta cavidade crescente do fluxo recolhe todo o gás. Isto tem sido fundamental para a nossa ideia de como a formação estelar continua, mas simplesmente não parece encaixar aqui nos dados.”

Futuros telescópios como o Telescópio Espacial James Webb da NASA vão investigar mais profundamente o processo de formação das proto-estrelas. As observações espectroscópicas do Webb vão examinar as regiões internas dos discos que rodeiam as proto-estrelas no infravermelho, procurando jactos nas fontes mais jovens. O Webb também ajudará os astrónomos a medir o ritmo de acreção de material do disco para estrela e estudará como o disco interno está a interagir com o fluxo.

Astronomia On-line
23 de Março de 2021


5380: Hubble vê a mudança das estações em Saturno

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/HUBBLE

Imagens pelo Telescópio Espacial Hubble de Saturno obtidas em 2018, 2019 e 2020, à medida que o verão no norte hemisfério do planeta transita para outono.
Crédito: NASA/ESA/STScI/A. Simon/R. Roth

Imagens pelo Telescópio Espacial Hubble de Saturno obtidas em 2018, 2019 e 2020, à medida que o verão no norte hemisfério do planeta transita para outono. Crédito: NASA/ESA/STScI/A. Simon/R. Roth

O Telescópio Espacial Hubble da NASA está a dar aos astrónomos uma visão das mudanças na vasta e turbulenta atmosfera de Saturno à medida que o verão no hemisfério norte do planeta transita para outono, conforme mostrado nesta série de imagens obtidas em 2018, 2019 e 2020 (da esquerda para a direita).

“Estas pequenas mudanças anuais nas bandas coloridas de Saturno são fascinantes,” disse Amy Simon, cientista planetária do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “À medida que Saturno se move em direcção ao outono no seu hemisfério norte, vemos as regiões polares e equatoriais a mudar, mas também vemos que a atmosfera varia em escalas de tempo muito mais curtas.” Simon é a autora principal de um artigo sobre estas observações publicado dia 11 de Março na revista The Planetary Science Journal.

“O que descobrimos foi uma ligeira mudança na cor de um ano para o outro, possivelmente na altura das nuvens e nos ventos – não é surpreendente que as mudanças não sejam enormes, pois estamos a olhar apenas para uma pequena fracção do ano de Saturno,” acrescentou Simon. “Esperamos grandes mudanças numa escala de tempo sazonal, de modo que isto está a mostrar a progressão em direcção à próxima estação.”

Os dados do Hubble mostram que de 2018 a 2020 o equador ficou 5 a 10% mais brilhante e os ventos mudaram ligeiramente. Em 2018, os ventos medidos perto do equador eram de cerca de 1600 quilómetros por hora, maiores do que aqueles medidos pela sonda Cassini da NASA durante 2004-2009, quando rondavam os 1300 km/h. Em 2019 e 2020 diminuíram de volta para as velocidades da Cassini. Os ventos de Saturno também variam com a altitude, de modo que a mudança nas velocidades medidas pode significar que as nuvens em 2018 estavam cerca de 60 quilómetros mais profundas do que as medidas durante a missão Cassini. Outras observações são necessárias para saber o que está a acontecer.

Saturno é o sexto planeta a contar do Sol e orbita a uma distância de mais ou menos 1,4 mil milhões de quilómetros da nossa estrela. Demora cerca de 29 anos terrestres a completar uma órbita, fazendo com que cada estação de Saturno tenha mais de sete anos terrestres. A Terra está inclinada em relação ao Sol, o que altera a quantidade de luz solar que cada hemisfério recebe à medida que o nosso planeta se move na sua órbita. Esta variação na energia solar é o que impulsiona as nossas mudanças sazonais. Saturno também está inclinado, de modo que à medida que as estações mudam naquele mundo distante, a mudança na luz solar pode estar a provocar algumas das suas alterações observadas.

Como Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar, Saturno é um “gigante gasoso” feito principalmente de hidrogénio e hélio, embora possa haver um núcleo rochoso bem no interior. Tempestades enormes, algumas quase tão grandes quanto a Terra, ocasionalmente surgem das profundezas da atmosfera. Como muitos dos planetas descobertos em torno de outras estrelas também são gigantes gasosos, os astrónomos anseiam aprender mais sobre como funcionam as suas atmosferas.

Saturno é o segundo maior planeta do Sistema Solar, com mais de 9 vezes o diâmetro da Terra, com mais de 50 luas e um sistema espectacular de anéis composto principalmente de água gelada. Duas destas luas, Titã e Encélado, parecem ter oceanos sob as suas crostas geladas que podem sustentar vida. Titã, a maior lua de Saturno, é a única lua no nosso Sistema Solar com uma atmosfera espessa, incluindo nuvens que fazem chover metano líquido e outros hidrocarbonetos até à superfície, formando rios, lagos e mares. Pensa-se que esta mistura de substâncias químicas seja semelhante à da Terra há milhares de milhões de anos, quando a vida surgiu. A missão Dragonfly da NASA sobrevoará a superfície de Titã, pousando em vários locais para procurar os blocos de construção primordiais da vida.

As observações de Saturno fazem parte do programa OPAL (Outer Planets Atmospheres Legacy) do Hubble. “O programa OPAL permite-nos observar cada um dos planetas exteriores com o Hubble todos os anos, permitindo novas descobertas e observando como cada planeta está a mudar ao longo do tempo,” disse Simon, investigadora principal do OPAL.

Astronomia On-line
23 de Março de 2021


5340: Rússia inaugura telescópio de neutrinos dentro do Baikal, um dos lagos mais profundos do mundo

CIÊNCIA/FÍSICA

(dr) Baikal GVD
Telescópio de neutrinos subaquático

No sábado, dia 13 de Março, os cientistas submergiram um dos maiores telescópios subaquáticos de neutrinos do mundo no lago Baikal, na Rússia.

Segundo o Interesting Engineering, o Baikal-GVD (Gigaton Volume Detector) vai procurar neutrinos – algumas das mais pequenas e mais abundantes partículas actualmente conhecidas – nas águas cristalinas do lago Baikal, na Rússia.

Aquele que é o maior telescópio de neutrinos subaquático profundo do hemisfério norte vai competir com o Ice Cube, localizado na Antárctida.

O lançamento do telescópio contou com a presença do ministro russo da Ciência e do Ensino Superior, Valery Falkov, que sublinhou que a pesquisa de neutrinos no lago Baikal é um dos eventos centrais do Ano da Ciência e Tecnologia na Rússia. O propósito de observar neutrinos é entender melhor como surgiu o Universo e como evoluiu ao longo do tempo.

Durante a cerimónia, foi assinado um memorando entre o ministério e a organização intergovernamental internacional Joint Institute for Nuclear Research, que inclui 18 países.

O telescópio foi instalado entre 750 e 1.300 metros de profundidade, a cerca de quatro quilómetros da margem do Baikal.

Os neutrinos são muito difíceis de detectar e a água é um meio muito eficaz. O facto de o lago ser profundo e coberto por gelo espesso durante mais de dois meses a cada ano é útil para que o Baikal-GVD consiga observar melhor os neutrinos.

O observatório flutuante consiste em cordas com vidro esférico e módulos de aço inoxidável anexados. Os cientistas esperam que este instrumento ajude a registar neutrinos astrofísicos e a direcção da sua chegada com precisão recorde.

Por Liliana Malainho
16 Março, 2021


Hubble Space Telescope just entered ‘safe mode’

SCIENCE/ASTRONOMY

It’s not clear when the iconic space telescope will be back online.

The Hubble Space Telescope photographed in 2009 at the start of the mission to upgrade and repair it. (Image credit: NASA Goddard)

The Hubble space telescope entered into “safe mode” due to a software error at around 4 a.m. ET on Sunday (March 7). But don’t worry, the telescope isn’t in danger of shutting down permanently.

“All science systems appear normal and Hubble is safe and stable,” the Hubble team wrote on Twitter. “The team is working [on] plans to safely return it to normal science operations.”

Safe mode is a protective feature that temporarily stops science observations and orients the Hubble’s solar panels toward the sun to make sure it has enough power, according to an article NASA posted in 2018, the last time the telescope entered safe mode. The satellite remains in safe mode until ground control can fix the issue.

Related: 26 Cosmic Photos from the Hubble Space Telescope’s Ultra Deep Field

In 2018, Hubble went into safe mode after one of its gyroscopes — instruments that help orient the satellite — failed. About three weeks later, the team was able to remotely fix a backup gyroscope that wasn’t working properly, and Hubble returned to normal operations. It’s not yet clear what software error caused Hubble’s current stint of hibernation, and it’s also not clear how long recovery will take.

Since its launch in 1990, the iconic Hubble space telescope has been gazing out into our universe, studying interstellar objects, planets, stars, supermassive black holes and space phenomena such as merging galaxies, according to NASA. And more than 30 years later —  double its planned lifetime — it’s still going strong.

The Hubble telescope has made more than 1.4 million observations and fueled the publication of more than 18,000 peer-reviewed science papers.

“In its over 30 years of operation, Hubble has made observations that have captured humanity’s imaginations and deepened our knowledge of the cosmos,” according to NASA. “It will continue to do so for years to come.” (NASA hasn’t yet released an official statement on Sunday’s “safe mode” incident.)

Originally published on Live Science.
By Yasemin Saplakoglu – Staff Writer
09/03/2021


5290: Telescópio FAST detectou três misteriosos sinais rádio do ainda jovem Universo

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

snvv / Canva

O gigante telescópio chinês FAST (Five Hundred Metre Aperture Spherical Telescope) detectou três misteriosas rajadas rápidas de rádio (FRB) que ocorreram quando o Universo era ainda jovem.

As rajadas rápidas de rádio são um dos fenómenos mais intrigantes de todo o Universo.

Estes sinais cósmicos são extremamente poderosos, podendo mesmo gerar tanta energia como centenas de milhões de sóis. Apesar da sua energia, estas emissões são breves e pontuais, sendo, por isso, muito difícil detestá-las e estudá-las directamente.

A sua origem é ainda desconhecida para a Ciência.

Apesar da dificuldade de rastreio, estes estranhos sinais – que podem ou não repetir-se – têm o potencial de fornecer novas informações sobre uma ampla gama de mistérios da Astrofísica, tal como escreve a agência noticiosa espanhola Europa Press.

As três novas FRBs foram descobertas por Niu Chenhui, cientista dos Observatórios Astronómicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências, que partiu dos dados do FAST.

Os resultados da investigação, publicados no início de Março na revista científica especializada The Astrophysical Journal Letters, mostram que estes sinais de rádio ocorreram há mil milhões de anos, quando o Universo era ainda “jovem”.

As três rajadas rápidas de rádio recém-descobertas, juntamente com o primeiro sinal de rádio deste tipo detetado pelo FAST no ano passado, sugerem que podem existir até  120.000 FRBs detectáveis ​​a chegar diariamente à Terra.

“Estamos a actualizar-nos no que respeita ao processamento de dados e esperamos mais descobertas do FAST, o radiotelescópio mais sensível do mundo“, rematou Chenhui.

A construção do FAST foi concluída no início de Outubro de 2019. Pouco depois, equipas de astrónomos inauguraram o telescópio que tem um diâmetro de 500 metros e 4.400 painéis de alumínio e se localiza numa região remota da China, sendo duas vezes mais potente do que o segundo maior do seu tipo, o Observatório Arecibo, em Porto Rico.

Os cientistas têm esperança que o FAST, capaz até de detectar as ondas de rádio mais fracas oriundas de pulsares e galáxias, possa ajudar a descobrir vida alienígena, tal como refere um novo artigo sobre o telescópio, publicado na revista científica Nature.

Não há explosões suficientes no Espaço que expliquem os estranhos sinais de rádio

Muitos dos mais brilhantes e estranhos fenómenos no espaço vêm de eventos cataclísmicos, como explosões ou colisões. As rajadas rápidas…

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ZAP ZAP //

Por ZAP
9 Março, 2021


5237: GTC descobre o maior enxame de galáxias conhecido do Universo primitivo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Imagem do enxame galáctico em formação, a 12,5 mil milhões de anos-luz. Os círculos indicam os novos membros descobertos com o GTC; 4 deles são mostrados em detalhe.
Crédito: NASA/ESA/GOODS-N+3DHST+Equipa CANDELS/Daniel López/IAC

Um estudo, liderado por investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e realizado com o OSIRIS, um instrumento acoplado ao GTC (Gran Telescopio Canarias), descobriu o enxame galáctico em formação mais densamente povoado do Universo primitivo. Os investigadores preveem que esta estrutura, que fica a 12,5 mil milhões de anos-luz, terá evoluído para se tornar um enxame semelhante ao de Virgem, vizinho do Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. O estudo foi publicado na revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os enxames de galáxias são grupos de galáxias que permanecem juntas devido à acção da gravidade. Para entender a evolução destas “cidades de galáxias”, os cientistas procuram estruturas em formação, os chamados proto-enxames galácticos, no início do Universo.

Em 2012, uma equipa internacional de astrónomos fez uma determinação precisa da distância da galáxia HDF850.1, conhecida como uma das galáxias com o maior ritmo de formação estelar no Universo observável. Para sua surpresa, os cientistas também descobriram que esta galáxia, que fica numa das regiões mais estudadas do céu conhecida como HDF/GOODS-North, faz parte de um grupo de mais ou menos uma dúzia de proto-galáxias que se formaram durante os primeiros mil milhões de anos da história cósmica. Antes da sua descoberta, apenas era conhecido um outro grupo primordial semelhante.

Agora, graças a uma nova investigação com o instrumento OSIRIS do GTC, a equipa mostrou que é uma das regiões mais densamente povoadas de galáxias no Universo primitivo e, pela primeira vez, realizaram um estudo detalhado das propriedades físicas deste sistema. “Surpreendentemente, descobrimos que todos os membros do enxame estudados até agora, cerca de duas dúzias, são galáxias com formação estelar normal, e que a galáxia central parece dominar a produção de estrelas nesta estrutura”, explica Rosa Calvi, ex-investigadora de pós-doutoramento no IAC e autora principal do artigo.

Testemunhas da infância do Universo local

Este estudo recente mostra que este enxame de galáxias em formação é formado por vários componentes, ou “zonas” com diferenças em termos de evolução. Os astrónomos preveem que esta estrutura mudará gradualmente até se tornar um enxame galáctico semelhante ao de Virgem, a região central do super-enxame com o mesmo nome onde está situado o Grupo Local de galáxias ao qual a Via Láctea pertence. “Vemos esta cidade em construção tal como era há 12.500 milhões de anos atrás, quando o Universo tinha menos de 10% da sua idade actual, por isso estamos a assistir à infância de um enxame de galáxias como os que são típicos do Universo local”, observa Helmut Dannerbauer, investigador do IAC e co-autor do artigo.

A distância medida a estas fontes estudadas concorda perfeitamente com as previsões baseadas em observações fotométricas feitas anteriormente no GTC por Pablo Arrabal Haro, ex-aluno de doutoramento no IAC, orientado por José Miguel Rodríguez Espinosa, investigador do IAC e secretário-geral adjunto da União Astronómica Internacional, e Casiana Muñoz-Tuñón, investigadora e Directora Adjunta do IAC, todos co-autoras do presente artigo científico. Arrabal desenvolveu um método para seleccionar galáxias com ritmos normais de formação estelar, baseado no levantamento fotométrico SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), um Grande Programa do ESO realizado no GTC. “Fico muito feliz em ver que o método desenvolvido durante a minha tese de doutoramento funciona tão bem no que toca a encontrar e confirmar uma região altamente povoada por galáxias no Universo distante,” afirma Arrabal.

O programa SHARDS foi liderado por Pablo Pérez-González, investigador do Centro de Astrobiologia e também autor do artigo. Como explica Pérez-González, “medir exactamente como estas estruturas se formam, especialmente no início do Universo, não é fácil, e precisamos de dados excepcionais como os que estamos a obter com o telescópio GTC como parte dos projectos SHARDS e SHARDS Frontier Fields, que nos permitem determinar distâncias até galáxias e entre galáxias na orla do Universo com uma precisão nunca antes alcançada.”

Além disso, Stefan Geier, astrónomo de apoio do GTC e co-autor do artigo científico, salienta que “este resultado altamente surpreendente não teria sido possível sem a extraordinária capacidade do OSIRIS juntamente com a grande área de recolha de luz do GTC, o maior telescópio óptico e infravermelho do mundo.”

Astronomia On-line
2 de Março de 2021


5222: Eis o primeiro enxame de (pequenos) buracos negros num aglomerado globular

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma equipa de cientistas, que esperava encontrar um buraco negro de massa intermédia no coração do aglomerado globular NGC 6397, encontrou, em vez disso, evidências de uma concentração de buracos negros mais pequenos.

Por vezes, na ciência, quando os investigadores se propõe a encontrar algo que previram, acabam por encontrar uma coisa complemente diferente.

Foi o caso dos astrónomos da agência espacial norte-americana (NASA) e da agência espacial europeia (ESA) que, com recurso ao Huble Space Telescope, examinaram o núcleo de um aglomerado globular – uma “bola” de estrelas velhas densamente compactadas – chamada NGC 6397. O objectivo dos cientistas era encontrar um buraco negro central de massa intermédia, mas acabaram por descobrir um enxame de pequenos buracos negros, revelaram as agências espaciais NASA e ESA, no dia 11 de Fevereiro.

De acordo com o Earth Sky, existem dois tipos de buracos negros: o buraco negro de massa estelar, que se forma quando uma grande estrela fica sem combustível e entra em colapso, e que pesa apenas algumas vezes a massa do nosso Sol; e o buraco negro super-massivo que se acredita existir no centro de cada grande galáxia e conter a massa de muitos milhões de estrelas.

Além desses dois tipos, os cientistas acreditam que também existe um tipo de buraco negro intermédio – com uma massa intermédia de 100 a 100 mil vezes a massa do nosso Sol. Mas, apesar de existirem vários candidatos a buraco negro intermediário, só existem alguns confirmados.

Os astrónomos escolheram analisar o aglomerado globular NGC 6397 porque, além de ser um dos mais próximos da Terra – a 7.800 anos-luz de distância -, seria o lugar ideal para encontrar buracos negros de tamanho médio por causa da colecção densa de estrelas no seu núcleo.

A análise dos dados do Huble Space Telescope e do Gaia Space Observatory não forneceu, no entanto, evidência de um buraco negro de tamanho médio. Em vez disso, foi detectada a primeira colecção de buracos negros no centro de um aglomerado globular.

(cv) ESA / Hubble / N. Bartmann
Ilustração da colecção de buracos negros em NGC 6397

Os aglomerados globulares são grandes colecções esféricas de estrelas que orbitam na periferia das galáxias. Além disso, são, por vezes, tão antigos quanto o próprio universo.

Um aglomerado globular com núcleo colapsado, como NGC 6397, é velho o suficiente para que as estrelas mais massivas gravitem em direcção ao centro do aglomerado e que as estrelas mais jovens tenham viajado em direcção à periferia – o que faz com que o seu núcleo seja muito denso.

Como não é possível observar directamente estes buracos negros intermédios, os astrónomos analisaram o movimento e velocidade das estrelas do aglomerado para perceberem a distribuição da sua massa – os locais onde as estrelas se movem mais rápido correspondem a áreas onde existe mais massa concentrada.

No entanto, descobriram que a distribuição das estrelas em NGC 6397 não estava confinada a uma localização central, semelhante a um ponto no núcleo, como seria de esperar na presença de um buraco negro de tamanho intermediário.

Em vez disso, a massa parecia espalhar-se mais aleatoriamente, estendendo-se a uma pequena percentagem do tamanho do aglomerado.

Assim, com base na evolução estelar, a equipa de cientistas concluiu que os restos de estrelas na forma de buracos negros de massa estelar estão a povoar as regiões internas do aglomerado globular – que é capaz de hospedar mais de 20 buracos negros do tipo “mais leve” que existe.

Por Sofia Teixeira Santos
27 Fevereiro, 2021


5108: Hubble captura uma “fábrica de estrelas” na constelação de Columba

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

ESA / Hubble & NASA, J. Lee
Galáxia NGC 1792 na constelação de Columba

A recente imagem capturada pelo telescópio espacial Hubble, da NASA/ESA, dá aos cientistas algumas dicas sobre esta autêntica “fábrica galáctica”.

No dia 5 de Fevereiro, a NASA partilhou uma imagem capturada pelo Telescópio Espacial Hubble da galáxia NGC 1792, localizada a cerca de 36 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Columba.

A NGC 1792 é uma galáxia espiral e uma starburst, onde estrelas são produzidas a uma taxa muito alta – uma autêntica “fábrica galáctica”.

“Esta visão íntima da NGC 1792 dá-nos algumas dicas sobre esta fábrica galáctica. As vastas faixas azuis vistas por toda a galáxia indicam áreas que estão cheias de estrelas jovens e quentes, e é nos tons de laranja, mais perto do centro, que as estrelas mais velhas e mais frias residem”, lê-se no comunicado da agência espacial norte-americana.

Na Via Láctea, as estrelas são produzidas a uma velocidade de cerca de três massas solares por ano. Por comparação, numa starburst as estrelas são produzidas a uma taxa até dez vezes superior à da nossa galáxia.

A rápida produção de estrelas acontece graças ao grande reservatório de gás na galáxia, que forma os blocos de construção de novas estrelas.

A NASA explica que, quando as galáxias têm um grande reservatório de gás, como a NGC 1792, as fases de explosão estelar de curta duração podem ser desencadeadas por eventos galácticos, como fusões e interacções de marés.

Agora, os cientistas da agência espacial estão concentrados em encontrar uma explicação para a desaceleração da formação estelar antes de a galáxia usar todo o seu gás. A teoria mais consensual é que as super-novas e os ventos estelares podem dispersar o gás e interromper a formação de estrelas, deixando algum gás remanescente.

Por Liliana Malainho
12 Fevereiro, 2021


5085: Hubble localiza nebulosa M1-63. É uma autêntica ampulheta cósmica

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

NASA / ESA / Hubble / L. Stanghellini
Nebulosa M1-63

A NASA divulgou uma fotografia, tirada pelo Telescópio Espacial Hubble, da nebulosa planetária bipolar M1-63, localizada ao sul da pequena constelação de Scutum.

A M1-63 – também conhecida como VV 209, IRAS 18486-1314 e 2MASS J18513095-1310367 – é uma nebulosa planetária bipolar localizada na pequena constelação de Scutum, a uma distância de quase 32.000 anos-luz da Terra.

Segundo os astrónomos do Hubble, citados pelo Sci-News, nebulosas como esta são formadas “quando a estrela ao seu centro derrama grandes quantidades de material das suas camadas externas, deixando para trás uma nuvem espectacular de gás e poeira”.

“Acredita-se que um sistema binário de estrelas no centro da nebulosa bipolar seja capaz de criar formas de ampulheta ou borboletas como a desta imagem”, acrescentaram.

O fenómeno acontece “porque o material da estrela que se desprende é canalizado em direcção aos seus pólos, com a ajuda da companheira, criando a distinta estrutura de lóbulo duplo vista em nebulosas como M1-63″.

De acordo com o portal, a nova imagem da nebulosa é baseada em dados obtidos através da câmara instalada no telescópio Hubble, chamada Wide Field Camera 3, que  possui quatro filtros: F200W, F350W, F502W e F814W.

Já a cor é o resultado da atribuição de matizes diferentes a cada imagem monocromática associada a um filtro individual.

ZAP ZAP //

Por ZAP
9 Fevereiro, 2021


5006: Intrigante sistema de seis exoplanetas com movimentos rítmicos desafia teorias de formação planetária

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ESO

Com o auxílio de vários telescópios, incluindo o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), os astrónomos descobriram um sistema com seis exoplanetas, cinco dos quais estão presos numa dança rítmica rara em torno da sua estrela central. Os investigadores acreditam que o sistema poderá dar-nos pistas importantes sobre como é que os planetas, incluindo os do Sistema Solar, se formam e evoluem.

A primeira vez que observou TOI-178, uma estrela a cerca de 200 anos-luz de distância da Terra na direcção da constelação do Escultor, a equipa de investigadores pensou que tinha descoberto dois planetas em torno desta estrela a percorrer essencialmente a mesma órbita. No entanto, um olhar mais detalhado revelou algo inteiramente diferente. “Através de mais observações percebemos que não tínhamos dois planetas em órbita da estrela praticamente à mesma distância dela, mas antes planetas múltiplos numa configuração muito especial,” explica Adrien Leleu da Universidade de Genève e da Universidade de Berna, Suíça, que liderou um novo estudo deste sistema, publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

O novo trabalho de investigação revelou que o sistema possui seis exoplanetas e que todos menos um estão trancados numa dança rítmica especial à medida que se movem nas suas órbitas. Por outras palavras, encontram-se em ressonância, o que significa que há padrões que se repetem à medida que os planetas se deslocam em redor da estrela, com alguns planetas a alinharem-se entre si ao fim de algumas órbitas. Observamos uma ressonância semelhante nas órbitas de três das luas de Júpiter: Io, Europa e Ganimedes. Io, o mais próximo de Júpiter dos três, completa quatro órbitas completas em torno de Júpiter para uma única órbita de Ganimedes, o mais afastado, e completa duas órbitas completas para cada órbita de Europa.

Os cinco exoplanetas mais exteriores do sistema TOI-178 seguem uma cadeia de ressonância muito mais complexa, uma das mais longas descobertas até à data num sistema de planetas. Enquanto as três luas de Júpiter têm uma ressonância 4:2:1, os cinco planetas mais exteriores do sistema TOI-178 seguem a cadeia 18:9:6:4:3, ou seja, enquanto o segundo planeta a contar da estrela (o primeiro na cadeia de ressonância) completa 18 órbitas, o terceiro planeta a contar da estrela (o segundo da cadeia) completa 9 órbitas e assim por diante. De facto, inicialmente os cientistas encontraram apenas cinco planetas no sistema, mas, ao seguirem o ritmo de ressonância, calcularam onde é que estaria um planeta adicional na sua órbita, na próxima altura em que os cientistas podiam observar o sistema.

Mais do que uma curiosidade orbital, esta dança de planetas ressonantes dá-nos pistas sobre o passado do sistema. “As órbitas neste sistema estão muito bem ordenadas, o que nos diz que o sistema evoluiu bastante suavemente desde o seu nascimento,” explica Yann Alibert, da Universidade de Berna, Suíça e um dos co-autores deste trabalho. Se o sistema tivesse sido significativamente perturbado no início da sua vida como, por exemplo, por um impacto gigante, esta frágil configuração de órbitas não teria sobrevivido.

Desordem no sistema rítmico

Apesar do arranjo das órbitas ser bem organizado e ordenado, as densidades dos planetas “são muito mais desordenadas”, diz Nathan Hara da Universidade de Genève, Suíça, que também esteve envolvido no estudo. “Parece haver um planeta tão denso como a Terra mesmo ao lado de um outro planeta muito “fofo”, com metade da densidade de Neptuno, seguido por um planeta com a densidade de Neptuno. Não é o que estamos habituados a ver.” No nosso Sistema Solar, por exemplo, os planetas estão arranjados de forma ordenada, com os planetas rochosos, mais densos, mais próximos da estrela central e os planetas gasosos “fofos”, de baixa densidade, mais afastados.

Este contraste entre a harmonia rítmica dos movimentos orbitais e as densidades desordenadas desafia claramente a nossa compreensão da formação e evolução dos sistemas planetários,” diz Leleu.

Combinando técnicas

De modo a investigar a invulgar arquitectura deste sistema, a equipa usou dados do satélite CHEOPS da Agência Espacial Europeia, assim como do instrumento ESPRESSO montado no VLT do ESO e do NGTS e SPECULOOS, ambos situados no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Uma vez que os exoplanetas são extremamente difíceis de observar de forma directa através de telescópios, os astrónomos usam outras técnicas para os detectar. Os principais métodos utilizados são imagens de trânsitos — observando a luz emitida pela estrela central que diminui de intensidade quando um planeta passa na sua frente, quando observada a partir da Terra — e velocidades radiais — observando o espectro de luz da estrela em busca de pequenos sinais de oscilação que ocorrem quando os exoplanetas de deslocam nas suas órbitas. A equipa usou ambos os métodos para observar o sistema: CHEOPS, NGTS e SPECULOOS para trânsitos e ESPRESSO para velocidades radiais.

Ao combinar as duas técnicas, os astrónomos conseguiram reunir informação crucial sobre o sistema e os seus planetas, que orbitam a estrela central muito mais perto e com maior velocidade do que a Terra orbita o Sol. O mais rápido (o planeta mais interior) completa uma órbita em apenas alguns dias, enquanto o mais lento demora cerca de dez vezes mais. Os seis planetas apresentam tamanhos que vão desde o tamanho da Terra até cerca de três vezes este valor, enquanto as suas massas estão entre 1,5 e 30 vezes a massa terrestre. Alguns dos planetas são rochosos, mas maiores que a Terra — os chamados Super-Terras. Outros são planetas gasosos, como os planetas exteriores do nosso Sistema Solar, mas são muito mais pequenos — os chamados Mini-Neptunos.

Apesar de nenhum destes seis exoplanetas se encontrar na zona de habitabilidade da estrela, os investigadores sugerem que, ao continuar a seguir a cadeia de ressonância, poderão encontrar planetas adicionais que poderão existir nesta zona ou muito perto dela. O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que deverá começar a operar esta década, será capaz de observar directamente exoplanetas rochosos na zona de habitabilidade da estrela e até caracterizar as suas atmosferas, dando-nos a oportunidade de conhecer sistemas como o TOI-178 com muito mais detalhe.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Six transiting planets and a chain of Laplace resonances in TOI-178” publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa é composta por A. Leleu (Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, Suíça [UNIGE], Universidade de Berna, Suíça [Bern]), Y. Alibert (Bern), N. C. Hara (UNIGE), M. J. Hooton (Bern), T. G. Wilson (Centre for Exoplanet Science, SUPA School of Physics and Astronomy, University of St Andrews, RU [St Andrews]), P. Robutel (IMCCE, UMR8028 CNRS, Observatoire de Paris, França [IMCCE]), J.-B Delisle (UNIGE), J. Laskar (IMCCE), S. Hoyer (Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM, França [AMU]), C. Lovis (UNIGE), E. M. Bryant (Department of Physics, University of Warwick, RU [Warwick], Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick [CEH]), E. Ducrot (Unidade de Investigação em Astrobiologia, Université de Liège, Bélgica [Liège]), J. Cabrera (Instituto de Investigação Planetária, Centro Aeroespacial alemão (DLR), Berlim, Alemanha [Institute of Planetary Research, DLR]), J. Acton (School of Physics and Astronomy, University of Leicester, RU [Leicester]), V. Adibekyan (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Departamento de Física e Astronomia, Universidade do Porto [CAUP]), R. Allart (UNIGE), C. Allende Prieto (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife [IAC], Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife [ULL]), R. Alonso (IAC, ULL), D. Alves (Camino El Observatorio 1515, Las Condes, Santiago, Chile), D. R Anderson (Warwick, CEH), D. Angerhausen (ETH Zürich, Instituto de Física das Partículas e Astrofísica), G. Anglada Escudé (Institut de Ciències de l’Espai [ICE, CSIC], Bellaterra, Espanha, Institut d’Estudis Espacials de Catalunya [IEEC], Barcelona, Espanha), J. Asquier (ESTEC, ESA, Noordwijk, Holanda [ESTEC]), D. Barrado (Depto. de Astrofísica, Centro de Astrobiologia [CSIC-INTA], Madrid, Espanha), S.C.C Barros (IA, Departamento de Física e Astronomia, Universidade do Porto, Portugal), W. Baumjohann (Instituto de Investigação Espacial, Academia das Ciências austríaca, Áustria), D. Bayliss (Warwick, CEH), M. Beck (UNIGE), T. Beck (Bern) A. Bekkelien (UNIGE), W. Benz (Bern, Centro do Espaço e Habitabilidade, Berna, Suíça [CSH]), N. Billot (UNIGE), A. Bonfanti (IWF), X. Bonfils (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, França), F. Bouchy (UNIGE), V. Bourrier (UNIGE), G. Boué (IMCCE), A. Brandeker (Departamento de Astronomia, Universidade de Estocolmo, Suécia), C. Broeg (Bern), M. Buder (Instituto de Sistemas de Sensores Ópticos, Centro Aeroespacial alemão (DLR) [Institute of Optical Sensor Systems, DLR]), A. Burdanov (Liège, Department of Earth, Atmospheric and Planetary Science, Massachusetts Institute of Technology, EUA), M. R. Burleigh (Leicester), T. Bárczy (Admatis, Miskok, Hungria), A. C. Cameron (St Andrews), S. Chamberlain (Leicester), S. Charnoz (Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS, França), B. F. Cooke (Warwick, CEH), C. Corral Van Damme (ESTEC), A. C. M. Correia (CFisUC, Departamento de Física, Universidade de Coimbra, Portugal, IMCCE, UMR8028 CNRS, Observatoire de Paris, França), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Itália [INAF Trieste]), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Itália [INAF Torino]), M. B. Davies (Observatório de Lund, Departamento de Astronomia e Física Teórica, Universidade de Lund, Suécia), M. Deluil (AMU), L. Delrez (AMU, Instituto Investigação de Ciências Espaciais, Tecnologias e Astrofísica [STAR], Université de Liège, Bélgica, UNIGE), O. D. S. Demangeon (IA), B.-O. Demory (CSH), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), G. Di. Persio (INAF, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Roma, Itália), X. Dumusque (UNIGE), D. Ehrenreich (UNIGE), A. Erikson (Instituto de Investigação Planetária, DLR), P. Figueira (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, ESO Vitacura), A. Fortier (Bern, CSH), L. Fossato (Instituto de investigação Espacial, Academia de Ciências austríaca, Graz, Austria [IWF]), M. Fridlund (Observatório de Leiden, Universidade de Leiden, Holanda, Departamento do Espaço, Terra e Ambiente, Universidade de Tecnologia de Chalmers, Observatório Espacial Onsala, Suécia [Chalmers]), D. Futyan (UNIGE), D. Gandolfi (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Itália), A. García Muñoz (Centro de Astronomia e Astrofísica, Universidade Técnica de Berlim, Alemanha), L. Garcia (Liège), S. Gill (Warwick, CEH), E. Gillen (Astronomy Unit, Queen Mary University of London, RU, Cavendish Laboratory, Cambridge, RU [Cavendish Laboratory]), M. Gillon (Liège), M. R. Goad (Leicester), J. I. González Hernández (IAC, ULL), M. Guedel (Universidade de Viena, Departamento de Astrofísica, Áustria), M. N. Günther (Department of Physics e Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, EUA), J. Haldemann (Bern), B. Henderson (Leicester), K. Heng (CSH), A. E. Hogan (Leicester), E. Jehin (STAR), J. S. Jenkins (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Santiago, Chile, Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), Santiago, Chile), A. Jordán (Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibáñez, Santiago, Chile, Millennium Institute for Astrophysics, Chile), L. Kiss (Observatório de Konkoly, Centro de Investigação de Astronomia e Ciências da Terra, Budapeste, Hungria), M. H. Kristiansen (Observatório de Brorfelde, Observatório de Gyldenkernes, Dinamarca, DTU Space, Instituto Nacional do Espaço, Universidade Técnica da Dinamarca, Dinamarca), K. Lam (Instituto de Investigação Planetária, DLR), B. Lavie (UNIGE), A. Lecavelier des Etangs (Institut d’Astrophysique de Paris, UMR7095 CNRS, Université Pierre & Marie Curie, Paris, França), M. Lendil (UNIGE), J. Lillo-Box (Depto. de Astrofísica, Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA),ESAC campus, Madrid, Espanha), G. Lo Curto (ESO Vitacura), D. Magrin (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Itália [INAF Padova]), C. J. A. P. Martins (IA, CAUP), P. F. L. Maxted (Astrophysics Group, Keele University, RU), J. McCormac (Warwick), A. Mehner (ESO Vitacura), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Itália), P. Molaro (INAF Trieste, IFPU Trieste), M. Moyano (Instituto de Astronomía, Universidad Católica del Norte, Antofagasta, Chile), C. A. Murray (Cavendish Laboratory), V. Nascimbeni (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Itália), N. J. Nunes (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), G. Olofsson (Departamento de Astronomia, Universidade de Estocolmo, Suécia), H. P. Osborn (CSH, Department of Physics e Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, EUA), M. Oshagh (IAC, ULL), R. Ottensamer (Departamento de Astrofísica, Universidade de Viena, Áustria), I. Pagano (INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Itália), E. Pallé (IAC, ULL), P. P. Pedersen  (Cavendish Laboratory), F. A. Pepe (UNIGE), C.M. Persson (Chalmers), G. Peter (Instituto de Sistemas de Sensores Ópticos, Centro Aeroespacial alemão (DLR), Berlim, Alemanha), G. Piotto (INAF Padova, Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Università degli Studi di Padova, Itália), G. Polenta (Centro de Dados de Ciências Espaciais, Roma, Itália), D. Pollacco (Warwick), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF (Telescopio Nazionale Galileo), La Palma, Espanha, INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Itália), F. J. Pozuelos (Liège, STAR), F. Pozuelos (Liège, STAR), D. Queloz (UNIGE, Cavendish Laboratory), R. Ragazzoni (INAF Padova), N. Rando (ESTEC), F. Ratti (ESTEC), H. Rauer (Instituto de Investigação Planetária, DLR), L. Raynard (Leicester), R. Rebolo (IAC, ULL), C. Reimers (Departamento de Astrofísica, Universidade de Viena, Áustria), I. Ribas (Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), Espanha, Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), Barcelona, Espanha), N. C. Santos (IA, Departamento de Física e Astronomia, Universidade do Porto, Portugal), G. Scandariato (INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Itália), J. Schneider (Observatório de Paris, França), D. Sebastian (School of Physics Astronomy, University of Birmingham, RU [Birmingham]), M. Sestovic (CSH), A. E. Simon (Bern), A. M. S. Smith (Instituto de Investigação Planetária, DLR), S. G. Sousa (IA), A. Sozzetti (INAF Torino), M. Steller (IWF), A. Suárez Mascareño (IAC, ULL), G. M. Szabó (Universidade de ELTE Eötvös Loránd, Observatório Astrofísico de Gothard, Hungria, Grupo de Investigação de Exoplanetas MTA-ELTE, Hungria), D Ségransan (UNIGE), N. Thomas (Bern), S. Thompson (Cavendish Laboratory), R. H. Tilbrook (Leicester), A. Triaud (Birmingham), S. Udry (UNIGE), V. Van Grootel (STAR), H. Venus (Instituto de Sistemas de Sensores Ópticos, DLR), F. Verrecchia (Centro de Dados de Ciências Espaciais, ASI, Roma, Itália, INAF, Osservatorio Astronomico di Roma, Itália), J. I. Vines (Camino El Observatorio 1515, Santiago, Chile), N. A. Walton (Institute of Astronomy, University of Cambridge, RU), R. G. West (Warwick, CEH), P. K. Wheatley (Warwick, CEH), D. Wolter (Instituto de Investigação Planetária, DLR), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Madrid, Espanha).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

eso2102pt — Nota de Imprensa Científica
25 de Janeiro de 2021


Investigadores “voltam atrás no tempo” para calcular idade e local de explosão de super-nova

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Este retrato pelo Telescópio Espacial Hubble revela os remanescentes gasosos de uma estrela massiva que explodiu há aproximadamente 1700 anos. O cadáver estelar, um remanescente de super-nova chamado 1E 0102.2-7219, conheceu o seu fim na Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa Via Láctea.
Crédito: NASA, ESA e J. Banovetz e D. Milisavljevic (Universidade Purdue)

Os astrónomos estão a “voltar atrás no tempo” num remanescente de super-nova. Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, refizeram o percurso dos estilhaços velozes da explosão a fim de calcular uma estimativa mais precisa da localização e do momento da detonação estelar.

A vítima é uma estrela que explodiu há muito tempo na Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa Via Láctea. A estrela condenada deixou para trás um cadáver gasoso em expansão, um remanescente de super-nova chamado 1E 0102.2-7219, que o Observatório Einstein da NASA descobriu pela primeira vez em raios-X. Como detectives, os investigadores vasculharam imagens de arquivo obtidas pelo Hubble, analisando observações no visível obtidas com 10 anos de intervalo.

A equipa de investigação, liderada por John Banovetz e Danny Milisavljevic da Universidade Purdue em West Lafayette, no estado norte-americano do Indiana, mediu as velocidades de 45 aglomerados de material em forma de girino, ricos em oxigénio, ejectados pela explosão de super-nova. O oxigénio ionizado é um excelente rastreador porque brilha mais forte no visível.

Para calcular uma idade precisa da explosão, os astrónomos escolheram os 22 aglomerados de ejecção mais rápidos, ou nós. Os cientistas determinaram que estes alvos eram os menos prováveis de verem a sua velocidade diminuída pela passagem pelo material interestelar. Então traçaram o movimento dos nós para trás no tempo até que o material ejectado se aglutinasse num ponto, identificando o local da explosão. Uma vez conhecido, puderam calcular o tempo necessário para os nós velozes viajarem do centro da explosão até à sua posição actual.

De acordo com a sua estimativa, a luz da explosão chegou à Terra há 1700 anos, durante o declínio do Império Romano. No entanto, a super-nova só seria visível para os habitantes do Hemisfério Sul. Infelizmente, não existem registos conhecidos deste evento titânico.

Os resultados dos investigadores diferem das observações anteriores do local da explosão de super-nova e da idade. Estudos anteriores, por exemplo, chegaram a idades da explosão de 2000 e 1000 anos. No entanto, Banovetz e Milisavljevic dizem que a sua análise é mais robusta.

“Um estudo anterior comparou imagens obtidas com anos de intervalo e com duas câmaras do Hubble, a WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2) e a ACS (Advanced Camera for Surveys),” disse Milisavljevic. “Mas o nosso estudo compara dados obtidos com a mesma câmara, a ACS, tornando a comparação muito mais robusta; os nós foram muito mais fáceis de rastrear usando o mesmo instrumento. É um testamento da longevidade do Hubble, termos conseguido fazer uma comparação tão limpa de imagens tiradas com 10 anos de diferença.”

Os astrónomos também aproveitaram as imagens nítidas do instrumento ACS para seleccionar quais os aglomerados de material ejectado para análise. Em estudos anteriores, os investigadores calcularam a média da velocidade de todos os detritos gasosos para calcular a idade da explosão. No entanto, os dados do ACS revelaram regiões onde o material ejectado desacelerou porque estava a chocar com o material mais denso “derramado” pela estrela antes de explodir como super-nova. Os cientistas não incluíram estes nós na amostra. Precisavam do material ejectado que melhor reflectisse as suas velocidades originais da explosão, usando-os para determinar uma estimativa precisa da idade da explosão de super-nova.

O Hubble também cronometrou a velocidade de uma estrela de neutrões suspeita – o núcleo esmagado da estrela condenada – que foi expelida pela explosão. Com base nas suas estimativas, a estrela de neutrões deve estar a mover-se a mais de 3,2 milhões de quilómetros por hora do centro da explosão para chegar à sua posição actual. A estrela de neutrões suspeita foi identificada em observações com o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile, em combinação com dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA.

“É um valor bastante elevado e no extremo de quão rápido pensamos que uma estrela de neutrões pode mover-se, mesmo tendo recebido um ‘pontapé’ da explosão de super-nova,” disse Banovetz. “Investigações mais recentes questionam se o objecto é realmente a estrela de neutrões sobrevivente da explosão de super-nova. É potencialmente apenas um amontoado compacto do material ejectado pela super-nova que foi iluminado, e os nossos resultados geralmente apoiam esta conclusão.”

Portanto, a caça à estrela de neutrões ainda está em andamento. “O nosso estudo não resolve o mistério, mas dá uma estimativa da velocidade da estrela de neutrões candidata,” disse Banovetz.

Astronomia On-line
19 de Janeiro de 2021


4931: Hubble capta imagens incríveis de colisões de galáxias

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

No final do ano, mostramos-lhe uma compilação de fotografias captadas pelo Hubble e consideradas, pela Forbes, como as melhores do telescópio.

Agora, mostramos-lhe seis imagens dadas a conhecer pela NASA que mostram colisões e fusões de galáxias captadas pelo Telescópio Espacial Hubble.

Hubble: Imagens impressionantes da colisão de galáxias

Os astrónomos têm realmente muita sorte, se pensarmos que, em primeira mão, têm acesso a imagens absolutamente inacreditáveis de eventos espaciais. Apesar de não ser na primeira fila, podemos vê-las, quando divulgadas, e ficar impressionados também.

Esta semana, uma equipa de astrónomos que trabalha no Telescópio Espacial Hubble da NASA e na Agência Espacial Europeia publicou seis imagens que mostram a fusão brilhante de galáxias. Aliás, quando as galáxias colidem, tendem a parecer distorcidas e estranhas.

Conforme divulgado, as imagens das colisões fazem parte do inquérito Hubble Imaging Probe of Extreme Environments and Clusters (HiPEEC), que serve para compreender melhor a formação de estrelas em lugares cósmicos selvagens.

Isto, porque, em locais como este, surgem densos aglomerados de estrelas que se formam a partir de galáxias que se fundem. Ora, além de serem especialmente brilhantes, deixam evidências de colisões cósmicas de longa data.

É durante os raros eventos de fusão que as galáxias sofrem mudanças dramáticas na sua aparência e no seu conteúdo estelar. Estes sistemas são excelentes laboratórios para rastrear a formação de aglomerados de estrelas em condições físicas extremas.

Escreveram os astrónomos do Telescópio Espacial Hubble.

Fique com as imagens abaixo:

A galáxia NGC 3256, resultante de uma fusão, está localizada a cerca de 100 milhões de anos-luz da Terra.

O sistema galáctico NGC 1614 com uma variedade de braços em espiral e uma cauda recta no canto superior direito.

A “fusão Medusa” ou NGC 4194: resultado de uma galáxia maior que consome uma galáxia mais pequena.

As galáxias IC 694 e NGC 3690 passaram perto há cerca de 700 milhões de anos, resultando numa “estrondosa explosão de formação estelar”.

A NGC 6052 é um par de galáxias em colisão e está localizada a a cerca de 230 milhões de anos-luz.

A galáxia NGC 34 é o resultado da colisão de duas galáxias há alguns milhões de anos.

Autor: Ana Sofia


4905: Astrónomos observam maior filamento cósmico de sempre. Mede 50 milhões de anos-luz

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Reiprich et al. / Astronomy & Astrophysics

Uma equipa de astrofísicos observou, pela primeira vez, um filamento de gás com um comprimento de, pelo menos, 50 milhões de anos-luz.

Astrofísicos anunciaram a observação do filamento cósmico mais longo alguma vez encontrado: estende-se por uns impressionantes 50 milhões de anos-luz e pode ser ainda maior. A equipa detectou a teia de gás ao estudar um sistema de três aglomerados de galáxias a 700 milhões de anos-luz da Terra, chamado Abell 3391/95.

De acordo com o Europa Press, os cientistas observaram o aglomerado, e cada uma das galáxias que o compõe, através de imagens tiradas com o eROSITA, um instrumento de raios-X a bordo do telescópio espacial russo-alemão Spektr-RG. A interligar as galáxias estava o filamento cósmico gigante.

Os investigadores compararam a teia observada com simulações feitas anteriormente por computador e ficaram muito surpreendidos pelo facto de as imagens do eROSITA serem tão parecidas com as previsões teóricas.

As semelhanças “sugerem que o modelo padrão sobre a evolução do Universo está correto”, disse Thomas Reiprich, em comunicado.

No entanto, o mais importante é que estes resultados provam que a matéria em falta está escondida nos filamentos. As teias cósmicas, feitas de longos filamentos de hidrogénio que sobraram do Big Bang, podem conter a maioria (mais de 60%) do gás do Universo e alimentar directamente todas as regiões produtoras de estrelas no Espaço.

Contudo, observar estes filamentos não é uma tarefa fácil, uma vez que estas estruturas são das mais fracas do Universo e acabam por ser ofuscadas pelo brilho das galáxias ao seu redor.

“O eROSITA tem detectores muito sensíveis para o tipo de radiação de raios-X que emana do gás nos filamentos”, explicou Reiprich. O instrumento tem também um grande campo de visão – como uma lente grande angular, captura uma parte relativamente grande do céu numa única medição e numa resolução muito alta.”

O artigo científico foi recentemente publicado na Astronomy & Astrophysics.

Por Liliana Malainho
4 Janeiro, 2021


4895: As 10 melhores fotografias de 2020 do Telescópio Espacial Hubble

CIÊNCIA/ESPAÇO/HUBBLE

Apesar deste ano ter sido bastante atípico e ter abrandado vários momentos, o espaço não parou de surpreender. Aliás, o que está à nossa volta não para de evoluir e foram várias as imagens que a Terra recebeu de alguns vizinhos lácteos.

Agora, com o ano de 2020 a chegar ao fim, mostramos-lhe as 10 melhores fotografias captadas pelo Telescópio Espacial Hubble seleccionadas pela Forbes.

As vistas captadas pelo Telescópio Espacial Hubble são sempre incríveis. Desde variadas perspectivas do Sistema Solar até galáxias distantes e aparentemente desconhecidas, o Universo vai sendo desvendado. Em 2020, foram vários os momentos captados neste que foi o seu 30º aniversário. Hoje, deixamos-lhe as 10 fotografias mais marcantes captadas pelo Telescópio Espacial Hubble.

10 – A sombra empoeirada de um buraco negro

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble captou o cerne da galáxia activa IC 5063. Conforme podemos ver, a fotografia revela uma mistura de raios brilhantes e sombras escuras oriundas do núcleo em chamas, onde fica um super-massivo buraco negro.

09 – Anéis relativistas

Na teoria de Einstein, os corpos maciços comportam-se como corpos distantes. Na fotografia podemos ver um fenómeno efectivamente raro e estranho.

Se prestar atenção, identifica o GAL-CLUS-022058s, localizado na constelação de Fornax. Este que é um dos mais completos anéis de Einstein até agora descobertos no nosso Universo.

08 – Glóbulos gasosos flutuantes

Quando uma nova estrela maciça começa a brilhar, apesar de ainda estar dentro da nuvem molecular fria a partir da qual se formou, a sua radiação energética pode ionizar o hidrogénio da nuvem. Dessa forma, pode criar uma grande e quente bolha de gás ionizado.

Então, a fotografia captada pelo Telescópio Espacial Hubble captou os frEGGs: glóbulos compactos e escuros de poeira e gás. Aliás, alguns deles estão até a dar origem a estrelas de massa baixa.

07 – Grande galáxia em espiral

Na fotografia captada pelo Telescópio Espacial Hubble podemos observar a UGC 2885.

Sendo uma galáxia com um tamanho realmente invulgar, a galáxia está localizada a 232 milhões de anos-luz, na constelação de Perseu. A saber, é 2,5 vezes mais larga do que a nossa Via Láctea e contém 10 vezes mais estrelas.

06 – Desintegração do cometa ATLAS

O Telescópio Espacial Hubble identificou 30 fragmentos do cometa C/2019 Y4 (ATLAS), que se desintegrou. Aliás, são as imagens mais nítidas que existem deste acontecimento, cujos pedaços resultantes têm o tamanho aproximado de uma casa e estavam, na altura da fotografia (20 e 23 de Abril), a 146 milhões de quilómetros da Terra.

05 – Nebulosa Borboleta

Conforme revelam observações recentes, revelam uma brilhante curva em “S” que destaca uma descarga de gás rica e ferro.

A nebulosa origina-se pela presença de uma ou mais estrelas localizadas no seu centro. Além disso, está a 2 500 e 3 800 anos-luz de distância, na constelação Scorpius.

04 – Júpiter Turbulento

Esta foi a última fotografia de Júpiter captada pelo Telescópio Espacial Hubble, a 25 de Agosto. Então, a visão nítida oferecida pelo Hubble está a permitir que os investigadores estudem a meteorologia do planeta como, por exemplo, as tempestades que por lá ocorrem.

03 – Margem extrema

Apesar de aparecer como um elemento delicado, a fotografia captada pelo Hubble retrata a realidade de uma pequena parte que sobrou da onda de explosão da super-nova Cygnus, localizada a 2 400 anos-luz.

02 – Starlink

O Hubble viu uma fotografia interrompida  pela passagem de um satélite da Starlink da SpaceX.

01 – Coral Cósmico

O Telescópio Espacial Hubble captou como estrelas jovens, energéticas e maciças iluminam e moldam o local onde nasceram com ventos fortes e radiação ultravioleta.

Na fotografia, podemos ver a NGC 2014, uma nebulosa gigante vermelha e a NGC 2020, uma vizinha azul mais pequena. Então, ambos fazem parte de uma vasta região de formação de estrelas na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia de satélites localizada na Via Láctea, a 163 mil anos-luz.

Aliás, o nome “Coral Cósmico” surge pela verosimilhança entre as nebulosas e o fundo do mar.

Então, desde 1990 e durante os seus 30 anos de actividade, o Telescópio Espacial Hubble da NASA produziu quase 164 terabytes de dados disponíveis para as gerações de investigadores presentes e futuras. Além disso, já possibilitou mais de 1,4 milhões de observações de aproximadamente 47 mil corpos celestes.

Autor: Ana Sofia


4880: Hubble capta um dos maiores Anéis de Einstein alguma vez visto (e está a “derreter”)

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

Hubble / NASA / ESA

O telescópio espacial Hubble da agência espacial norte-americana (NASA) e da Agência Espacial Europeia (ESA) capturou um dos maiores e mais completos Anéis de Einstein já descobertos no cosmos.

O telescópio espacial Hubble captou um efeito de lente gravitacional que é um exemplo quase perfeito de um Anel de Einstein. A imagem deste, denominado GAL-CLUS-022058s e conhecido como “Anel Derretido”, foi divulgada a 14 de Dezembro.

Esta ideia veio parcialmente da aparência física do objecto, que se parece com um anel de metal fundido. Porém, também veio da localização do próprio objecto, de acordo com um comunicado da NASA.

Localizada na constelação meridional de Fornax (a Fornalha), a imagem representa uma galáxia extremamente distante, cuja luz é desviada por um aglomerado de galáxias muito mais próximo.

O nome “Anel de Einstein” deve-se à teoria geral da relatividade do físico alemão, graças à qual a forma incomum desses objectos astronómicos pode ser explicada por um processo denominado lente gravitacional.

Embora os objectos estejam frequentemente muito distantes, os astrónomos conseguem detectá-los através de lentes gravitacionais, um fenómeno que actua como a lupa da natureza.

O campo gravitacional da galáxia mais próxima distorce o espaço, curvando e amplificando a luz do objecto ao fundo. Se o alinhamento estiver correto, isso cria um círculo de luz chamado anel de Einstein, previsto por Albert Einstein em 1936.

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As lentes gravitacionais farão com que várias imagens do objecto de plano de fundo apareçam ao redor do objecto de primeiro plano. Uma das vantagens deste efeito é que permite aos cientistas estudar melhor uma galáxia mais distante que, de outra forma, poderia ser completamente invisível.

Embora este não seja o único exemplo conhecido do fenómeno, é “estranho e muito raro” e ainda um dos mais impressionantes. Objectos como estes são os laboratórios ideais para estudar galáxias que geralmente estão muito distantes para serem vistas sem lentes gravitacionais.

Por Maria Campos
29 Dezembro, 2020


4847: Uma misteriosa tempestade negra em Neptuno mudou de direcção abruptamente (para fugir à morte certa)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

M.H. Wong, L.A. Sromovsky e P.M. Fry / STScl / ESA / NASA

Usando o telescópio espacial Hubble da NASA, uma equipa de astrónomos observou um misterioso redemoinho escuro em Neptuno a afastar-se abruptamente para fugir à provável morte.

A tempestade, que é maior do que o Oceano Atlântico, nasceu no hemisfério norte do planeta e foi descoberta pelo Hubble em 2018. Um ano depois, observações mostraram que a tempestade se começou a mover para o sul em direcção ao equador, onde essas tempestades devem desaparecer de vista.

Para surpresa dos astrónomos, o Hubble detectou a mudança de direcção do redemoinho em Agosto de 2020, voltando para o norte.

Embora o Hubble tenha rastreado manchas escuras semelhantes nos últimos 30 anos, este comportamento atmosférico imprevisível é algo inédito.

Além dos seus movimentos enigmáticos, a tempestade não estava sozinha. O Hubble avistou outro ponto escuro em Janeiro deste ano, que apareceu temporariamente perto do seu primo maior. Pode ter sido um pedaço do vórtice gigante que se partiu, afastou-se e desapareceu nas observações subsequentes.

“Estamos entusiasmados com estas observações porque este fragmento escuro mais pequeno é potencialmente parte do processo de interrupção da mancha escura“, disse Michael H. Wong, da Universidade da Califórnia, em comunicado. “Este é um processo que nunca foi observado. Vimos alguns outros pontos escuros a desbotar e desaparecer, mas nunca vimos nada a interromper, mesmo que seja previsto em simulações de computador.”

A grande tempestade, que tem 7.402 quilómetros de diâmetro, é a quarta mancha escura que o Hubble observou em Neptuno desde 1993. Duas outras tempestades foram descobertas pela espaço-nave Voyager 2 em 1989 enquanto voava pelo planeta distante, mas tinham desaparecido antes do Hubble as conseguir observar.

A forma como estas tempestades se formam ainda é um mistério. Este último redemoinho escuro gigante é o mais bem estudado até agora. A aparência escura da tempestade pode ser devido a uma camada elevada de nuvens escuras e à estrutura vertical da tempestade.

Outra característica incomum da mancha escura é a ausência de nuvens brilhantes ao seu redor, que estavam presentes nas imagens do Hubble quando a tempestade foi descoberta em 2018. Aparentemente, as nuvens desapareceram quando o vórtice interrompeu a sua jornada para o sul.

Por Maria Campos
21 Dezembro, 2020


4826: Um “mano a mano” de buracos negros. NASA divulga rara imagem do processo de fusão

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

nasachandraxray / Instagram

A NASA revelou recentemente uma imagem da galáxia NGC 624, que contém dois buracos negros super-massivos num processo de fusão.

A agência espacial norte-americana divulgou, esta semana, uma imagem da união cósmica entre dois buracos negros super-massivos. A fotografia foi partilhada na conta de Instagram do telescópio Chandra X-ray Observatory, responsável pelo registo. Os dados foram combinados com uma imagem do Telescópio Espacial Hubble, capturada em 2008.

“Vistos como os ‘pontos’ brilhantes perto do centro da imagem, os buracos negros estão separados por apenas 3 mil anos-luz. Eventualmente, flutuarão juntos, formando um buraco negro maior daqui a milhões de anos”, lê-se na legenda da fotografia.

Os cientistas acreditam que os buracos negros estão muito próximos por estarem numa espiral em direcção um ao outro, um processo iniciado há cerca de 30 milhões de anos, escreve o Tech Explorist.

A descoberta de dois buracos negros em fusão foi anunciada este ano, com base nos dados do Chandra. No entanto, tem havido um crescente interesse nas observações da galáxia NGC 6240 desde 2002, tanto pelo Chandra como por outros telescópios, avança o comunicado da NASA.

A galáxia infravermelha ultra-luminosa próxima (ULIRG) localiza-se na constelação de Ophiuchus e é o resquício de uma fusão entre três galáxias mais pequenas.

Os astrónomos acreditam que os pares de buracos negros super-massivos podem explicar alguns dos comportamentos mais bizarros observados em buracos negros super-massivos de crescimento rápido, como a distorção e a curvatura observadas nos poderosos jactos que produzem.

Além disso, os cientistas sugerem que os pares de buracos negros massivos em processo de fusão são as fontes mais potentes de ondas gravitacionais no Universo.

Por Liliana Malainho
18 Dezembro, 2020

https://www.techexplorist.com/nasa-shares-image-showing-two-supermassive-black-holes-merging/36859/


Hubble identifica estranho exoplaneta que se comporta como o tão procurado “Planeta Nove”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Este exoplaneta com 11 vezes a massa de Júpiter, chamado HD 106906 b, ocupa uma órbita invulgar em torno de uma estrela dupla a 336 anos-luz de distância e pode estar a fornecer pistas para algo muito mais perto de casa: um membro distante e hipotético do nosso Sistema Solar, apelidado “Planeta Nove”. Esta é a primeira vez que os astrónomos foram capazes de medir o movimento de um massivo planeta parecido com Júpiter que orbita muito longe das suas estrelas-mãe e do visível disco de detritos.
Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

O exoplaneta HD 106906 b, com 11 vezes a massa de Júpiter, ocupa uma órbita improvável em torno de uma estrela dupla a 336 anos-luz de distância e pode estar a fornecer pistas para algo que pode estar muito mais perto de casa: um membro distante hipotético do nosso sistema Solar apelidado de “Planeta Nove”. Esta é a primeira vez que os astrónomos foram capazes de medir o movimento de um enorme planeta semelhante a Júpiter que está a orbitar muito longe das suas estrelas hospedeiras e do disco visível de detritos.

O exoplaneta HD 106906 b foi descoberto em 2013 com os Telescópios Magalhães no Observatório de Las Campanas, no deserto do Atacama, Chile. No entanto, os astrónomos não sabiam nada sobre a órbita do planeta. Isto exigia algo que apenas o Telescópio Espacial Hubble podia fazer: recolher medições muito precisas do movimento do vagabundo ao longo de 14 anos com uma exactidão extraordinária.

O exoplaneta reside extremamente longe do seu par de estrelas jovens e brilhantes – mais de 730 vezes a distância da Terra ao Sol. Esta enorme separação tornou um desafio a determinação da órbita de 15.000 anos num período de tempo tão curto de observações do Hubble. O planeta desloca-se muito lentamente ao longo da sua órbita, devido à fraca atracção gravitacional das suas distantes estrelas-mãe.

A equipa do Hubble por trás deste novo resultado ficou surpresa ao descobrir que o mundo remoto tem uma órbita extrema que é muito inclinada, alongada e externa a um disco de detritos empoeirado que rodeia as estrelas gémeas do exoplaneta. O disco de destroços propriamente dito é deveras extraordinário, talvez devido ao puxo gravitacional do planeta rebelde. Este estudo foi realizado por Meiji Nguyen da Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA.

“Para explicar porque é que isto é estranho, podemos apenas olhar para o nosso próprio Sistema Solar e ver que todos os planetas estão aproximadamente no mesmo plano”, explicou Nguyen. “Seria bizarro se, digamos, Júpiter tivesse uma inclinação de 30 graus em relação ao plano em que todos os outros planetas orbitam. Isto levanta muitas questões sobre como HD 106906 b acabou tão longe numa órbita tão inclinada.”

A teoria prevalecente para explicar como o exoplaneta chegou a uma órbita tão distante e estranhamente inclinada é que se formou muito mais perto das suas estrelas, cerca de três vezes a distância Terra-Sol. No entanto, o arrasto dentro do disco de gás do sistema fez com que a órbita do planeta decaísse, forçando-o a emigrar para dentro em direcção às suas hospedeiras estelares. As forças gravitacionais das estrelas gémeas giratórias então “chutaram-no” para uma órbita excêntrica que quase o jogou para fora do sistema e para o vazio do espaço interestelar. De seguida, uma estrela passou muito perto deste sistema, estabilizando a órbita do exoplaneta e impedindo-o de deixar o seu sistema natal. As estrelas rasantes candidatas já foram previamente identificadas usando medições precisas de distância e movimento do satélite Gaia da ESA.

Este cenário para explicar a bizarra órbita de HD 106906 b é semelhante em alguns aspectos ao que pode ter feito com que o hipotético Planeta Nove alcançasse os confins do nosso próprio Sistema Solar, para lá da Cintura de Kuiper. O Planeta Nove pode ter sido formado no Sistema Solar interior e depois expulso por interacções com Júpiter. No entanto, Júpiter provavelmente teria lançado o Planeta Nove muito além de Plutão. As estrelas passageiras podem ter estabilizado a órbita do planeta expulso, empurrando o percurso da órbita para longe de Júpiter e dos outros planetas do Sistema Solar interior.

“É como se tivéssemos uma máquina do tempo para o nosso próprio Sistema Solar, andando 4,6 mil milhões para o passado, para ver o que pode ter acontecido quando o nosso jovem Sistema Solar estava dinamicamente activo e tudo estava a ser empurrado e reorganizado,” explicou o membro da equipa Paul Kalas da Universidade da Califórnia, Berkeley.

Até à data, os astrónomos têm apenas evidências circunstanciais da existência do Planeta Nove. Eles encontraram um aglomerado de pequenos corpos celestes para lá de Neptuno que se movem em órbitas invulgares em comparação com o resto do Sistema Solar. Esta configuração, pensam alguns astrónomos, sugere que estes objectos foram agrupados pela interacção gravitacional de um enorme planeta invisível. Uma hipótese alternativa diz que não existe um único perturbador gigante, mas ao invés o desequilíbrio é devido à influência gravitacional combinada de objectos muito mais pequenos.

“Apesar da não-detecção do Planeta Nove até à data, a órbita do planeta pode ser inferida com base no seu efeito sobre os vários objectos do Sistema Solar exterior,” explicou o membro da equipa Robert De Rosa do ESO em Santiago, Chile, que liderou a análise do estudo. “Isto sugere que se um planeta fosse realmente responsável pelo que observamos nas órbitas dos objectos transneptunianos, deverá ter uma órbita excêntrica inclinada em relação ao plano do Sistema Solar. Esta previsão da órbita do Planeta Nove é semelhante ao que vemos com HD 106906 b.”

Os cientistas que vão usar o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA planeiam obter dados adicionais para HD 106906 b a fim de melhor entender o sistema deste planeta. Os astrónomos querem saber onde e como o planeta se formou e se este tem o seu próprio sistema de detritos em órbita, entre outras questões.

“Ainda há muitas questões em aberto sobre este sistema,” acrescentou De Rosa. “Por exemplo, não sabemos de forma conclusiva onde ou como o planeta se formou. Embora tenhamos feito a primeira medição do movimento orbital, ainda existem grandes incertezas no que toca aos vários parâmetros orbitais. É provável que tanto os observadores como os teóricos estudem HD 106906 nos próximos anos, desvendando os muitos mistérios deste notável sistema planetário.

Astronomia On-line
15 de Dezembro de 2020


4808: A Via Láctea flutua sobre uma bolha? Descoberta estrutura incomum de gás quente debaixo da galáxia

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(dr) Annedirkse
A Via Láctea, vista do Paquistão

Uma equipa de cientistas descobriu uma espécie de “bolha” debaixo do plano da Via Láctea. A descoberta foi feita graças ao telescópio de raios-X eROSITA.

“No primeiro mapa da visão panorâmica de todo o céu criado pelo telescópio de raios-X eROSITA, a bordo do observatório russo Spektr-RG, os astrónomos descobriram um detalhe incrível: uma enorme estrutura arredondada abaixo do plano da Via Láctea, que ocupa uma parte substancial no [hemisfério] celeste sul”, informaram os cientistas do Instituto de Pesquisas Espaciais no site da Roscosmos.

“Com a sua alta sensibilidade, boa resolução espectral e angular e baixo fundo, o telescópio eROSITA, que varre todo o céu a cada seis meses, tornou-se uma ferramenta única para detectar e estudar objectos que são muito maiores do que o campo de visão”, explicou Michael Freiberg, cientista do Instituto de Física Extraterrestre da Sociedade Max Planck.

No hemisfério celestial norte, já era conhecida uma estrutura semelhante, que foi baptizada de poço polar do norte. Segundo o Science Alert, os cientistas pensavam que o poço tinha surgido após uma explosão de uma super-nova perto do Sol, há dezenas ou até centenas de milhares de anos.

A estrutura do norte e a recém-descoberta do sul criam uma composição semelhante a “um halo em forma de ampulheta bastante simétrico em relação ao centro da galáxia”.

De acordo com os cientistas, as bolhas que mudam de brilho descobertas pelo telescópio são o reflexo das perturbações dentro da camada de gás quente.

“Foram causadas por uma ejecção de material devido à actividade de um buraco negro super-massivo no centro da nossa galáxia, ou por uma explosão gigante de formação estelar no gás no centro da galáxia”, explicam em comunicado.

Para criar estas estruturas, foi necessária energia semelhante à potência de 100 mil super-novas, sendo que o tamanho de ambas é comparável ao tamanho de toda a Via Láctea.

As bolhas recém descobertas pelo eROSITA têm uma semelhança morfológica notável com as conhecidas “bolhas de Fermi“, mas não coincidem geometricamente. As “bolhas de Fermi” foram descobertas pelo Observatório Fermi com energias de fotões muito mais altas (raios gama), um milhão de vezes mais energéticas do que os fotões de raios-X registados pelo Observatório Russo Spektr-RG.

O artigo científico com a descoberta foi publicado no dia 9 de Dezembro na Nature.

ZAP //

Por ZAP
15 Dezembro, 2020


4799: Hubble encontrou um mundo que se comporta como o fantasmagórico “Planeta 9”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O planeta 9 é um dos mistérios que movimenta muita atenção da comunidade científica. Eles acreditam que existe, presumem que deve ser colossal, mas apenas existem indícios fantasmagóricos. Aliás, há muita coisa coincidente com um exoplaneta agora descoberto localizado a 336 anos-luz de distância.

Este mundo tem uma órbita muito inclinada e alongada, como aquela que se acredita ter um objecto gigantesco ainda não encontrado nos arredores do sistema solar.

O fantasmagórico “Planeta 9” anda pela vizinhança e ninguém o vê

Nos últimos cinco anos, vários astrónomos sugeriram uma opção que mudaria a nossa concepção do sistema solar. Isto porque, segundo alguns indícios, “lá em cima”, nos arredores, existe um nono e gigantesco planeta. Este estará muito longe para o termos detectado até agora, o tal “Planeta 9”.

Os indícios relacionam-se com uma influência gravitacional sobre as órbitas de alguns objectos trans-Neptunianos, corpos localizados além de Neptuno. Quer isto dizer que estes corpos actuam de forma a que só um mundo comparável em tamanho ao de Neptuno os poderá estar a influenciar.

Além disso, alguns astrónomos acreditam que nas proximidades do Sol existem planetas maiores que Júpiter, às vezes considerados anãs castanhas, estrelas não brilhantes que se estarão a esconder no escuro.

Agora, uma investigação que se concentrou num ponto muito distante do sistema solar, 336 anos-luz da Terra, fez algumas descobertas que podem ser interessantes para desvendar o mistério do Planeta 9. Uma equipa de astrónomos, liderada por Meiji Nguyen, um investigador da Universidade da Califórnia, em Berkeley (EUA), conseguiu medir a órbita de um exoplaneta gigante, 11 vezes mais massivo que Júpiter, denominado HD106906 b .

Além disso, a novidade é que esta foi a primeira vez que se estudou o movimento de um planeta gasoso tão distante da sua estrela.

Um mundo descoberto a 336 anos-luz de distância da Terra

HD106906 b é o nome de um mundo descoberto em 2013 pelo Telescópio Magalhães, no Observatório Las Campanas, no Chile. Graças à presença de um disco peculiar de destroços e gás no ambiente da sua estrela , vários astrónomos focaram a sua atenção na área e acabaram por descobrir a presença de um exoplaneta pelo método de imagem directa. No entanto, a princípio nada se sabia sobre a sua órbita.

Após 14 anos de medições muito precisas, compiladas pelo lendário telescópio espacial Hubble da NASA, esta situação mudou. Agora, sabemos que HD106906 b está muito longe da sua estrela hospedeira. É um sistema binário (ou seja, uma estrela dupla), localizado a 730 Unidades Astronómicas (UAs). Isto, sendo uma UA a distância que separa a Terra do Sol e equivalente a cerca de 150 milhões de quilómetros.

A distância é tal que o planeta leva 15.000 anos para percorrer a sua órbita, a uma velocidade muito baixa e muito longe da influência gravitacional das suas estrelas.

O mais surpreendente para os astrónomos é que a órbita deste mundo distante é muito inclinada e alongada. Conforme é referido, ela estende-se bem além do disco de destroços que circunda as suas duas estrelas.

Para sublinhar porque isso é raro, simplesmente temos que olhar para o nosso sistema solar e ver que todos os planetas estão no mesmo plano.

Explicou Nguyen num comunicado.

No entanto, a 336 anos-luz da Terra, nalgum ponto da constelação Crux, os planetas, efectivamente, não estão no mesmo plano.

Seria estranho se, por exemplo, Júpiter estivesse inclinado 30 graus em relação ao plano em que os outros planetas orbitam. Portanto , temos todos os tipos de perguntas sobre como HD106906 b acabou em tal órbita .

Então o que originou a inclinação do HD106906 b?

A explicação mais provável é que HD106906 b foi formado a apenas 3 UAs das suas estrelas, mas o atrito com o disco de gás e detritos o fez diminuir a velocidade e se aproximar lentamente dos seus sóis. Então, chegou um momento em que as forças gravitacionais o lançaram na vastidão do espaço.

Este mundo poderia ter acabado como sendo um planeta errante, sem nenhum sol que o puxasse com a sua gravidade, mas alguma estrela próxima estabilizou-o e impediu-o desse destino. Na verdade, os dados da grande investigação do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) já forneceram várias estrelas candidatas.

Como tal, algo assim poderá ter acontecido no nosso sistema solar. O planeta 9 poderá ter-se formado no sistema solar interno, mas poderá ter sido ejectado para os arredores, além de Plutão, como resultado das suas interacções com o gigantesco planeta Júpiter. Novamente, a interacção de outras estrelas vizinhas teria impedido este planeta 9 de se tornar um errante.

Apesar de não ter sido detectado o Planeta 9 até o momento, a sua órbita pode ser inferida, a partir dos seus efeitos em vários objectos da periferia do sistema solar. Esses efeitos pressagiam que este mundo teria uma órbita excêntrica e inclinada (…) semelhante à que estamos a ver com HD 106906b.

Concluiu Robert De Rosa , co-autor do trabalho e investigador do Observatório Europeu Austral (ESO). As descobertas foram publicadas no “The Astronomical Journal“.

Pplware
Autor: Vítor M.
12 Dez 2020


Galáxia sobrevive a “banquete” de buraco negro – por agora

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Ilustração da galáxia chamada CQ4479. O buraco negro extremamente activo no centro da galáxia está a consumir material tão depressa que o material brilha enquanto espirala para o centro do buraco negro, formando um quasar luminoso. Os quasares criam energia intensa que se pensava impedir todo o nascimento estelar e dar um rude golpe no crescimento da galáxia. Mas o SOFIA descobriu que a galáxia CQ4479 está a sobreviver a estas forças monstruosas, mantendo gás frio suficiente, visto aqui a castanho, para produzir cerca de 100 estrelas do tamanho do Sol por ano, vistas a azul. A descoberta está a fazer com que os cientistas repensem as suas teorias da evolução galáctica.
Crédito: NASA/Daniel Rutter

Pensa-se que os buracos negros mais famintos devoram tanto material circundante que acabam com a “vida” da sua galáxia hospedeira. Este processo de voraz alimentação é tão intenso que cria um objecto altamente energético chamado quasar – um dos objectos mais brilhantes do Universo – à medida que a matéria giratória é sugada para dentro do buraco negro. Agora, os investigadores descobriram uma galáxia que está a sobreviver às forças vorazes do buraco negro, continuando a gerar novas estrelas – cerca de 100 estrelas do tamanho do Sol por ano.

A descoberta do telescópio da NASA num avião, o SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), pode ajudar a explicar como é que as galáxias massivas surgiram, embora o Universo hoje seja dominado por galáxias que já não formam mais estrelas. Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal.

“Isto mostra-nos que o crescimento dos buracos negros activos não para o nascimento estelar instantaneamente, o que vai contra todas as previsões científicas actuais,” disse Allison Kirkpatrick, professora assistente da Universidade do Kansas em Lawrence e co-autora do estudo. “Está a fazer-nos repensar as nossas teorias de como as galáxias evoluem.”

O SOFIA, um projecto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR, estudou uma galáxia extremamente distante, localizado a mais de 5,25 mil milhões de anos-luz de distância, chamada CQ4479. No seu núcleo está um tipo especial de quasar que foi descoberto recentemente por Kirkpatrick, chamado de “quasar frio”. Neste tipo de quasar, o buraco negro activo ainda está a banquetear-se com material da sua galáxia hospedeira, mas a intensa energia do quasar não destruiu todo o gás frio, de modo que as estrelas podem continuar a formar-se e a galáxia continua viva. Esta é a primeira vez que os investigadores observam em detalhe um quasar frio, medindo directamente o crescimento do buraco negro, o ritmo da formação estelar e quanto gás frio resta para abastecer a galáxia.

“Ficámos surpresos ao ver outra galáxia excêntrica que desafia as teorias actuais,” disse Kevin Cooke, investigador pós-doutorado da Universidade do Kansas em Lawrence, autor principal do estudo. “Se este crescimento em conjunto continuar, o buraco negro e as estrelas em seu redor triplicariam de massa antes que a galáxia chegue ao fim da sua vida.”

Como um dos objectos mais brilhantes e distantes do Universo, os quasares ou “fontes de rádio quase estelares”, são notoriamente difíceis de observar porque muitas vezes ofuscam tudo em seu redor. Formam-se quando um buraco negro especialmente activo consome grandes quantidades de material da galáxia circundante, criando fortes forças gravitacionais. À medida que mais e mais material gira cada vez mais depressa em direcção ao centro do buraco negro, o material é aquecido e brilha intensamente. Um quasar produz tanta energia que muitas vezes ofusca tudo em seu redor, cegando tentativas de observar a sua galáxia hospedeira. As teorias actuais preveem que esta energia aquece ou expulsa o gás frio necessário para formar estrelas, impedindo o nascimento estelar e causando um golpe letal no crescimento de uma galáxia. Mas o SOFIA revela que há um período relativamente curto em que o nascimento estelar da galáxia pode continuar enquanto o “banquete” do buraco negro alimenta as poderosas forças do quasar.

Em vez de observar directamente as estrelas recém-nascidas, o SOFIA usou o telescópio de 2,5 metros para detectar a radiação infravermelha irradiada da poeira aquecida pelo processo de formação estelar. Usando dados recolhidos pelo instrumento HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus) do SOFIA, os cientistas foram capazes de estimar a quantidade de formação estelar ao longo dos últimos 100 milhões de anos.

“O SOFIA permite-nos ver esta breve janela de tempo onde os dois processos podem coexistir,” disse Cooke. “É o único telescópio capaz de estudar o nascimento de estrelas nesta galáxia sem ser dominado pelo quasar intensamente luminoso.”

A curta janela de tempo conjunto do crescimento do buraco negro e da formação estelar representa uma fase inicial na morte de uma galáxia, em que esta ainda não sucumbiu aos efeitos devastadores do quasar. São necessárias mais investigações com o SOFIA para saber se muitas outras galáxias passam por uma fase semelhante de crescimento conjunto do buraco negro e da formação estelar antes de finalmente chegarem ao fim da sua vida. As observações futuras com o Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2021, podem descobrir como os quasares afectam a forma geral das suas galáxias hospedeiras.

Astronomia On-line
1 de Dezembro de 2020


Hubble avista possível “jogo de sombras” do disco em torno de um buraco negro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta imagem, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, mostra o coração da galáxia vizinha activa IC 5063 e revela uma mistura de raios brilhantes e sombras escuras oriundos do núcleo escaldante, o lar de um buraco negro super-massivo. Os astrónomos sugerem que um anel de material poeirento em redor do buraco negro pode estar a provocar a sua sombra no espaço. De acordo com o seu cenário, este jogo de luzes e sombras pode ocorrer quando a luz irradiada pelo buraco negro monstruoso atinge o anel de poeira, que está enterrado nas profundezas do núcleo. A luz atravessa lacunas no anel, criando os raios brilhantes em forma de cone. No entanto, manchas mais escuras no disco bloqueiam parte da luz, provocando sombras escuras e longas por toda a galáxia. Este fenómeno é parecido à luz solar que atravessa as nossas nuvens terrestres ao pôr-do-Sol, criando uma mistura de raios brilhante e sombras escuras formadas por feixes de luz espalhados pela atmosfera. No entanto, os raios brilhantes e as sombras escuras de IC 5063 ocorrem a uma escala muito maior, atingindo pelo menos 36.000 anos-luz. IC 5063 fica a 156 milhões de anos-luz da Terra. As observações foram obtidas nos dia 7 de Março e 25 de Novembro de 2019 pelos instrumentos WFC3 (Wide Field Camera 3) e ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble.
Crédito: NASA, ESA e W.P. Maksym (CfA)

Algumas das vistas mais deslumbrantes do nosso céu ocorrem ao pôr-do-Sol, quando a luz do Sol penetra nas nuvens, criando uma mistura de raios brilhantes e escuros formados pelas sombras das nuvens e pelos feixes de luz dispersos pela atmosfera.

Os astrónomos que estudam a galáxia próxima IC 5063 estão fascinados por um efeito semelhante em imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Neste caso, uma colecção de estreitos raios brilhantes e sombras escuras pode ser vista a irradiar do centro extremamente brilhante da galáxia activa.

Uma equipa de astrónomos, liderada por Peter Maksym do Centro Harvard & Smithsonian para Astrofísica, em Cambridge, no estado norte-americano de Massachusetts, rastreou os raios de volta ao núcleo da galáxia, a localização de um buraco negro super-massivo e activo. Um buraco negro é uma região densa e compacta do espaço que engole luz e matéria sob a força esmagadora da gravidade. O objecto monstruoso alimenta-se freneticamente de material em queda, produzindo um poderoso jacto de luz oriundo do gás super-aquecido na sua vizinhança.

Embora os investigadores tenham desenvolvido várias teorias plausíveis para o show de luzes, a ideia mais intrigante sugere que um anel interno em forma de tubo, ou toro, composto por material empoeirado em torno do buraco negro, está a lançar a sua sombra no espaço.

De acordo com o cenário proposto por Maksym, o disco de poeira em torno do buraco negro não bloqueia toda a luz. As lacunas no disco permitem que a luz irradie, criando raios brilhantes em forma de cone semelhantes a dedos de luz às vezes vistos ao pôr-do-Sol. No entanto, os raios em IC 5063 estão a ocorrer a uma escala muito maior, atingindo pelo menos 36.000 anos-luz.

Parte da luz atinge manchas densas no anel, provocando a sombra do anel no espaço. Estas sombras aparecem como formas escuras de dedos intercaladas com raios brilhantes. Estes feixes e sombras são visíveis porque o buraco negro e o seu anel estão inclinados para o lado em relação ao plano da galáxia. Este alinhamento permite que os feixes de luz se estendam para lá da galáxia.

Esta interacção de luz e sombra fornece uma visão única da distribuição do material que rodeia o buraco negro. Em algumas áreas, o material pode assemelhar-se a nuvens dispersas. Se esta interpretação estiver correta, as observações podem fornecer uma sonda indirecta da estrutura mosqueada do disco.

“Estou mais animado com a ideia da sombra do toro porque é um efeito muito giro que acho que não vimos antes em imagens, embora tenha sido teorizado,” disse Maksym. “Cientificamente, está a mostrar-nos algo que é difícil – geralmente impossível – de ver directamente. Sabemos que este fenómeno deve acontecer, mas, neste caso, podemos ver os efeitos por toda a galáxia. O saber mais sobre a geometria do toro terá implicações para qualquer um que esteja a tentar entender o comportamento dos buracos negros super-massivos e dos seus ambientes. À medida que uma galáxia evoluiu, é moldada pelo seu buraco negro central.”

O estudo do toro é importante porque canaliza material para o buraco negro. Se a interpretação da “sombra” estiver correta, os raios escuros fornecem evidências directas de que o disco em IC 5063 pode ser muito fino, o que explica porque é que a luz está a irradiar por toda a estrutura.

As observações de buracos negros semelhantes, pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA, detectaram raios-X irradiados das aberturas no toro, tornando a estrutura uma espécie de queijo suíço. Os buracos podem ser provocados pela pressão aplicada no disco por forças internas, causando a sua deformação, disse Maksym. “É possível que a distorção crie lacunas grandes o suficiente para que parte da luz consiga brilhar para fora e, conforme o toro gira, feixes de luz podem varrer a galáxia como a luz de um farol num nevoeiro,” acrescentou.

Ciência cidadã fortuita

Embora esta galáxia seja estudada pelos astrónomos há décadas, foi necessária uma não-cientista para fazer a surpreendente descoberta. Judy Schmidt, artista e astrónoma amadora de Modesto, Califórnia, descobriu as sombras escuras quando reprocessou as exposições do Hubble em Dezembro de 2019. Schmidt rotineiramente vasculha o arquivo do Hubble em busca de observações interessantes que possa transformar em belas imagens. Ela partilha essas imagens no seu Twitter para os seus muitos seguidores, que incluem astrónomos como Maksyim.

Schmidt seleccionou as observações Hubble de IC 5063 do arquivo porque está interessada em galáxias que têm núcleos activos. As sombras em forma de cone não eram aparentes nas exposições originais, de modo que ficou surpreendida ao vê-las na sua imagem reprocessada. “Eu não tinha ideia de que estavam lá e, mesmo depois de a processar, continuei a perguntar-me se estava realmente a ver o que pensava que estava a ver,” disse.

Ela imediatamente publicou a imagem na sua conta do Twitter. “Era algo que eu nunca tinha visto antes, e mesmo que eu tivesse fortes suspeitas de que eram raios de sombra ou ‘raios crepusculares’, como Peter os apelidou, é fácil deixar a imaginação e o pensamento ansioso correrem soltos,” explicou. “Achei que se estivesse errada, alguém me corrigiria rapidamente.”

A imagem gerou uma animada discussão no Twitter entre os seus astrónomos seguidores, incluindo Maksym, que debateu a origem dos raios. Maksym já tinha analisado imagens Hubble dos jactos produzidos pelo buraco negro da galáxia. De modo que assumiu a liderança no estudo dos raios e na redacção de um artigo científico. O seu estudo é baseado em observações no infravermelho próximo feitas pelos instrumentos WFC3 (Wide Field Camera 3) e ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble em Março e Novembro de 2019. A luz vermelha e no infravermelho próximo perfura a galáxia empoeirada para revelar os detalhes que podem estar envoltos em poeira.

Esta descoberta não teria sido possível sem a visão detalhada do Hubble. A galáxia também está relativamente perto, a apenas 156 milhões de anos-luz da Terra. “Imagens mais antigas obtidas por telescópios terrestres talvez mostrassem indícios deste tipo, mas a própria galáxia é uma tal ‘bagunça’ que nunca imaginaríamos que era isto que estava a acontecer sem o Hubble,” explicou Maksym. “O Hubble tem imagens nítidas, é sensível a coisas ténues e tem um campo de visão grande o suficiente para visualizar a galáxia inteira.”

Maksym espera continuar o seu estudo da galáxia para determinar se o seu cenário está correto. “Queremos continuar a investigar e será óptimo se outros cientistas tentarem testar também as nossas conclusões, com novas observações e modelos,” disse. “Este é um projecto que implora por novos dados porque levanta mais perguntas do que respostas.”

Os resultados da equipa foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.

Astronomia On-line
27 de Novembro de 2020


4612: Avaliando a habitabilidade dos planetas em torno de anãs vermelhas velhas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista da Estrela de Barnard e na inserção está a curva de raios-X.
Crédito: raios-X – NASA/CXC/Universidade do Colorado/K. France et al.; ilustração – NASA/CXC/M. Weiss

Os planetas que orbitam perto das estrelas mais abundantes e duradouras da nossa Via Láctea podem ser menos hospitaleiros para a vida do que se pensava.

Um novo estudo usando o Observatório de raios-X Chandra e o Telescópio Espacial Hubble da NASA examinou a anã vermelha chamada Estrela de Barnard, que tem mais ou menos 10 mil milhões de anos, mais do dobro da idade actual do Sol. As anãs vermelhas são muito mais frias e menos massivas do que o Sol, e espera-se que vivam muito mais tempo porque não consomem o seu combustível tão depressa. A Estrela de Barnard é uma das estrelas mais próximas, a uma distância de apenas 6 anos-luz.

As anãs vermelhas jovens, com idades inferiores a alguns milhares de milhões de anos, são conhecidas como fortes fontes de radiação altamente energética, incluindo rajadas de radiação ultravioleta e raios-X. No entanto, os cientistas sabem menos sobre quanta radiação prejudicial as anãs vermelhas emitem mais tarde nas suas vidas.

As novas observações concluíram que aproximadamente 25% do tempo, a Estrela de Barnard liberta proeminências escaldantes, que podem danificar a atmosfera dos planetas que orbitam perto. Embora o seu único planeta conhecido não tenha temperaturas habitáveis, este estudo acrescenta evidências de que as anãs vermelhas podem apresentar sérios desafios para a vida nos seus planetas.

“As anãs vermelhas são os tipos mais comuns de estrelas, e os seus tamanhos pequenos tornam-nas favoráveis para o estudo de planetas em órbita. Os astrónomos estão interessados em entender quais são as perspectivas de planetas habitáveis em torno das anãs vermelhas,” disse Kevin France, da Universidade do Colorado em Boulder, EUA, que liderou o estudo. “A Estrela de Barnard é um óptimo estudo de caso para aprender o que acontece em particular com as anãs vermelhas mais velhas.”

As observações da Estrela de Barnard com o Hubble, realizadas em Março de 2019 pela equipa de investigação, revelaram duas proeminências ultravioletas altamente energéticas, e as observações do Chandra em Junho de 2019 revelaram uma em raios-X. Ambas as observações duraram cerca de 7 horas.

“Caso estes instantâneos sejam representativos de quão activa é a Estrela de Barnard, então está a emitir uma grande quantidade de radiação prejudicial,” disse o co-autor Girish Duvvuri, também da Universidade do Colorado. “Esta quantidade de actividade é surpreendente para uma anã vermelha velha.”

A equipa então estudou o que estes resultados significam para planetas rochosos que orbitam na zona habitável – a zona onde a água líquida pode existir à superfície de um planeta – de uma anã vermelha como a Estrela de Barnard.

Qualquer atmosfera formada no início da história de um planeta na zona habitável provavelmente sofreu erosão devido à radiação altamente energética da estrela durante a sua juventude volátil. Mais tarde, no entanto, as atmosferas dos planetas podem regenerar-se à medida que a estrela se torna menos activa com a idade. Este processo de regeneração pode ocorrer por gases libertados por impactos de material sólido ou gases libertados por processos vulcânicos.

No entanto, a investida de proeminências poderosas como as aqui relatadas, ocorrendo repetidamente ao longo de centenas de milhões de anos, pode erodir qualquer atmosfera regenerada em planetas rochosos na zona habitável. Isto reduziria a hipótese destes mundos suportarem vida.

Devido a estas descobertas surpreendentes de proeminências, a equipa considerou outras possibilidades de vida em planetas que orbitam anãs vermelhas velhas como a Estrela de Barnard. Embora os planetas na zona habitável tradicional possam não ser capazes de manter a sua atmosfera devido ao clima estelar, os astrónomos podem estender as suas buscas por planetas a distâncias maiores da estrela hospedeira, onde as doses de radiação altamente energética são mais baixas. A estas distâncias maiores, é possível que o efeito estufa de gases que não o dióxido de carbono, como o hidrogénio, permita a existência de água líquida.

“É difícil dizer qual é a probabilidade de qualquer planeta, em qualquer sistema, ser habitável hoje ou no futuro,” disse Allison Youngblood da Universidade do Colorado. “A nossa investigação mostra um factor importante que precisa ser levado em conta na questão complicada da habitabilidade planetária.”

Os planetas para lá do nosso Sistema Solar são conhecidos como exoplanetas. Até agora foram confirmados mais de 4000 exoplanetas, e muitos orbitam anãs vermelhas. Entender o que torna os planetas habitáveis é do interesse dos cientistas no campo da astrobiologia, que estuda a origem da vida na Terra e onde pode existir no Sistema Solar e além.

A equipa está actualmente a estudar a radiação altamente energética de muitas outras anãs vermelhas para determinar se a Estrela de Barnard é típica.

“Pode acontecer que a maioria das anãs vermelhas seja hostil à vida,” disse o co-autor Tommi Koskinen, da Universidade do Arizona em Tucson. “Nesse caso, a conclusão pode ser que planetas em torno de estrelas mais massivas, como o nosso próprio Sol, podem ser o local ideal para procurar mundos habitados com a próxima geração de telescópios.”

A Estrela de Barnard tem 16% da massa do Sol e o seu planeta conhecido tem um massa três vezes a da Terra, orbitando a uma distância mais ou menos equivalente à separação Mercúrio-Sol.

O artigo que descreve estes resultados foi publicado dia 30 de Outubro de 2020 na revista The Astronomical Journal e está disponível online.

Astronomia On-line
6 de Novembro de 2020


4603: O pedaço roubado da nossa Lua parece estar a orbitar Marte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/MARTE

Uma equipa internacional de cientistas planetários, liderada por astrónomos da AOP, encontrou um asteróide atrás de Marte. Segundo o que foi analisado, este pedaço de rocha tem uma composição muito semelhante à da Lua da Terra. Como tal, os cientistas ponderam a hipótese do asteróide ser um fragmento antigo, dos tempos dos impactos gigantescos que formaram a Lua e outros planetas rochosos no nosso sistema solar, como Marte e a Terra.

O corpo celeste encontrado é o asteróide Troiano (101429) 1998 VF31.

O que são asteróides Troianos?

Os corpos astronómicos troianos são uma classe de asteróides que seguem os planetas nas suas órbitas como um rebanho de ovelhas pode seguir um pastor. Estes estão aprisionados em “portos seguros” gravitacionais 60 graus à frente e atrás do planeta (Figura 1).

Estas rochas são de grande interesse para os cientistas, pois representam restos de material da formação e evolução inicial do sistema solar. Segundo os astrónomos da AOP, existem vários milhares desses troianos ao longo da órbita do gigante planeta Júpiter. Mais perto do Sol, os astrónomos descobriram até agora apenas uma mão-cheia de troianos de Marte, o planeta vizinho da Terra.

Representação do planeta Marte e o seu séquito de Troianos a circular em torno dos pontos Lagrange L4 e L5. A curva tracejada traça a órbita do planeta. Em L5, o asteróide 101429 é representado pelo ponto azul, o asteróide Eureka e a sua família são representados em vermelho e âmbar, respectivamente.

Estudar resquícios da formação planetária através de um Troiano

Os investigadores da AOP, na Irlanda do Norte, estudam estes asteróides de Marte para entender o que eles nos contam sobre a história inicial dos mundos internos do nosso sistema solar, os chamados planetas terrestres. Contudo, eles procuram também os Troianos da Terra.

Ironicamente, é muito mais fácil encontrar Troianos de Marte do que do nosso próprio planeta. A razão é que, se existirem estes Troianos terrestres, eles estarão sempre próximos do Sol no céu, onde é difícil apontar um telescópio. Um Troiano da Terra, chamado 2010 TK7, foi encontrado há uma década pelo telescópio espacial WISE da NASA. Contudo, a modelagem de computador mostrou que é um visitante temporário da cintura de asteróides entre Marte e Júpiter, em vez de uma relíquia planetesimal da formação da Terra.

Assim, para descobrir a composição dos Troianos de Marte, a equipa recorreu ao X-SHOOTER. Este equipamento é um espectrógrafo montado no Very Large Telescope de 8 m do Observatório Europeu do Sul (VLT) no Chile. O X-SHOOTER analisa como a superfície do asteróide reflecte a luz do sol de diferentes cores – o seu espectro de refletância.

Nesse sentido, ao realizar uma comparação espectral com outros corpos do sistema solar com composição conhecida, um processo chamado taxonomia, a equipa esperava determinar se este asteróide é feito de material semelhante aos planetas rochosos como a Terra, ou se é um pedaço de carbono – e matéria rica em água, típica do sistema solar externo além de Júpiter.

Um dos Troianos examinados foi o asteróide (101429) 1998 VF31. Como resultado, os cientistas perceberam que os dados de cores existentes no objecto sugeriram uma composição semelhante a uma classe comum de meteoritos chamados condritos comuns.

O resultado surpreendeu os cientistas

Depois de obterem os resultados, a equipa descobriu que o espectro não combinava bem com nenhum tipo específico de meteorito ou asteróide. Então, os astrónomos decidiram expandir a sua análise para incluir espectros de outros tipos de superfícies.

Para sua surpresa, descobriram (Figura 2) que a melhor correspondência espectral não era com outros corpos pequenos, mas com o nosso vizinho mais próximo, a Lua.

Uma das explicações avançadas é que se o asteróide se parece com a Lua é porque ele vem da Lua.

O sistema solar primitivo era muito diferente do lugar que vemos hoje. O espaço entre os planetas recém-formados estava cheio de destroços e as colisões eram comuns. Grandes asteróides – chamamos esses planetesimais – estavam constantemente a atingir a Lua e os outros planetas. Um fragmento de tal colisão poderia ter alcançado a órbita de Marte quando o planeta ainda estava a formar-se e este ficou preso nas suas nuvens “troianas”.

Explicou Apostolos Christou, astrónomo da AOP e principal autor do artigo.

Este artigo foi publicada na distribuição gratuita arXiv.

Pplware
Autor: Vítor M.
05 Nov 2020