3387: XMM-Newton descobre gás escaldante no halo da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta animação mostra a via Láctea (a pequena galáxia no centro da imagem) e o seu halo (a região gasosa estendida).
Ilustra o halo em três tons diferentes – esmeralda, amarelo e verde. Todos estes se misturam ao longo do halo, e cada um representa gás de uma temperatura diferente.
Aparecem pontos por todo o halo; estes representam elementos e a suas abundâncias relativas, conforme detetado pelo observatório de raios-X XMM-Newton da ESA: azoto (preto, 41 pontos), néon (laranja/amarelo, 39 pontos), oxigénio (azul claro, 7 pontos) e ferro (vermelho, 1 ponto).
Crédito: ESA

O XMM-Newton da ESA descobriu que o gás escondido no halo da Via Láctea atinge temperaturas muito mais quentes do que se pensava anteriormente e que tem uma composição química diferente da prevista, desafiando a nossa compreensão do nosso lar galáctico.

Um halo é uma vasta região de gás, estrelas e matéria escura invisível em redor de uma galáxia. É um componente-chave de uma galáxia, ligando-a a um espaço intergaláctico mais amplo e, portanto, pensa-se que desempenhe um papel importante na evolução galáctica.

Até agora, pensava-se que o halo de uma galáxia contivesse gás quente a uma única temperatura, com a temperatura exacta deste gás dependente da massa da galáxia.

No entanto, um novo estudo usando o observatório espacial de raios-X XMM-Newton da ESA mostra agora que o halo da Via Láctea contém não apenas um, mas três componentes diferentes de gás quente, o mais quente destes sendo dez vezes mais quente do que se pensava anteriormente. É a primeira vez que múltiplos componentes de gás, estruturados desta maneira, são descobertos não apenas na Via Láctea, mas em qualquer galáxia.

“Pensávamos que as temperaturas do gás nos halos galácticos variavam entre 10.000 e um milhão de graus – mas parece que parte do gás no halo da Via Láctea pode atingir 10 milhões de graus,” disse Sanskriti Das, estudante na Universidade Estatal do Ohio, EUA, autor principal do novo estudo.

“Embora pensemos que o gás é aquecido a cerca de um milhão de graus quando uma galáxia se forma inicialmente, não temos a certeza de como este componente ficou tão quente. Pode ser devido aos ventos que emanam do disco de estrelas da Via Láctea.”

O estudo usou uma combinação de dois instrumentos a bordo do XMM-Newton: o RGS (Reflection Grating Spectrometer) e o EPIC (European Photon Imaging Camera). O EPIC foi usado para estudar a luz emitida pelo halo e o RGS para estudar como o halo afecta e absorve luz que passa por ele.

Para estudar o halo da Via Láctea no que toca à sua absorção, Sanskriti e colegas observaram um objecto conhecido como blazar: o núcleo energético e muito activo de uma galáxia distante que emite feixes intensos de luz.

Tendo viajado quase cinco mil milhões de anos-luz através do cosmos, a luz de raios-X deste blazar também passou pelo halo da nossa Galáxia antes de atingir os detectores do XMM-Newton e, portanto, contém pistas sobre as propriedades desta região gasosa.

Ao contrário dos estudos anteriores do halo da Via Láctea em raios-X, que normalmente duram um ou dois dias, a equipa realizou observações durante um período de três semanas, permitindo a detecção de sinais que geralmente são demasiado fracos para serem vistos.

“Nós analisámos a luz do blazar e concentrámo-nos nas suas assinaturas espectrais individuais: as características da luz que nos podem dizer mais sobre o material pelo qual passou a caminho de nós,” disse a co-autora Smita Mahur, também da Universidade Estatal do Ohio e orientadora de Sanskriti.

“Há assinaturas específicas que existem apenas em temperaturas específicas, de modo que fomos capazes de determinar o quão quente o halo gasoso deve ter estado para afectar a luz do blazar da maneira como afectou.”

O halo quente da Via Láctea também tem quantidades significativas de elementos mais pesados que o hélio, que geralmente são produzidos nas fases posteriores da vida de uma estrela. Isto indica que o halo recebeu material fabricado por certas estrelas durante as suas vidas e estágios finais, e que foi lançado para o espaço quando morreram.

“Até agora, os cientistas procuravam principalmente oxigénio, pois é abundante e, portanto, mais fácil de encontrar do que outros elementos,” acrescentou Sanskriti. “O nosso estudo foi mais detalhado: analisámos não apenas o oxigénio, mas também o azoto, o néon e o ferro, e encontrámos alguns resultados extremamente interessantes.”

Os cientistas esperam que o halo contenha elementos em proporções semelhantes às vistas no Sol. No entanto, Sanskriti e colegas notaram menos ferro no halo do que o esperado, indicando que o halo foi enriquecido por estrelas moribundas massivas, e também menos oxigénio, provavelmente devido a esse elemento ser absorvido por partículas poeirentas no halo. “Isto é realmente emocionante – foi completamente inesperado e diz-nos que temos muito a aprender sobre como a Via Láctea evoluiu para a Galáxia que é hoje,” acrescentou Sanskriti.

O recém-descoberto componente de gás quente também tem implicações mais amplas que afectam a nossa compreensão geral do cosmos. A nossa Galáxia contém muito menos massa do que esperávamos: isto é conhecido como o “problema da matéria em falta”, pois o que observamos não corresponde às previsões teóricas.

A partir do mapeamento a longo prazo do cosmos, a sonda Planck da ESA previu que pouco menos de 5% da massa do Universo deveria existir na forma de matéria “normal” – o tipo que compõe estrelas, galáxias, planetas e assim por diante.

“No entanto, quando somamos tudo o que vemos, o nosso valor não chega nem perto desta previsão,” salientou o co-autor Fabrizio Nicastro do Observatório Astronómico de Roma – INAF, Itália, e do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, EUA. “Então, onde está o resto? Há quem sugira que pode estar escondido nos halos extensos e massivos que rodeiam as galáxias, tornando a nossa descoberta realmente excitante.”

Dado que este componente quente do halo da Via Láctea nunca tinha sido visto antes, pode ter sido negligenciado em análises anteriores – e, portanto, pode conter uma grande quantidade desta matéria “em falta”.

“Estas observações fornecem novas ideias sobre a história térmica e química da Via Láctea e do seu halo e desafiam o nosso conhecimento de como as galáxias se formam e evoluem,” disse Norbert Schartel, cientista do projecto XMM da ESA.

“O estudo analisou o halo ao longo de uma linha de visão – aquela em direcção ao blazar -, de modo que será extremamente empolgante ver investigações futuras expandirem esta descoberta.”

Astronomia On-line
21 de Janeiro de 2020

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3386: TESS determina idade de antiga colisão com a Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do TESS.
Crédito: NASA

Uma única estrela brilhante na constelação de Índio, visível no hemisfério sul, revelou novas informações sobre uma antiga colisão que a nossa Via Láctea sofreu com outra galáxia mais pequena chamada Gaia-Encélado, no início da sua história.

Uma equipa internacional de cientistas liderada pela Universidade de Birmingham adoptou a nova abordagem de aplicar a caracterização forense de uma única estrela antiga e brilhante chamada v Indi como uma sonda da história da Via Láctea. As estrelas contêm “registos fósseis” das suas histórias e, portanto, dos ambientes em que se formam. A equipa usou dados de satélites e de telescópios terrestres para desbloquear estas informações de v Indi. Os seus resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.

Foi determinada a idade da estrela – cerca de 11 mil milhões de anos – usando as suas oscilações naturais (sismologia estelar), detectadas em dados recolhidos pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Lançado em 2018, o TESS está a estudar estrelas por todo o céu e a procurar planetas em órbita. Quando combinados com dados da missão Gaia da ESA, a história de detective revelou que esta estrela antiga nasceu cedo na vida da Via Láctea, mas a colisão Gaia-Encélado alterou o seu movimento pela Galáxia.

Bill Chaplin, professor de astrofísica na Universidade de Birmingham e autor principal do estudo, disse: “Tendo em conta que o movimento de v Indi foi afectado pela colisão de Gaia-Encélado, esta deve ter ocorrido depois da formação da estrela. Foi assim que conseguimos usar a idade determinada asteros-sismicamente para estabelecer novos limites de quando o evento Gaia-Encélado ocorreu.”

Se dermos “tempo ao tempo” para a fusão se propagar pela Galáxia, isto significa que a colisão deverá ter tido início há 11,6-13,2 mil milhões de anos (68% e 95% de confiança, respectivamente).

O co-autor Ted Mackereth, também de Birmingham, salientou: “Dado que vemos tantas estrelas de Gaia-Encélado, pensamos que deve ter tido um grande impacto na evolução da nossa Galáxia. Compreender isso é agora um tópico muito relevante na astronomia e este estudo é um passo importante para entender quando essa colisão ocorreu.”

Bill Chaplin acrescentou: “Este estudo demonstra o potencial da asteros-sismologia com o TESS e o que é possível quando temos uma variedade de dados de ponta disponíveis para uma única estrela brilhante.”

A investigação mostra claramente o forte potencial do programa TESS para reunir novas e ricas ideias sobre as estrelas mais próximas do Sol na Via Láctea.

Astronomia On-line
21 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3382: Astrónomos descobrem classe de objectos estranhos perto do enorme buraco negro da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Órbitas dos objectos G no centro da nossa Galáxia, com o buraco negro super-massivo indicado com uma cruz branca. Estrelas, gás e poeira estão no plano de fundo.
Crédito: Anna Ciurlo, Tuan Do/Grupo do Centro Galáctico da UCLA

Astrónomos da Iniciativa Órbitas do Centro Galáctico da UCLA (Universidade da Califórnia em Los Angeles) descobriram uma nova classe de objectos bizarros no centro da Via Láctea, não muito longe do buraco negro super-massivo chamado Sagitário A*. Publicaram a sua investigação na edição de 16 de Janeiro da revista Nature.

“Estes objectos parecem-se com gás e comportam-se como estrelas,” disse a co-autora Andrea Ghez, professora de astrofísica e directora do Grupo do Centro Galáctico da UCLA.

Os novos objectos parecem compactos na maioria das vezes e estendem-se quando as suas órbitas os aproximam do buraco negro. As suas órbitas variam entre 100 a 1000 anos, disse a autora principal Anna Ciurlo, investigadora pós-doutorada da UCLA.

O grupo de investigação de Ghez identificou um objecto invulgar no centro da nossa Galáxia em 2005, mais tarde apelidado G1. Em 2012, astrónomos na Alemanha fizeram uma descoberta intrigante de um objecto bizarro chamado G2, no centro da Via Láctea, que fez uma passagem íntima pelo buraco negro super-massivo em 2014. Ghez e a sua equipa de pesquisa pensam que o objecto G2 é provavelmente duas estrelas que têm vindo a orbitar o buraco negro em conjunto e que se fundiram numa estrela extremamente grande, envolta em gás e poeira invulgarmente espessos.

“No momento da maior aproximação, G2 tinha uma assinatura realmente estranha,” disse Ghez. “Nós já tínhamos visto isto antes, mas não parecia muito peculiar até chegar perto do buraco negro e ficar alongado, e muito do seu gás foi destruído. Deixou de ser um objecto bastante inócuo quando estava longe do buraco negro, para um realmente esticado e distorcido na sua maior aproximação, que perdeu o seu invólucro exterior e que agora está novamente a ficar mais compacto.”

“Uma das coisas que deixou toda a gente empolgada sobre os objectos G é que a matéria arrancada pelas forças de maré, enquanto passam pelo buraco negro central, deve inevitavelmente cair no buraco negro,” disse o co-autor Mark Morris, professor de física e astronomia na UCLA. “Quando isso acontece, pode produzir um impressionante espectáculo de fogo-de-artifício, já que o material consumido pelo buraco negro é aquecido e emite radiação abundante antes de desaparecer no horizonte de eventos.”

Mas será que G2 e G1 são “outliers”, ou parte de uma classe maior de objectos? Em resposta a essa questão, o grupo de investigação de Ghez divulgou a existência de mais quatro objectos que estão a chamar de G3, G4, G5 e G6. Os investigadores determinaram cada uma das suas órbitas. Enquanto G1 e G2 têm órbitas semelhantes, os quatro novos objectos têm órbitas muito diferentes.

Ghez pensa que todos os seis objectos eram estrelas binárias – um sistema de duas estrelas que se orbitavam uma à outra – que se fundiram devido à forte força gravitacional do buraco negro super-massivo. A fusão de duas estrelas leva mais de um milhão de anos a ser concluída, disse Ghez.

“As fusões de estrelas podem ocorrer no Universo com mais frequência do que pensávamos, e provavelmente são muito comuns,” disse Ghez. “Os buracos negros podem levar à fusão de estrelas binárias. É possível que muitas das estrelas que temos vindo a observar e a não compreender possam ser o produto final de fusões que estão agora calmas. Estamos a aprender como as galáxias e os buracos negros evoluem. A maneira como as estrelas binárias interagem umas com as outras e com o buraco negro é muito diferente de como estrelas individuais interagem com outras estrelas individuais e com o buraco negro.”

Ciurlo observou que, embora o gás do invólucro exterior de G2 tenha sido esticado dramaticamente, a sua poeira dentro do gás não foi muito esticada. “Algo deve ter mantido o tamanho compacto e permitido a sua sobrevivência ao encontro com o buraco negro,” disse Ciurlo. “Isto é evidência de um objecto estelar dentro de G2.”

“O conjunto único de dados que o grupo da professora Ghez reuniu ao longo de mais de 20 anos é o que nos permitiu fazer esta descoberta,” disse Ciurlo. “Agora temos uma população de objectos ‘G’, de modo que não é uma questão de explicar um ‘evento único’ como G2.”

Os cientistas fizeram observações com o Observatório W. M. Keck, no Hawaii, e usaram uma tecnologia poderosa que Ghez ajudou a inovar, chamada ópticas adaptativas, que corrige os efeitos de distorção da atmosfera da Terra em tempo real. Eles realizaram uma nova análise de 13 anos de dados da Iniciativa Órbitas do Centro Galáctico da UCLA.

Em Setembro de 2019, a equipa de Ghez informou que o buraco negro estava a ficar mais faminto e que não sabia exactamente porquê. O alongamento de G2 em 2014 pareceu retirar gás que pode ter sido engolido recentemente pelo buraco negro, disse o co-autor Tuan Do, cientista da UCLA e vice-director do Grupo do Centro Galáctico. As fusões de estrelas podem alimentar o buraco negro.

A equipa já identificou alguns outros candidatos que podem fazer parte desta nova classe de objectos e vai continuar a analisá-los.

Ghez realçou que o centro da Via Láctea é um ambiente extremo, ao contrário do nosso canto menos agitado do Universo.

“A Terra está nos subúrbios em comparação com o Centro Galáctico, que fica a cerca de 26.000 anos-luz de distância,” disse Ghez. “O centro da nossa Galáxia tem uma densidade estelar mil milhões de vezes maior que a nossa parte da Galáxia. A atracção gravitacional é muito mais forte. Os campos magnéticos são mais extremos. O centro da Via Láctea é onde a astrofísica extrema ocorre – os ‘desportos radicais’ da astrofísica.”

Ghez disse que esta investigação ajudar-nos-á a ensinar o que está a acontecer na maioria das galáxias.

Astronomia On-line
17 de Janeiro de 2020

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3365: Colisão iminente da Via Láctea já está a produzir novas estrelas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Um enxame recém-descoberto de estrelas jovens (estrela azul) está situado na periferia da Via Láctea. Estas estrelas foram provavelmente formadas de material originário de galáxias anãs vizinhas chamadas Nuvens de Magalhães.
Crédito: D. Nidever; NASA

Os arredores da Via Láctea abrigam as estrelas mais antigas da Galáxia. Mas os astrónomos descobriram algo inesperado neste “lar de idosos” celeste: um bando de estrelas jovens.

Ainda mais surpreendente, a análise espectral sugere que as estrelas jovens têm uma origem extra-galáctica. As estrelas aparentemente formaram-se não a partir de material da Via Láctea, mas de duas galáxias anãs próximas conhecidas como Nuvens de Magalhães. Essas galáxias estão numa rota de colisão com a nossa. A descoberta sugere que um fluxo de gás que se estende a partir das galáxias está a cerca de metade da distância que se pensava ser necessária para colidir com a Via Láctea.

“É um grupo insignificante de estrelas – no total, inferior a alguns milhares de estrelas – mas tem grandes implicações além da área local da Via Láctea,” diz o investigador principal Adrian Price-Whelan, cientista do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron em Nova Iorque (o enxame também tem o seu nome: Price-Whelan 1).

As estrelas recém-descobertas podem revelar novas informações sobre a história da Via Láctea; podem, por exemplo, dizer se as Nuvens de Magalhães colidiram com a nossa Galáxia no passado.

Price-Whelan e colegas apresentaram os seus achados no passado dia 8 de Janeiro na reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, Hawaii. Já tinham relatado anteriormente a descoberta de Price-Whelan 1 no dia 5 de Dezembro na revista The Astrophysical Journal e a sua subsequente análise espectroscópica das estrelas no dia 16 de Dezembro, também na revista The Astrophysical Journal.

A identificação de enxames estelares é complicada porque a nossa Galáxia está repleta de objectos deste tipo. Algumas estrelas podem parecer próximas umas das outras no céu, mas na verdade ficam a distâncias drasticamente diferentes da Terra. Outras podem aproximar-se temporariamente, mas seguir em direcções opostas. A determinação de quais as estrelas realmente agrupadas requer muitas medições precisas ao longo do tempo.

Price-Whelan começou com os dados mais recentes recolhidos pelo observatório espacial Gaia, que mediu e catalogou as distâncias e movimentos de 1,7 mil milhões de estrelas. Ele analisou o conjunto de dados do Gaia em busca de estrelas muito azuis, raras no Universo, e identificou grupos estelares que se movem ao seu lado. Após a correspondência cruzada e a eliminação de enxames conhecidos, permaneceu apenas um.

O enxame recém-descoberto é relativamente jovem, com 117 milhões de anos, e fica nos arredores longínquos da Via Láctea. “Está mesmo, mesmo distante,” diz Price-Whelan. “Mais do que quaisquer outras estrelas jovens conhecidas na Via Láctea, que normalmente estão no disco. Então, imediatamente perguntei: ‘Caramba, o que é isto?'”

O enxame habita uma região próxima de um “rio” de gás, denominado Corrente de Magalhães, que forma a extremidade mais distante da Grande e da Pequena Nuvem de Magalhães e alcança a Via Láctea. O gás neste fluxo não contém muitos metais, ao contrário dos gases nos confins da Via Láctea. David Nidever, professor assistente de física na Universidade Estatal de Montana em Bozeman, EUA, liderou uma análise do conteúdo metálico das 27 estrelas mais brilhantes do enxame. Assim como a Corrente de Magalhães, as estrelas contêm níveis escassos de metais.

Os investigadores propõem que o enxame se formou à medida que o gás da Corrente de Magalhães passava pelos gases em redor da Via Láctea. Este cruzamento criou uma força de arrasto que comprimiu o gás da Corrente de Magalhães. Este arrasto, juntamente com as forças de maré do reboque gravitacional da Via Láctea, condensou o gás o suficiente para desencadear a formação estelar. Com o tempo, as estrelas aproximaram-se do gás circundante e juntaram-se à Via Láctea.

A presença das estrelas fornece uma oportunidade única. A medição da distância do gás à Terra é complexa e imprecisa, de modo que os astrónomos não tinham certeza de quão longe a Corrente de Magalhães estava de alcançar a Via Láctea. A distância das estrelas, por outro lado, é comparativamente trivial. Usando as posições e movimentos actuais das estrelas no enxame, os cientistas preveem que a orla da Corrente de Magalhães está a 90.000 anos-luz da Via Láctea. Este valor é aproximadamente metade da distância prevista anteriormente.

“Se a Corrente de Magalhães estiver mais próxima, especialmente o braço principal mais próximo da nossa Galáxia, então é provável que seja incorporada à Via Láctea antes do previsto pelo modelo actual,” explicou Nidever. “Eventualmente, esse gás transformar-se-á em novas estrelas no disco da Via Láctea. De momento, a nossa Galáxia está a consumir gás mais depressa do que está a ser reabastecido. Este gás extra que está a entrar ajudará a reabastecer esse reservatório e a garantir que a nossa Galáxia continua a prosperar e a formar novas estrelas.”

A distância actualizada da Corrente de Magalhães melhorará os modelos de onde as Nuvens de Magalhães estiveram e para onde estão a ir, diz Price-Whelan. Os números aprimorados podem até resolver um debate sobre se as Nuvens de Magalhães já atravessaram antes a Via Láctea. Encontrar uma resposta a essa pergunta ajudará os astrónomos a entender melhor a história e as propriedades da nossa Galáxia.

Astronomia On-line
14 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3348: SOFIA revela novo panorama do centro da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Composição infravermelha do centro da nossa Galáxia, a Via Láctea. Esta imagem abrange mais de 600 anos-luz e está a ajudar os cientistas a aprender como muitas estrelas massivas se formam no centro da nossa Galáxia. Novos dados do SOFIA, obtidos a 25 e 37 micrómetros, vistos em azul e verde, foram combinados com dados do Observatório Espacial Herschel vistos a vermelho (70 micrómetros) e com dados do Telescópio Espacial Spitzer a branco (8 micrómetros). A imagem do SOFIA revela características poeirentas em detalhes sem precedentes.
Crédito: NASA/SOFIA/Caltech/ESA/Herschel

A NASA capturou uma imagem infravermelha extremamente nítida do centro da nossa Galáxia, a Via Láctea. Abrangendo uma distância de mais de 600 anos-luz, este panorama revela detalhes no interior de densos redemoinhos de gás e poeira em alta resolução, abrindo a porta para futuras investigações sobre como as estrelas massivas estão a ser formadas e sobre o que está a alimentar o buraco negro super-massivo no Núcleo Galáctico.

Entre as características em foco estão as curvas salientes do Enxame do Arco, que contém a concentração mais densa de estrelas na nossa Galáxia, bem como o Enxame do Quintupleto, com estrelas um milhão de vezes mais brilhantes do que o Sol. O buraco negro da nossa Galáxia toma forma com um vislumbre do anel de gás de aparência ardente em seu redor.

Esta nova visão foi possível graças ao maior telescópio aéreo do mundo, o SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy). Voando alto na atmosfera, este Boeing 747 modificado apontou a sua câmara infravermelha FORCAST (Faint Object Infrared Camera for the SOFIA Telescope) para observar material galáctico quente emitindo em comprimentos de onda que outros telescópios não podem detectar. A imagem combina a nova perspectiva de regiões quentes do SOFIA com dados anteriores que expõem materiais muito quentes e frios do Telescópio Espacial Spitzer da NASA e do Observatório Espacial Herschel da ESA.

Um artigo científico que destaca os resultados iniciais foi submetido para publicação na revista The Astrophysical Journal. A imagem foi apresentada pela primeira vez esta semana na reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, Hawaii.

“É incrível ver o nosso Centro Galáctico em detalhe como nunca vimos antes,” disse James Radomski, cientista da USRA (Universities Space Research Association) no Centro de Ciências do SOFIA pertencente ao Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia. “Estudar esta área tem sido como tentar montar um quebra-cabeças com peças em falta. Os dados do SOFIA preenchem algumas das lacunas, colocando-nos significativamente mais perto de ter uma imagem completa.”

Nascimento Estelar

As regiões centrais da Via Láctea possuem significativamente mais do denso gás e da densa poeira que são os elementos básicos de novas estrelas em comparação com outras partes da Galáxia. No entanto, há 10 vezes menos estrelas massivas aqui nascidas do que o esperado. Tem sido difícil entender o porquê desta discrepância devido à poeira que se interpõe entre a Terra e o Núcleo Galáctico – mas ao observarmos no infravermelho conseguimos estudar melhor esta situação.

Os novos dados infravermelhos iluminam estruturas indicativas de nascimento estelar perto do Enxame do Quintupleto e material ameno perto do Enxame do Arco que podem ser as sementes de novas estrelas. A observação destas características em alta resolução pode ajudar os cientistas a explicar como algumas das estrelas mais massivas de toda a nossa Galáxia conseguiram se formar tão perto uma das outras, numa região relativamente pequena, apesar da baixa taxa de natalidade nas áreas circundantes.

“Compreender como o nascimento estelar massivo ocorre no centro da nossa Galáxia dá-nos informações que podem ajudar a aprender mais sobre outras galáxias mais distantes,” disse Matthew Hankins, investigador pós-doutorado do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA, e investigador principal do projecto. “A utilização de vários telescópios dá-nos pistas que precisamos para entender estes processos, e ainda há mais por descobrir.”

Anel em Redor do Buraco Negro

Os cientistas também conseguem ver mais claramente o material que pode estar a alimentar o anel em torno do buraco negro super-massivo da nossa Galáxia. O anel tem cerca de 10 anos-luz de diâmetro e desempenha um papel fundamental para aproximar a matéria do buraco negro, onde pode ser devorada. A origem deste anel há muito que é um enigma para os cientistas, pois pode esgotar-se ao longo do tempo, mas os dados do SOFIA revelam várias estruturas que podem representar material sendo nele incorporado.

Os dados foram recolhidos em Julho de 2019 durante o destacamento anual do SOFIA em Christchurch, Nova Zelândia, onde os cientistas estudam os céus do hemisfério sul. O conjunto de dados, completo e calibrado, está actualmente disponível aos astrónomos de todo o mundo para pesquisas adicionais através do Programa do Legado SOFIA.

O Telescópio Espacial Spitzer será desactivado no dia 30 de Janeiro, depois de operar durante mais de 16 anos. O SOFIA continua a explorar o Universo estudando comprimentos de onda no infravermelho médio e distante com alta resolução, inacessíveis a outros telescópios, e a ajudar os cientistas a compreender a formação estelar e planetária, o papel que os campos magnéticos desempenham na formação do nosso Universo e a evolução química das galáxias. Alguns dos pontos muitos fracos e regiões escuras reveladas na imagem do SOFIA podem ajudar a planear alvos para os telescópios do futuro, como o Telescópio Espacial James Webb.

Astronomia On-line
10 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3345: Matéria escura pode ter colidido com a Via Láctea (e criado uma “onda” gigante)

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Alyssa Goodman / Harvard University

Uma onda enorme foi descoberta na Via Láctea, que se pode ter formado como resultado de uma colisão com um enorme objecto misterioso – potencialmente matéria escura.

A “onda Radcliffe” foi descoberta com recurso aos dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia. Antes, passara despercebida por causa do seu tamanho extremo e da nossa proximidade. Da Terra, a onda cobre metade do céu, dificultando a visualização de toda a estrutura.

Investigadores liderados por João Alves, do Departamento de Astrofísica da Universidade de Viena e do Instituto Radcliffe de Estudos Avançados da Universidade de Harvard, estavam inicialmente a tentar mapear uma estrutura conhecida como Cinturão de Gould. Esta é uma grande faixa de regiões de formação de estrelas.

Ao fazer isso, a equipa descobriu que o Cinturão de Gould é “apenas um efeito de projecção” de uma estrutura muito maior, disse Alves , em declarações à Newsweek. “Como se pode imaginar, fiquei muito surpreendido”, disse.

De acordo com o estudo publicado este mês na revista científica Nature, os cientistas descobriram que a onda Radcliffe era um filamento enorme e longo, com nove mil anos-luz de comprimento e 400 de largura. Também foi encontrado 500 anos-luz acima e abaixo do plano médio do disco galáctico em forma de onda.

Anda não se sabe o que pode ter produzido a onda. No entanto, a sua amplitude parece estar a diminuir ao longo do tempo. Para que seja uma onda atenuada, sugere imediatamente algum tipo de gatilho – talvez uma colisão entre o disco da nossa Via Láctea e um objecto maciço – que até agora não foi possível identificar. Porém, poderia ter sido um grupo de matéria escura.

Um estudo anterior sobre o Cinturão de Gould, publicado em 2009 na revista científica Monthly Notices da Royal Astronomical Society, sugeriu o mesmo. Talvez uma gigantesca bolha de matéria escura tenha colidido com a nuvem de gás jovem há milhões de anos, distorcendo a gravidade da galáxia e espalhando as estrelas mais próximas no padrão visto hoje, recorda o LiveScience.

Alves disse ainda que a onda e as novas estrelas que produz são os nossos novos vizinhos galácticos, uma vez que o nosso sistema solar está a viajar na mesma direcção e na mesma velocidade. Aliás, o nosso Sol morrerá antes da maioria destas novas estrelas vizinhas.

Além disso, a equipa descobriu que a onda interage com o Sol, que cruzou no nosso caminho há cerca de 13 milhões de anos e continuará em mais 13 milhões de anos. O que aconteceu durante esse encontro também é desconhecido, segundo explicou Alves em comunicado.

A equipa espera agora encontrar outras estruturas semelhantes noutras partes da Via Láctea. Além disso, estão a tentar localizar e medir as estrelas adolescentes da onda, pois herdam os movimentos da nuvem parental, portanto, propriedades importantes, o que deverá ajudá-los a descobrir o que poderá ter causado a formação da onda.

ZAP //

Por ZAP
10 Janeiro, 2020

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3251: Há um “bastão de caramelo” cósmico no coração da Via Láctea

CIÊNCIA

NASA

A agência espacial norte-americana (NASA) acaba de partilhar uma fotografia colorida da área central da Via Láctea, na qual se pode ver um “bastão de caramelo” cósmico que abrange cerca de 190 anos-luz.

Em comunicado, a NASA explica que a imagem do bastão é composta por um conjunto de fios longos e finos de gás ionizado que emitem ondas de rádio.

“A imagem mostra a parte interna da nossa galáxia, que abriga a maior e mais densa colecção de nuvens moleculares gigantes da Via Láctea. Estas vastas nuvens frias contêm gás e poeira densa suficiente para formar dezenas de milhões de estrelas como o Sol, pode ler-se na mesma nota, que foi disponibilizada no site oficial da NASA.

Para obter a imagem, os cientistas compilaram dados do instrumento de observação GISMO, assim como observações do satélite Herschel da ESA, do SCUBA-2 (telescópio James Clerk Maxwell no Havaí) e do observatório VLA (Novo México).

“O GISMO observa micro-ondas com uma longitude de onda de dois milímetros, o que nos permite explorar a galáxia na zona de transição entre a luz infravermelha e os comprimentos de onda de rádio mais longos”, explicou Johannes Staguhn, astrónomo da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, nos Estados Unidos que lidera a equipa do GISMO no Goddard Space Flight Center da NASA.

Dois artigos que descrevem a imagem – um liderado por Staguhn e outro por Richard Arendt, da equipa GISMO da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos – foram publicados em Novembro na revista científica especializada The Astrophysical Journal.

Arendt escreve que “foi uma verdadeira surpresa” poder observar o centro da Via Láctea através dos dados do GISMO.

ZAP //

Por ZAP
23 Dezembro, 2019

 

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3247: O buraco super-massivo no centro da Via Láctea pode ter um amigo

CIÊNCIA

NASA

Um grupo de cientistas liderado pela astrofísica Smadar Naoz considera que o buraco negro super-massivo Sagitario A* (Sgr A*), localizada no centro da Via Láctea, pode ter um acompanhante.

Este potencial segundo buraco negro ainda não foi registado. No entanto, a sua existência pode ser corroborada ou descartada através de “uma infinidade de efeitos observáveis”, de acordo com os especialistas.

Ao Space, a astrofísica Smadar Naoz disse que o efeito mais óbvio seria o movimento das estrelas mais próximas do centro da Via Láctea, como a S0-2, que orbita Sgr A* com um período de 16 anos. Se houver um buraco negro que o acompanha, o seu tamanho não seria maior do que um décimo do principal, que é um milhão de vezes maior que o Sol.

As observações permitiram descartar a existência de “um segundo buraco negro super-massivo com massa 100 mil vezes maior” do que a do Sol e é “200 vezes a distância” entre aquela estrela e a Terra em relação ao Sgr A*, explicou Naoz.

No entanto, estas circunstâncias não descartam que, nessa área, exista um buraco negro mais pequeno que “não altere a órbita do SO-2 de uma maneira que possamos medir com facilidade”, acrescentou a especialista.

Assim, a presença de um segundo buraco negro seria detectada ao observar a emissão de S0-2 no momento da sua aproximação máxima ao Sgr A*, um fenómeno que ocorrerá em cerca de 16 anos e no qual “se poderia alterar o resultado esperado”.

Além disso, a interacção dos dois buracos negros deverá libertar ondas gravitacionais de frequência bastante baixa. Os dispositivos disponíveis hoje não são capazes de detectar essas flutuações, mas a Antena Espacial de Interferómetro a Laser (LISA) que a NASA espera que entre em funcionamento em 2034 poderá registá-los no futuro.

O estudo está disponível no servidor pré-impressão ArXiv.

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22 Dezembro, 2019

 

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3242: Há mil milhões de anos, cem mil estrelas explodiram furiosamente no coração da Via Láctea

CIÊNCIA

Nogueras-Lara et al. / ESO

O coração da Via Láctea é um local bastante sossegado, com um buraco negro pouco activo e poucos nascimentos de estrelas. Porém, novas observações revelaram que nem sempre foi assim.

Há mil milhões de anos, a Via Láctea sofreu uma ronda furiosa de explosões de estrelas. De acordo com os astrónomos, foi “um dos eventos mais energéticos em toda a história da Via Láctea”. Este evento, segundo os cientistas, poderia contradizer as nossas ideias sobre a taxa de formação de estrelas na nossa galáxia.

O centro galáctico é, segundo explica o ScienceAlert, uma região de estrelas densas que medem cerca de 490 anos-luz no meio da Via Láctea, em torno de um buraco negro super-massivo. Esta região viu alguma formação estelar nas últimas dezenas de milhões de anos.

Com base na densidade estelar, os astrónomos concluíram que o centro galáctico tem estado bastante ocupado a produzir novas estrelas. Estudos anteriores descobriram que a formação estelar tem sido bastante contínua ao longo de 13,5 mil milhões de anos de história da galáxia.

Agora, foram feitas novas observações de alta resolução com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul para o que os astrónomos chamam de uma pesquisa “sem precedentes” do centro galáctico. Este esforço foi projectado especificamente para revelar a história da formação de estrelas do nosso coração galáctico – e os resultados da contam uma história muito diferente.

“Ao contrário do que foi aceite até agora, descobrimos que a formação de estrelas não é contínua”, disse Francisco Nogueras-Lara, astrónomo no Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha, em comunicado.

De acordo com a análise dos dados, a equipa concluiu que 90% das estrelas do centro galáctico se formou durante a primeira metade da história da galáxia (entre oito e 13,5 milhões de anos atrás). Depois disso, passaram-se seis mil milhões de anos com muito poucos nascimentos de estrelas.

Há mil milhões de anos, de repente, começaram a formar-se estrelas a um ritmo furioso. No espaço de menos de 100 milhões de anos, nasceram estrelas com uma massa combinada de até 42 milhões de vezes a massa do Sol, de acordo com o estudo publicado esta semana na revista científica Nature Astronomy.

“As condições na região estudada durante a explosão de atividade devem parecer-se com as das galáxias de explosão estelar, que formam estrelas a taxas de mais de 100 massas solares por ano”, disse Nogueras-Lara.

Actualmente, a taxa de formação de estrelas da Via Láctea é lenta – cerca de uma a duas massas solares por ano. Durante um evento de explosão de estrelas, são produzidas diferentes estrelas extremamente massivas com muito calor e brilho. Estas estrelas têm vidas curtas e brilhantes – cerca de 10 milhões de anos – antes de se tornaram super-novas.

É exactamente isso que os investigadores pensam que aconteceu no centro da Via Láctea há mil milhões de anos. Estas observações podem ajudar a restringir e detalhar os eventos que contribuíram para este tempo extraordinário na história da galáxia.

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Por ZAP
21 Dezembro, 2019

 

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3233: VLT observa região central da Via Láctea e descobre formação estelar primordial muito intensa

CIÊNCIA

Obtida com o instrumento HAWK-I montado noVLT do ESO, no deserto chileno do Atacama, esta imagem mostra a região central da Via Láctea com uma resolução angular de 0,2 segundos de arco, o que significa que o nível de detalhe obtido pelo HAWK-I corresponde, aproximadamente, a estar em Lisboa e conseguir ver um campo de futebol no Porto. A imagem combina observações em três bandas diferentes de comprimentos de onda. A equipa utilizou os filtros de banda larga J (centrado a 1250 nanómetros, no azul), H (centrado a 1635 nanómetros, no verde) e K (centrado a 2150 nanómetros, no vermelho), para cobrir a região do infravermelho próximo do espectro electromagnético. Ao observar nesta região de comprimentos de onda, o instrumento HAWK-I vê para lá da poeira, conseguindo observar determinadas estrelas na região central da Galáxia que, de outro modo, seriam invisíveis.
Crédito: ESO/Nogueras-Lara et al.

O VLT (Very Large Telescope) do ESO observou a região central da Via Láctea com uma resolução extraordinária e revelou novos detalhes sobre a história da formação estelar na nossa Galáxia. Graças a estas novas observações, os astrónomos descobriram evidências de um evento dramático na vida da Via Láctea: um episódio de formação estelar tão intenso que resultou em mais de uma centena de milhar de explosões de super-novas.

“O rastreio que efectuámos a uma enorme região do Centro Galáctico deu-nos informações sobre o processo de formação estelar nessa região da Via Láctea,” disse Rainer Schödel do Instituto de Astrofísica de Andalusia, em Granada, Espanha, que liderou as observações. “Contrariamente ao que se pensava até agora, descobrimos que a formação de estrelas não ocorreu de forma contínua,” acrescenta Francisco Nogueras-Lara, que liderou dois novos estudos da região central da Via Láctea quando esteve a trabalhar no mesmo instituto em Granada.

No estudo, publicado na revista Nature Astronomy, a equipa descobriu que cerca de 80% das estrelas situadas na região central da Via Láctea se formaram nos anos mais primordiais da nossa Galáxia, há cerca de 8—13,5 mil milhões de anos atrás. A este período inicial de formação estelar seguiram-se cerca de 6 mil milhões de anos durante os quais nasceram muito poucas estrelas. Esta fase terminou com um episódio muito intenso de formação estelar que ocorreu há cerca de mil milhões de anos quando se formaram nesta região central, durante um período de menos de 100 milhões de anos, estrelas com a massa combinada de, provavelmente, algumas dezenas de milhões de sóis.

“As condições na região estudada durante a altura desta intensa actividade deve ter-se assemelhado àquelas que vemos em galáxias com ‘formação explosiva de estrelas’, as quais formam estrelas a taxas superiores a 100 massas solares por ano”, explica Nogueras-Lara, que se encontra agora a trabalhar no Instituto Max Planck de Astronomia, em Heidelberg, Alemanha. Actualmente, toda a Via Láctea forma estrelas a uma taxa de cerca de uma ou duas massas solares por ano.

“Esta intensa actividade, que deve ter resultado na explosão de mais de uma centena de milhar de super-novas, foi provavelmente um dos eventos mais energéticos em toda a história da Via Láctea,” acrescenta Nogueras-Lara. Durante esta intensa actividade de formação estelar, formaram-se muitas estrelas massivas; uma vez que o tempo de vida destas estrelas é menor que o das estrelas de pequena massa, as suas vidas chegaram ao fim muito mais depressa, terminando em violentas explosões de super-nova.

Este trabalho de investigação foi possível graças a observações da região central galáctica obtidas com o instrumento HAWK-I montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama. Esta câmara infravermelha observou para lá da poeira, dando-nos uma imagem extremamente detalhada da região central da Via Láctea, a qual foi publicada em Outubro na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics por Noguera-Lara e uma equipa de astrónomos de Espanha, Estados Unidos, Japão e Alemanha. A imagem mostra a região mais densa da Galáxia, repleta de estrelas, gás e poeira, onde existe ainda um buraco negro super-massivo. Esta imagem tem uma resolução angular de 0,2 segundos de arco, o que significa que o nível de detalhe obtido pelo HAWK-I corresponde, aproximadamente, a estar em Lisboa e conseguir ver um campo de futebol no Porto.

Esta é a primeira imagem divulgada no âmbito do rastreio GALACTICNUCLEUS. O programa tirou partido do grande campo e elevada resolução angular do instrumento HAWK-I para produzir imagens extremamente nítidas da região central da nossa Galáxia. O rastreio estudou mais de 3 milhões de estrelas, cobrindo uma área correspondente a mais de 60.000 anos-luz quadrados à distância do Centro Galáctico (um ano-luz corresponde a cerca de 9,5 biliões de km).

Astronomia On-line
20 de Dezembro de 2019

 

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Como “moldar” uma galáxia espiral

CIÊNCIA

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Astronomia On-line
17 de Dezembro de 2019

 

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3205: Há uma segunda população estelar no disco espesso da Via Láctea

CIÊNCIA

(dr) Annedirkse
A Via Láctea, vista do Paquistão

As estrelas que compõem o disco espesso da Via Láctea pertencem a duas populações estelares distintas, com características diferentes.

Um novo estudo sobre a composição cinemática e química de uma amostra de estrelas nas proximidades do Sol, liderado pela cientista Daniela Carollo, do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, revelou que as estrelas que formam o disco espesso da Via Láctea pertencem a duas populações estelares diferentes e não uma, como se pensava.

O novo componente do disco espesso, chamado “disco espesso fraco de metal” ou disco espesso pobre em metal, (MWTD), difere do disco espesso canónico (TD) na velocidade de rotação em torno do centro galáctico e na composição química.

As estrelas que formam o TD têm uma velocidade de rotação de aproximadamente 180 quilómetros por segundo, enquanto que as do MWTD giram mais lentamente, a 150 quilómetros por segundo.

Os cientistas descobriram ainda que as estrelas que pertencem ao MWTD são duas vezes mais pobres em metais do que as do DT e possuem maior energia, uma propriedade que lhes permite alcançar maiores alturas no plano galáctico.

“Durante quase 30 anos os astrónomos tentaram resolver esse quebra-cabeça”, disse Daniela Carollo, autora do artigo publicado no The Astrophysical Journal.

De acordo com o Europa Press, os dados fornecidos pela missão ESA Gaia (posições, distâncias e movimento das estrelas) e as informações químicas de uma amostra de 40.000 estrelas do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) permitiram à equipa distinguir o MWTD, num diagrama que mostra os momentos angulares combinados com a química.

De acordo com a investigadora, os momentos angulares são quantidades preservadas durante a formação e evolução de um sistema física, como a nossa galáxia. Por isso, num diagrama preciso, “as estrelas trazidas para a galáxia pelo mesmo ‘pai’ – uma fusão anterior de uma galáxia satélite, por exemplo – terão momentos angulares semelhantes e tenderão a ser agrupadas no diagrama“.

O TD e o MWTD formam dois grupos distintos no diagrama. O MWTD possui estrelas mais pobres no ferro e é mais rico em elementos do grupo magnésio e titânio (elementos alfa), o que sugere uma formação antecedente do TD.

Estas diferenças entre o TD e o MWTD – ou seja, a cinemática e a química das suas estrelas – sugerem que os discos tiveram uma origem diferente durante o processo de formação de galáxias.

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Por ZAP
16 Dezembro, 2019

 

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3167: Vibrações provocadas por “estrelamotos” permitem precisar a idade da Via Láctea

CIÊNCIA

(dr) STScI / NASA / ESA

Os tremores estelares registados pelo telescópio espacial Kepler, da NASA, ajudaram a responder a um antigo enigma sobre a idade do “disco espesso” da Via Láctea.

Uma equipa de cientistas, liderada por investigadores do Centro de Excelência ARC da Austrália ASTRO-3-D, usou dados da missão Kepler para calcular que a idade do “disco espesso” da Via Láctea. Segundo o artigo científico, publicado em Outubro na Royal Astronomical Society, o disco tem, aproximadamente, 10.000 milhões de anos.

“Esta descoberta elimina um mistério”, afirmou o autor principal, Sanjib Sharma, citado pelo Europa Press. “Os dados anteriores sobre a distribuição etária das estrelas no disco não eram concordantes com os modelos criados, mas ninguém sabia onde estava o erro: nos dados ou nos modelos. Agora, temos certeza de que descobrimos.”

Tal como várias galáxias espirais, a Via Láctea tem duas estruturas em forma de disco, conhecidas como “grossa” e “fina”. O disco espesso contém apenas 20% do total de estrelas da galáxia e, de acordo com a sua composição e inchaço vertical, acredita-se ser o mais antigo.

Para saber a diferença de idades dos discos, Sharma e o resto da equipa usaram um método conhecido como asterosismologia, uma forma de identificar as estruturas internas das estrelas medindo as oscilações dos tremores estelares.

Impressão artística dos discos da Via Láctea

“Os terremotos geram ondas sonoras dentro das estrelas que as fazem soar ou vibrar”, explica o co-autor do artigo, Dennis Stello. “As frequências produzidas revelam características das propriedades internas das estrelas, incluindo a sua idade. É como identificar um violino Stradivarius ao ouvir o som que produz.”

Esta datação permite aos cientistas olhar para trás no tempo e discernir o período da História do Universo em que a Via Láctea foi formada, uma prática conhecida como arqueologia galáctica.

As pequenas vibrações que ocorrem nas estrelas são muito pequenas, mas os cientistas defendem que devemos prestar-lhes atenção. “As excelentes medições de brilho feitas pelo telescópio Kepler eram ideais para isso. O telescópio era tão sensível que seria capaz de detectar a atenuação dos faróis de um carro quando uma pulga passava por ele”, disse Sharma.

No entanto, os dados do telescópio apresentaram um problema aos astrónomos: as informações sugeriam que havia mais estrelas jovens no disco grosso do que o que os modelos previam. Afinal, eram os modelos que estavam errados ou os dados incompletos?

Em 2013, o Kepler partiu e a NASA propôs a criação da missão K2 (também chamada “Second Light”), um plano para incluir a utilização do Kepler, mesmo com deficiência, para observar muitas partes diferentes do céu durante 80 dias, de cada vez.

Os primeiros dados representaram uma nova fonte para Sharma. Uma nova análise espectroscópica revelou que a composição química incorporada nos modelos existentes para estrelas no disco grosso estava incorrecta, algo que afectou a previsão das suas idades.

Os cientistas descobriram então que os dados asterosísmicos observados recentemente estão em “excelente concordância” com as previsões do modelo. Além disso, destacam que os resultados fornecem uma forte verificação indirecta do poder analítico da asterosismologia na estimativa de idades.

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9 Dezembro, 2019

Artigos relacionados: Vibrações estelares levam a nova estimativa da idade da Via Láctea

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3151: Vibrações estelares levam a nova estimativa da idade da Via Láctea

CIÊNCIA

Impressão de artista da Via Láctea, mostrando o disco espesso e o disco fino.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt/SSC

Os sismos estelares registados pelo telescópio espacial Kepler da NASA ajudaram a responder a uma pergunta de longa data sobre a idade do “disco espesso” da Via Láctea.

Num artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uma equipa de 38 cientistas liderada por investigadores do Centro de Excelência ARC para ASTRO-3D (All Sky Astrophysics in Three Dimensions) da Austrália usou dados da sonda agora extinta para calcular que o disco tem cerca de 10 mil milhões de anos.

“Esta descoberta esclarece um mistério,” diz o autor principal, Dr. Sanjib Sharma do ASTRO-3D e da Universidade de Sydney na Austrália.

“Os dados anteriores sobre a distribuição etária das estrelas no disco não concordavam com os modelos construídos para a descrever, mas ninguém sabia onde estava o erro – nos dados ou nos modelos. Agora temos certeza de que o encontrámos.”

A Via Láctea – como muitas outras galáxias espirais – consiste de duas estruturas semelhantes a discos, de nome “espessa” e “fina”. O disco espesso contém apenas cerca de 20% do total de estrelas da Galáxia e, com base na sua composição e espessura vertical, é considerado o componente mais antigo do par.

Para descobrir quão mais velho, o Dr. Sharma e colegas usaram um método conhecido como astero-sismologia – uma maneira de identificar as estruturas internas das estrelas medindo as suas oscilações a partir de sismos estelares.

“Os sismos geram ondas sonoras dentro das estrelas que as fazem vibrar,” explica o co-autor Dennis Stello, professor associado do ASTRO-3D e da Universidade de Nova Gales do Sul.

“As frequências produzidas dizem-nos coisas sobre as propriedades internas das estrelas, incluindo a sua idade. É um pouco como identificar um violino Stradivarius ouvindo o som que produz.”

Esta datação permite que os investigadores essencialmente olhem para trás no tempo e discernem o período na história do Universo em que a Via Láctea se formou; uma prática conhecida como arqueologia galáctica.

Não que os cientistas realmente ouçam o som gerado pelos sismos estelares. Ao invés, procuram como o movimento interno é reflectido nas mudanças de brilho.

“As estrelas são apenas instrumentos esféricos cheios de gás,” diz Sharma, “mas as suas vibrações são minúsculas, por isso temos que observar com muito cuidado.”

“As excelentes medições de brilho feitas pelo Kepler foram ideais para isso. O telescópio era tão sensível que seria capaz de detectar o escurecimento do farol de um carro provocado pela passagem de uma pulga.”

Os dados transmitidos pelo telescópio durante os quatro anos após o lançamento em 2009 apresentaram um problema para os astrónomos. As informações sugeriram que havia mais estrelas mais jovens no disco espesso do que os modelos previram.

A pergunta que os cientistas enfrentavam era clara: os modelos estavam errados ou os dados estavam incompletos?

No entanto, em 2013 o Kepler avariou e a NASA reprogramou-o para continuar a trabalhar numa capacidade reduzida – um período que ficou conhecido como missão K2. O projecto envolveu a observação de muitas partes diferentes do céu durante 80 dias de cada vez.

A primeira parcela destes dados representou uma nova fonte rica para Sharma e colegas da Universidade Macquarie, da Universidade Nacional Australiana, da Universidade de Nova Gales do Sul e da Universidade da Austrália Ocidental. À sua análise juntaram-se outras instituições dos EUA, Alemanha, Áustria, Itália, Dinamarca, Eslovénia e Suécia.

Uma análise espectroscópica recente revelou que a composição química incorporada nos modelos existentes para estrelas no disco espesso estava errada, o que afectou a previsão das suas idades. Levando isto em conta, os investigadores descobriram que os dados astero-sísmicos observados caíam agora em “excelente concordância” com as previsões dos modelos.

O professor Stello diz que os resultados fornecem uma forte verificação indirecta do poder analítico da astero-sismologia para estimar idades.

Ele acrescentou que dados adicionais ainda a serem analisados da missão K2, combinados com novas informações recolhidas pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, resultarão em estimativas precisas para as idades de ainda mais estrelas no disco e que isto ajudará a desvendar a história da formação da Via Láctea.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

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3127: Mora na Via Láctea um buraco negro que “não devia existir”

CIÊNCIA

ESA/Hubble, ESO, M. Kornmesse

Uma equipa internacional de cientistas acaba de encontrar um buraco negro na Via Láctea, cuja enorme massa desafia as teorias da evolução estelar vigentes – trata-se de um corpo celeste de grandes dimensões que “não devia existir”.

A comunidade científica estima que a massa dos buracos negros da nossa galáxia seja 30 vezes menor do que a massa do Sol. Contudo, estes valores acabam de ser desafiados.

Cientistas dizem agora ter detectado um buraco negro bem maior – excede a massa solar em 70 vezes, fica a 15.000 anos-luz da Terra e foi baptizado do LB-1, tal como detalha a nova investigação publicada esta semana na revista científica Nature.

O artigo recorda que buracos negros de massa semelhante já tinha sido detectados antes, apesar de a “formação de buracos negros tão massivos em ambientes de alta metalicidade” – em particular na Via Láctea fosse considerada “extremamente difícil” de acordo com as teorias actuais da evolução estelar.

“De acordo com os modelos actuais de evolução estelar, os buracos negros com esta massa nem deveriam existir na nossa galáxia”, disse Liu Jifeng, professor do Observatório Astronómico Nacional da China, que liderou a investigação, citado pela agência AFP.

“Agora, os teóricos terão de assumir o desafio e explicar a sua formação”, atirou.

Os cientistas acreditam que os buracos negros mais comuns – 20 vezes mais massivos do que o Sol – são fruto da implosão de uma super-nova. Já os buracos negros super-massivos, formam-se através de imensas de nuvens de gás, embora a sua origem seja incerta.

ZAP //

Por ZAP
2 Dezembro, 2019

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3117: Descoberto um buraco negro estelar imprevisível

CIÊNCIA

Impressão de artista do buraco negro estelar LB-1 com uma estrela em órbita.
Crédito: Jingchuan Yu

Estima-se que a nossa Via Láctea contenha 100 milhões de buracos negros estelares – corpos cósmicos formados pelo colapso de estrelas massivas e tão densos que nem a luz consegue escapar. Até agora, os cientistas haviam estimado a massa dos buracos negros estelares individuais na nossa Galáxia em não mais do que 20 vezes a massa do Sol. Mas a descoberta de um enorme buraco negro por uma equipa de cientistas internacionais liderada pela China derrubou essa suposição.

A equipa, liderada pelo professor Liu Jifeng do Observatório Astronómico Nacional da China da Academia Chinesa de Ciências, localizou um buraco negro estelar com 70 vezes a massa do Sol. O buraco negro monstruoso está localizado a 15 mil anos-luz da Terra e recebeu o nome LB-1 pelos investigadores. A descoberta foi relatada na última edição da revista Nature.

Esta descoberta foi uma grande surpresa. “Os buracos negros com esta massa nem deveriam existir na nossa Galáxia, de acordo com a maioria dos modelos actuais da evolução estelar,” disse o professor Liu. “Achávamos que as estrelas muito massivas com a composição típica da nossa Galáxia deviam expelir a maior parte do seu gás em fortes ventos estelares à medida que se aproximavam do fim da sua vida. Portanto, não deviam deixar para trás um remanescente tão massivo. LB-1 é duas vezes mais massivo do que pensávamos ser possível. Agora os teóricos terão que aceitar o desafio de explicar a sua formação.”

Até há poucos anos, os buracos negros estelares só podiam ser descobertos quando devoravam gás de uma estrela companheira. Este processo cria poderosas emissões de raios-X, detectáveis da Terra, que revelam a presença do objecto colapsado.

A vasta maioria dos buracos negros estelares na nossa Galáxia não está envolvida num banquete cósmico e, portanto, não emite raios-X reveladores. Como resultado, apenas foram identificados e medidos cerca de duas dúzias de buracos negros estelares na Via Láctea.

Para combater esta limitação, o professor Liu e colaboradores analisaram o céu com o LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) da China, procurando estrelas que orbitam um objecto invisível, puxadas pela sua gravidade.

Esta técnica de observação foi proposta pela primeira vez pelo visionário cientista inglês John Mitchell em 1783, mas só se tornou viável com as recentes melhorias tecnológicas nos telescópios e detectores.

Ainda assim, tal pesquisa é como procurar a proverbial agulha no palheiro: apenas uma estrela em mil pode estar a orbitar um buraco negro.

Após a descoberta inicial, os maiores telescópios ópticos do mundo – o GTC (Gran Telescopio Canarias) com 10,4 m na Espanha e o telescópio Keck I de 10 m nos EUA – foram usados para determinar os parâmetros físicos do sistema. Os resultados foram fantásticos: uma estrela com oito massas solares orbitava um buraco negro com 70 vezes a massa do Sol a cada 79 dias.

A descoberta de LB-1 encaixa muito bem com outra inovação na astrofísica. Recentemente, os detectores de ondas gravitacionais LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e Virgo começaram a captar ondulações no espaço-tempo provocadas por colisões de buracos negros em galáxias distantes. Curiosamente, os buracos negros envolvidos em tais colisões também são muito maiores do que o que anteriormente era considerado típico.

A observação directa de LB-1 prova que esta população de buracos negros estelares excessivamente grandes existe até no nosso próprio quintal cósmico. “Esta descoberta obriga-nos a reexaminar os nossos modelos de como os buracos negros de massa estelar se formam,” disse o professor David Reitze, director do LIGO e da Universidade da Florida, EUA.

“Este resultado notável, juntamente com as detecções LIGO-Virgo de colisões de buracos negros binários durante os últimos quatro anos, realmente apontam para um renascimento na nossa compreensão da astrofísica dos buracos negros,” disse Reitze.

Astronomia On-line
29 de Novembro de 2019

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2995: Os dinossauros dominaram a Terra do outro lado da Via Láctea

CIÊNCIA

Swordlord3d / Deviant Art

Jessie Christiansen, cientista da agência espacial norte-americana (NASA), publicou recentemente uma animação na qual evidencia que o auge da era dos dinossauros ocorreu do outro lado da Via Láctea.

A cientista conseguiu chegar à sequência rastreando o movimento do Sistema Solar através da Via Láctea, detalha o Science Alert, frisando que, quando os dinossauros dominaram a Terra, o nosso planeta estava numa parte muito diferente da Via Láctea.

O vídeo agora publicado mostra que a última vez que o Sistema Solar estava no seu ponto actual da galáxia, os dinossauros do Período Triásico estavam só a começar a aparecer.

A cientista revelou que demorou cerca de quatro horas para fazer o vídeo, recorrendo a animações programadas no Power Point. Contudo, em declarações ao Business Insider, Christiansen frisou que o movimento galáctico é mais complicado do que parece no vídeo.

Dr. Jessie Christiansen @aussiastronomer

I have always been interested in galactic archaeology, but I don’t think this is what they meant.
Did you know that dinosaurs lived on the other side of the Galaxy?

“A animação faz com que pareça que voltamos ao mesmo lugar. Mas, na realidade, toda a galáxia avançou muito”, começou por explicar.

“É mais como se estivéssemos a ‘espiralar’ pelo Espaço. À medida que a toda a galáxia se move, giramos em torno do centro – e essa espiral é criada”, sustentou.

Segundo explicou Christiansen, durante a rotação do Sistema Solar, a Terra nunca volta a um ponto fixo na galáxia, porque as outras estrelas e sistemas planetários também estão em movimentos constantes, com diferentes velocidades e órbitas. Além disso, notou, a própria Via Láctea também se move pelo Espaço.

No que toca à Terra, diferentes formas de vida podem habitar o planeta graças à sua trajectória galáctica. De acordo com a cientista, mesmo quando o Sistema Solar viaja pela Via Láctea, não se aproxima do seu centro, onde certamente não poderia sobreviver devido à radiação. “O nosso Sistema Solar não viaja para o centro da galáxia e depois volta novamente. Ficamos sempre à mesma distância”, rematou.

ZAP //

Por ZAP
9 Novembro, 2019

 

2986: TESS apresenta panorama do céu do hemisfério sul

CIÊNCIA

Este mosaico do céu do hemisfério sul foi composto a partir de 208 imagens obtidas pelo TESS da NASA durante o seu primeiro ano de operações científicas. Entre os objectos mais famosos está a banda brilhante (esquerda) da Via Láctea, a nossa Galáxia vista de lado, a Nebulosa de Orionte (topo), um berçário estelar, e a Grande Nuvem de Magalhães (centro), uma galáxia vizinha localizada a aproximadamente 163.000 anos-luz de distância. As linhas escuras são lacunas entre os detectores do sistema de câmaras do TESS.
Crédito: NASA/MIT/TESS e Ethan Kruse (USRA)

O brilho da Via Láctea – a nossa Galáxia vista de lado – arqueia através de um mar de estrelas num novo mosaico do céu produzido a partir de um ano de observações do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Construído a partir de 208 imagens obtidas pelo TESS durante o primeiro ano de operações científicas da missão, concluído no dia 18 de Julho, o panorama sul revela tanto a beleza da paisagem cósmica quanto o alcance das câmaras do TESS.

“A análise de dados do TESS concentra-se em estrelas e planetas individuais, uma de cada vez, mas eu queria dar um passo atrás e destacar tudo de uma vez só, enfatizando a vista espectacular que o TESS nos dá de todo o céu,” disse Ethan Kruse, do Programa de Pós-Doutoramento da NASA que compôs o mosaico no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

Nesta cena cósmica, o TESS descobriu 29 exoplanetas, ou mundos para lá do nosso Sistema Solar, e mais de 1000 candidatos a planeta que os astrónomos estão a investigar.

O TESS dividiu o céu do sul em 13 sectores e fotografou cada um deles durante quase um mês usando quatro câmaras, que transportam um total de 16 CCDs. (charge-coupled devices). Notavelmente, as câmaras do TESS capturam um sector completo do céu a cada 30 minutos, como parte da sua busca por trânsitos exoplanetários. Os trânsitos ocorrem quando um planeta passa em frente da sua estrela hospedeira a partir da nossa perspectiva, diminuindo de forma breve e regular a sua luz. Durante o primeiro ano de operações do satélite, cada uma das suas CCDs capturou 15.347 exposições científicas com 30 minutos. Estas imagens são apenas uma parte de mais de 20 terabytes de dados do céu do hemisfério sul que o TESS transmitiu, comparável ao “streaming” de quase 6000 filmes em alta definição.

Além das suas descobertas planetárias, o TESS captou imagens de um cometa no nosso Sistema Solar, acompanhou o progresso de inúmeras explosões estelares chamadas super-novas e até capturou o brilho de uma estrela destruída por um buraco negro super-massivo. Depois de concluir a sua investigação a sul, o TESS virou-se a fim de dar início ao estudo de um ano do céu do hemisfério norte.

Astronomia On-line
8 de Novembro de 2019

 

2968: Os cientistas podem ter descoberto uma nova classe de buracos negros

CIÊNCIA

Impressão de artista do buraco negro que os astrofísicos identificaram neste estudo. O buraco negro (em baixo à esquerda) pode ser visto perto da gigante vermelha. A descoberta mostra que pode existir uma classe de buracos negros desconhecida dos astrónomos.
Crédito: Jason Scults, Universidade Estatal do Ohio

Os buracos negros são uma parte importante de como os astrofísicos tentam compreender o Universo – tão importante que os cientistas estão a tentar construir um censo de todos os buracos negros da Via Láctea.

Mas uma nova investigação mostra que à sua busca pode estar a faltar uma classe inteira de buracos negros que não sabiam existir.

Num estudo publicado a semana passada na revista Science, os astrónomos fornecem uma nova maneira de procurar buracos negros e mostram que é possível que exista uma classe de buracos negros ainda mais pequenos do que os buracos negros mais pequenos do Universo conhecido.

“Estamos a mostrar esta pista de que há outra população por aí que ainda precisamos investigar em busca de buraco negros,” disse Todd Thompson, professor de astronomia na Universidade Estatal do Ohio e autor principal do estudo.

“Os cientistas estão a tentar entender as explosões de super-novas, como estrelas massivas explodem, como os elementos foram formados nas estrelas massivas. Portanto, se pudéssemos revelar uma nova população de buracos negros, isso dir-nos-ia mais sobre quais as estrelas que explodem, quais as que não explodem, quais as que formam buracos negros, quais as que formam estrelas de neutrões. Abre uma nova área de estudo.”

Imagine um censo que contasse apenas pessoas com mais de 1,75 m de altura – e imagine que os responsáveis pelo censo nem sabiam que existiam pessoas com menos de 1,75 m de altura. Os dados desse censo estariam incompletos, fornecendo uma imagem imprecisa da população. É isto, essencialmente, que tem vindo a acontecer na procura por buracos negros, disse Thompson.

Os astrónomos há muito tempo que procuram buracos negros, que têm uma atracção gravitacional tão forte que nada – nem mesmo a matéria, nem mesmo a radiação – pode escapar. Os buracos negros formam-se quando certas estrelas massivas morrem, encolhem e explodem. Os astrónomos também estão à procura de estrelas de neutrões – estrelas pequenas e densas que se formam quando algumas estrelas morrem e colapsam.

Estes dois tipos de objectos podem reter informações interessantes sobre os elementos da Terra e como as estrelas vivem e morrem. Mas, para descobrir essas informações, os astrónomos precisam primeiro de descobrir onde estão os buracos negros. E para descobrir onde estão os buracos negros, precisam de saber o que procurar.

Uma pista: os buracos negros costumam existir no que se chama de sistemas binários. Isto significa simplesmente que duas estrelas estão próximas o suficiente uma da outra para estarem unidas pela gravidade numa órbita mútua. Quando uma dessas estrelas morre, a outra pode permanecer, ainda orbitando o espaço onde a estrela morta – agora um buraco negro ou uma estrela de neutrões – viveu e onde um buraco negro ou estrela de neutrões se formou.

Durante anos, os buracos negros que os cientistas conheciam tinham todos massas entre 5 e 15 vezes a massa do Sol. As estrelas de neutrões conhecidas geralmente não têm mais do que 2,1 vezes a massa do Sol – se tivessem mais do que 2,5 massas solares, entrariam em colapso para formar um buraco negro.

Mas, no verão de 2017, um levantamento chamado LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) observou a fusão de dois buracos negros numa galáxia a cerca de 1,8 mil milhões de anos-luz de distância. Um desses buracos negros tinha cerca de 31 vezes a massa do Sol; o outro cerca de 25 vezes a massa do Sol.

“Imediatamente, todos dissemos ‘uau!’, porque era uma coisa espectacular,” disse Thompsonn. “Não apenas porque provou que o LIGO funcionava, mas porque as massas eram enormes. Os buracos negros desse tamanho são importantes – nunca os tínhamos visto antes.”

Thompson e outros astrofísicos há muito que suspeitavam que os buracos negros podiam ter tamanhos fora da gama conhecida, e a descoberta do LIGO provou que os buracos negros podiam ser maiores. Mas havia uma janela de tamanho entre as maiores estrelas de neutrões e os buracos negros mais pequenos.

Thompson decidiu ver se podia resolver esse mistério.

Ele e outros cientistas começaram a vasculhar os dados do APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), que recolheu espectros de luz de cerca de 100.000 estrelas espalhadas pela Via Láctea. Thompson percebeu que os espectros podiam mostrar que uma estrela podia estar em órbita de outro objecto: mudanças nos espectros – um desvio para comprimentos de onda mais azuis, por exemplo, seguido por um desvio para comprimentos de onda mais vermelhos – podiam indicar que uma estrela estava a orbitar um companheiro ainda não observado.

Thompson começou a estudar os dados à procura de estrelas que mostrassem essa mudança, indicando que podiam estar em órbita de um buraco negro.

Seguidamente, restringiu os dados do APOGEE para 200 das estrelas mais interessantes. Ele forneceu os dados a um investigador associado da Universidade Estatal do Ohio, Tharindu Jayasinghe, que compilou milhares de imagens de cada potencial sistema binário com o ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae; o ASAS-SN já encontrou aproximadamente 1000 super-novas).

Da análise de dados surgiu uma estrela gigante vermelha que parecia orbitar algo, mas que, com base nos seus cálculos, era provavelmente muito mais pequeno do que os buracos negros conhecidos da Via Láctea, e muito maior do que maioria das estrelas de neutrões conhecidas.

Após mais cálculos e dados adicionais obtidos com o TRES (Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph) e com o satélite Gaia, perceberam que haviam encontrado um buraco negro de baixa massa, com provavelmente mais ou menos 3,3 vezes a massa do Sol.

“O que fizemos aqui foi criar uma nova maneira de procurar buracos negros, mas também identificámos potencialmente um dos primeiros de uma nova classe de buracos negros de baixa massa que os astrónomos não conheciam anteriormente,” disse Thompson. “As massas dos objectos dizem-nos mais sobre a sua formação e evolução, mais sobre a sua natureza.”

Astronomia On-line
5 de Novembro de 2019

 

2843: A Via Láctea roubou minúsculas galáxias à sua vizinha

CIÊNCIA

Chao Liu/National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences

Utilizando dados obtidos pelo Telescópio Gaia, os cientistas chegaram à conclusão que a Via Láctea “sequestrou” galáxias da Grande Nuvem de Magalhães, uma outra galáxia que a orbita.

No nosso Universo, a regra é orbitar: a Terra orbita o Sol, a Lua orbita a Terra e mais de 50 galáxias orbitam a Via Láctea, sendo a maior delas todas a famosa Grande Nuvem de Magalhães.

Agora, uma investigação acaba de indicar que, pelo menos, seis das galáxias que actualmente orbitam a Via Láctea costumavam orbitar a Grande Nuvem de Magalhães – até a nossa galáxia as ter roubado.

Uma equipa de astrónomos da Universidade da Califórnia, em Riverside, detalhou a nova descoberta num estudo publicado na Monthly Notices da Royal Astronomical Society e usou dados recolhidos pelo telescópio espacial Gaia.

Ao compararem os dados do Gaia sobre o movimento de galáxias próximas com poderosas simulações de formação galáctica, os cientistas identificaram quatro galáxias anãs ultra-leves e duas galáxias anãs clássicas que, segundo eles, orbitraram a Grande Nuvem de Magalhães, até terem sido roubadas pelo campo gravitacional da Via Láctea.

Segundo o Science Alert, estas novas informações fornecem-nos uma melhor compreensão da história da nossa galáxia e da formação galáctica no geral.

“Se tantas galáxias anãs vieram recentemente com a [Grande Nuvem de Magalhães], isso significa que as propriedades da população de satélites da Via Láctea, há apenas mil milhões de anos, eram radicalmente diferentes“, explicou a cientista Laura Sales em comunicado.

ZAP //

Por ZAP
16 Outubro, 2019

 

Via Láctea invade “contas bancárias” intergalácticas

CIÊNCIA

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Astronomia On-line
15 de Outubro de 2019

 

2834: NASA mostra imagem detalhada do centro da galáxia e promete mais descobertas

CIÊNCIA

NASA

NASA partilha foto da Via Láctea para mostrar como novo telescópio poderá trazer novidades misteriosas do centro da galáxia.

O centro da Via Láctea – onde fica o planeta Terra – é uma zona onde existem milhões de estrelas, num ambiente de fortes radiações ultravioleta e de raio X e que giram em torno de um buraco negro com a massa de quatro milhões de estrelas como o nosso Sol. Apesar do manto de poeira e gás dificultar a visualização de toda essa actividade, em 2006, o telescópio Spitzer da NASA conseguiu ultrapassar o nevoeiro com os seus sensores infravermelhos e chegou a produzir uma imagem sem precedentes. A NASA publicou agora a foto (que pode ver em cima), para destacar o quanto mais poderemos ver com a sua nova iniciativa.

O projecto de telescópio James Webb Space Telescope (JWST) está previsto ficar activo em 2021 e irá usar câmaras infravermelhas ainda mais avançadas para criar imagens da galáxia, inclusive, capturar estrelas menos luminosas e detalhes minuciosos que podem revelar surpresas.

“Qualquer imagem do Webb poderá ser considerada a imagem de maior qualidade já obtida do centro galáctico”, disse Roeland van der Marel, astrónomo que trabalhou nas ferramentas de imagem do JWST, em comunicado à imprensa. Essas imagens vão ajudar a responder a algumas das questões mais fundamentais dos cientistas sobre como a galáxia se formou e como evolui ao longo do tempo.

Outra das imagens divulgadas pela NASA do centro da galáxia Via Láctea

Fotografar o buraco negro em novos detalhes

O telescópio está totalmente montado e agora enfrenta um longo processo de teste nas instalações da Northrop Grumman, na Califórnia. O projecto estudará todas as fases da história do universo para aprender como as primeiras estrelas e galáxias se formaram, como nascem os planetas e onde pode haver vida no universo. Um espelho dobrável gigante ajudará o telescópio a observar galáxias distantes em detalhe e capturar sinais extremamente fracos dentro de nossa própria galáxia.

Graças à nova tecnologia de infravermelho, o JWST poderia fornecer uma visão sem precedentes do buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea, chamado Sagitário A.

A forte força gravitacional dos buracos negros indica que nem a luz pode escapar, por isso é impossível imaginá-los. Mas para Torsten Böker, astrónomo do JWST, “Detectar o disco giratório em torno de Sagitário A com Webb será uma tarefa fácil”.

DN insider
Domingo, 13 Outubro 2019