3492: Telescópio do ESO observa exoplaneta onde chove ferro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

eso2005pt — Nota de Imprensa Científica

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, investigadores observaram um planeta extremo onde se pensa que chova ferro. O exoplaneta gigante ultra quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado nocturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.

Podemos dizer que este planeta é chuvoso ao final da tarde, a diferença é que a chuva é de ferro,” disse David Ehrenreich, professor na Universidade de Geneva, Suíça, que liderou um estudo sobre este exoplaneta exótico, publicado hoje na revista Nature. Conhecido por WASP-76b, o exoplaneta situa-se a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra, na constelação dos Peixes.

Este estranho fenómeno ocorre porque o planeta da “chuva de ferro” apenas mostra uma face, o lado diurno, à sua estrela progenitora, estando o lado nocturno sempre na escuridão. Tal como a Lua que orbita em torno da Terra, WASP-76b encontra-se em rotação sincronizada, o que significa que demora tanto tempo a completar uma rotação em torno do seu eixo como a dar uma volta em torno da sua estrela.

O lado diurno recebe milhares de vezes mais radiação da sua estrela hospedeira do que a Terra recebe do Sol, e por isso encontra-se tão quente que as moléculas se separam em átomos e os metais, tais como o ferro, se evaporam para a atmosfera. A extrema diferença de temperatura entre os lados diurno e nocturno resulta em ventos vigorosos que levam o vapor de ferro do lado diurno ultra quente até ao lado nocturno mais frio, onde as temperaturas baixam para cerca de 1500º Celsius.

De acordo com o novo estudo, WASP-76b não tem apenas diferentes temperaturas entre os lados diurno e nocturno, mas apresenta também uma química diferente entre os dois lados. Com o auxílio do instrumento ESPRESSO montado no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, os astrónomos identificaram pela primeira vez variações químicas num planeta gigante gasoso ultra quente. Os cientistas detectaram uma forte assinatura de vapor de ferro na fronteira do final da tarde, a qual separa o lado diurno do planeta do seu lado nocturno. “Surpreendentemente, não vemos, no entanto, vapor de ferro na manhã,” diz Ehrenreich, “o que significa que chove ferro no lado nocturno deste exoplaneta extremo”.

As observações mostram que o vapor de ferro é abundante na atmosfera do lado diurno quente de WASP-76b,” acrescenta María Rosa Zapatero Osorio, astrofísica do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e chefe da equipa científica do ESPRESSO. ”Uma fracção deste ferro é injectada no lado nocturno, devido à rotação do planeta e aos ventos atmosféricos. Aí, o ferro encontra ambientes muito mais frios, o que faz com que condense e precipite.

Este resultado foi obtido em Setembro de 2018, a partir das primeiras observações científicas do ESPRESSO, pelo consórcio científico que construiu o instrumento: uma equipa de Portugal, Itália, Suíça, Espanha e ESO.

O ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) foi originalmente concebido para procurar planetas do tipo terrestre em torno de estrelas do tipo solar. No entanto, rapidamente provou ser muito mais versátil. ”Depressa compreendemos que o notável poder colector do VLT e a estabilidade extrema do ESPRESSO, transformavam este instrumento na máquina perfeita para estudar atmosferas exoplanetárias,” disse Pedro Figueira, cientista do instrumento ESPRESSO no ESO, Chile.

Temos agora uma maneira completamente nova de investigar as condições atmosféricas dos exoplanetas mais extremos,” conclui Ehrenreich.

Notas

Uma versão anterior desta nota de imprensa indicava erradamente que a distância a WASP-76b eram 390 anos-luz, com base num estudo de 2016. Dados mais recentes indicam que o exoplaneta se encontra a 640 anos-luz de distância da Terra.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico publicado na revista Nature.

A equipa é composta por David Ehrenreich (Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, Geneva, Suíça [UNIGE]), Christophe Lovis (UNIGE), Romain Allart (UNIGE), María Rosa Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Espanha [CSIC-INTA]), Francesco Pepe (UNIGE), Stefano Cristiani (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste, Itália [INAF Trieste]), Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Espanha [IAC]), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto] & Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), Francesco Borsa (INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Itália [INAF Brera]), Olivier Demangeon (IA/UPorto), Xavier Dumusque (UNIGE), Jonay I. González Hernández (IAC), Núria Casasayas-Barris (IAC), Damien Ségransan (UNIGE), Sérgio Sousa (IA/UPorto), Manuel Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] & Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL], Vardan Adibekyan [IA/UPorto], Michael Affolter (Physikalisches Institut & Centro do Espaço e Habitabilidade, Universität Bern, Suíça [Bern]), Carlos Allende Prieto (IAC), Yann Alibert (Bern), Matteo Aliverti (INAF Brera), David Alves (IA/FCUL & FCUL), Manuel Amate (IA/UPorto), Gerardo Avila (Observatório Europeu do Sul, Garching bei München, Alemanha [ESO]), Veronica Baldini (INAF Trieste), Timothy Bandy (Bern), Willy Benz (Bern), Andrea Bianco (INAF Brera), Émeline Bolmont (UNIGE), François Bouchy (UNIGE), Vincent Bourrier (UNIGE), Christopher Broeg (Bern), Alexandre Cabral (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Calderone (INAF Trieste), Enric Pallé (IAC), H. M. Cegla (UNIGE), Roberto Cirami (INAF Trieste), João M. P. Coelho (IA/FCUL & FCUL), Paolo Conconi (INAF Brera), Igor Coretti (INAF Trieste), Claudio Cumani (ESO), Guido Cupani (INAF Trieste), Hans Dekker (ESO), Bernard Delabre (ESO), Sebastian Deiries (ESO), Valentina D’Odorico (INAF Trieste & Scuola Normale Superiore, Pisa, Itália), Paolo Di Marcantonio (INAF Trieste), Pedro Figueira (Observatório Europeu do Sul, Santiago de Chile, Chile [ESO Chile] & IA/UPorto), Ana Fragoso (IAC), Ludovic Genolet (UNIGE), Matteo Genoni (INAF Brera), Ricardo Génova Santos (IAC), Nathan Hara (UNIGE), Ian Hughes (UNIGE), Olaf Iwert (ESO), Florian Kerber (ESO), Jens Knudstrup (ESO), Marco Landoni (INAF Brera), Baptiste Lavie (UNIGE), Jean-Louis Lizon (ESO), Monika Lendl (UNIGE & Instituto de Investigação do Espaço, Academia das Ciências austríaca, Graz, Áustria), Gaspare Lo Curto (ESO Chile), Charles Maire (UNIGE), Antonio Manescau (ESO), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), Denis Mégevand (UNIGE), Andrea Mehner (ESO Chile), Giusi Micela (INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Itália), Andrea Modigliani (ESO), Paolo Molaro (INAF Trieste & Instituto de Física Fundamental do Universe, Trieste, Itália), Manuel Monteiro (IA/UPorto), Mário Monteiro (IA/UPorto & FCUP), Manuele Moschetti (INAF Brera), Eric Müller (ESO), Nelson Nunes (IA), Luca Oggioni (INAF Brera), António Oliveira (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Pariani (INAF Brera), Luca Pasquini (ESO), Ennio Poretti (INAF Brera & Fundación Galileo Galilei, INAF, Breña Baja, Espanha), José Luis Rasilla (IAC), Edoardo Redaelli (INAF Brera), Marco Riva (INAF Brera), Samuel Santana Tschudi (ESO Chile), Paolo Santin (INAF Trieste), Pedro Santos (IA/FCUL & FCUL), Alex SegovIA/FCULMilla (UNIGE), JulIA/FCULV. Seidel (UNIGE), Danuta Sosnowska (UNIGE), Alessandro Sozzetti (INAF Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese, Itália), Paolo Spanò (INAF Brera), Alejandro Suárez Mascareño (IAC), Hugo Tabernero (CSIC-INTA & IA/UPorto), Fabio Tenegi (IAC), Stéphane Udry (UNIGE), Alessio Zanutta (INAF Brera), Filippo Zerbi (INAF Brera).

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2005, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.

 

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3447: Telescópio do ESO observa superfície de Betelgeuse a diminuir de brilho

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Este mosaico de comparação mostra a estrela Betelgeuse antes e depois da diminuição de brilho. As observações obtidas em Janeiro e Dezembro de 2019 com o instrumento SPHERE, montado no Very Large Telescope do ESO, mostram o quanto a estrela desvaneceu e como é que a sua forma aparente variou.
Crédito: ESO/M. Montargès et al.

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos capturaram a diminuição de brilho de Betelgeuse, uma estrela super-gigante vermelha localizada na constelação de Orionte. As novas imagens da superfície da estrela mostram não apenas a super-gigante vermelha a desvanecer em brilho, mas também a variação da sua forma aparente.

Betelgeuse tem sido um farol no céu nocturno para os observadores estelares, no entanto durante o último ano temos assistido a uma diminuição do seu brilho. Nesta altura Betelgeuse apresenta cerca de 36% do seu brilho normal, uma variação considerável, visível até a olho nu. Tanto os entusiastas da astronomia como os cientistas pretendiam descobrir o porquê desta diminuição de brilho sem precedentes.

Uma equipa liderada por Miguel Montargès, astrónomo na KU Leuven, Bélgica, tem estado desde Dezembro a observar a estrela com o VLT do ESO, com o objectivo de compreender porque é que esta se está a tornar mais ténue. Entre as primeiras observações da campanha encontra-se uma imagem da superfície de Betelgeuse, obtida no final do ano passado com o instrumento SPHERE.

A equipa tinha também observado a estrela com o SPHERE em Janeiro de 2019, antes da diminuição do seu brilho, dando-nos assim uma imagem do antes e do depois de Betelgeuse. Obtidas no óptico, as imagens destacam as mudanças que ocorreram na estrela, tanto em brilho como em forma aparente.

Muitos entusiastas da astronomia perguntam-se se esta diminuição de brilho da Betelgeuse significará que a estrela está prestes a explodir. Tal como todas as super-gigantes, um dia Betelgeuse transformar-se-á numa super-nova, no entanto os astrónomos não pensam que seja isso que está a acontecer actualmente, tendo formulado outras hipóteses para explicar o que está exactamente a causar as variações em forma e brilho observadas nas imagens SPHERE. “Os dois cenários em que estamos a trabalhar são um arrefecimento da superfície devido a actividade estelar excepcional ou ejecção de poeiras na nossa direcção,” explica Montargès. “Claro que o nosso conhecimento de super-gigantes vermelhas é ainda incompleto e este é um trabalho em curso, por isso podemos ainda ter alguma surpresa.”

Montargès e a sua equipa usaram o VLT instalado no Cerro Paranal, no Chile, para estudar a estrela, a qual se encontra a mais de 700 anos-luz de distância da Terra, e tentar encontrar pistas que apontem para o porquê da diminuição do seu brilho. “O Observatório do Paranal do ESO é uma das poucas infra-estruturas capazes de obter imagens da superfície de Betelgeuse,” diz Montargès. Os instrumentos montados no VLT permitem efectuar observações desde o visível ao infravermelho médio, o que significa que os astrónomos podem observar tanto a superfície da estrela como o material que a circunda. “Esta é a única maneira de compreendermos o que está a acontecer a esta estrela.”

Outra imagem nova, obtida com o instrumento VISIR montado no VLT, mostra a radiação infravermelha emitida pela poeira que circundava Betelgeuse em Dezembro de 2019. Estas observações foram realizadas por uma equipa liderada por Pierre Kervella do Observatório de Paris, França, que explicou que o comprimento de onda capturado nesta imagem é semelhante ao detectado por câmaras que detectam calor. As nuvens de poeira, que se assemelham a chamas na imagem VISIR, formam-se quando a estrela lança a sua matéria para o espaço.

“A frase ‘somos todos feitos de poeira estelar’ é algo que ouvimos muito na astronomia popular, mas donde é que vem exactamente esta poeira?” pergunta Emily Cannon, estudante de doutoramento na KU Leuven, que trabalha com imagens SPHERE de super-gigantes vermelhas. “Ao longo das suas vidas, as super-gigantes vermelhas como Betelgeuse criam e ejectam enormes quantidades de material ainda antes de explodirem sob a forma de super-novas. A tecnologia moderna permite-nos estudar estes objectos, situados a centenas de anos-luz de distância de nós, com um detalhe sem precedentes, dando-nos a oportunidade de desvendar o mistério que dá origem a esta perda de massa.”

Astronomia On-line
18 de Fevereiro de 2020

 

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3270: Os buracos negros “comiam” nuvens geladas ao pequeno almoço (e é por isso que cresceram tanto)

CIÊNCIA

Josh Valenzuela / Universidade do Novo México

Utilizando o Very Large Telescope, no Chile, uma equipa de astrónomos observaram reservatórios de gás frio em redor de algumas das primeiras galáxias do Universo.

Estes halos de gás são o alimento perfeito para os buracos negros super-massivos, situados no centro destas galáxias que agora se vem como eram há mais de 12.500 milhões de anos. Esta reserva de alimento pode explicar como é que os buracos negros cresceram tão rápido durante o período da história do Universo conhecido como Amanhecer Cósmico.

“Agora podemos demonstrar, pela primeira vez, que as galáxias primordiais têm comida suficiente à sua volta para manter tanto o crescimento dos buracos negros super-massivos como a intensa formação de estrelas”, afirmou Emanuele Paolo Farina, autor do estudo e investigador no Instituto Max Planck de Astronomia de Heidelberg, na Alemanha, em comunicado. “Isto acrescenta uma peça fundamental ao quebra-cabeças que os astrónomos estão a montar para descrever como as estruturas cósmicas se formaram há mais de doze mil milhões de anos”.

Os primeiros buracos negros, que podem ter-se formado a partir do colapso das primeiras estrelas, devem ter crescido muito rápido. No entanto, até agora, não se haviam detectado os “alimentos” destes buracos em suficiente quantidade para explicar o crescimento.

Observações anteriores tinham revelado uma grande quantidade de poeira e gás nas primeiras galáxias que alimentaram a rápida formação de estrelas, o que sugeriram que haveria poucas sobras para alimentar um buraco negro.

Para resolver o mistério, Farina e osseus colegas usaram o instrumento MUSE, instalado no Very Large Telescope (VLT) do ESO, no deserto chileno de Atacama, para estudar quasares, objectos extremamente brilhantes alimentados por buracos negros super-massivos encontrados no centro de galáxias massivas. Foram estudados 31 quasares, vistos há mais de 12.500 milhões de anos, numa época em que o universo ainda era um bebé e tinha apenas 870 milhões de anos.

De acordo com o estudo publicado na revista científica The Astrophysical Journal, os astrónomos descobriram que 12 dos quasares estudados estavam cercados por enormes reservatórios de gás: halos de gás hidrogénio frio e denso que se estendem por 100 mil anos-luz dos buracos negros centrais e com milhares de milhões de vezes a massa do Sol.

A equipa descobriu que os halos de gás estavam intimamente ligados às galáxias, fornecendo a fonte de alimento perfeita para manter o crescimento de buracos negros super-massivos e intensa formação de estrelas.

No futuro, o ELT (Extremely Large Telescope) do ESO ajudará os cientistas a revelar ainda mais detalhes sobre galáxias e buracos negros super-massivos nos primeiros dois milhares de milhões de anos após o Big Bang

ZAP //

Por ZAP
26 Dezembro, 2019

 

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Observações do ESO revelam “pequeno almoço” de buracos negros na madrugada cósmica

CIÊNCIA

Esta imagem mostra um dos halos de gás recentemente observados pelo instrumento MUSE, montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, sobreposto a uma imagem mais antiga de uma fusão de galáxias vista pelo ALMA. O enorme halo de hidrogénio gasoso está a azul e os dados do ALMA encontram-se a laranja.
O halo está ligado à galáxia, a qual contém um quasar no seu centro. O hidrogénio gasoso, de brilho ténue, é a fonte de “alimento” perfeita para o buraco negro super-massivo situado no centro do quasar.
Os objectos da imagem encontram-se a um desvio para o vermelho de 6,2, o que significa que os vemos tal como eram há 12,8 mil milhões de anos atrás. Apesar dos quasares serem muito brilhantes, os reservatórios de gás que os circundam são muito mais difíceis de observar. Ainda assim, o MUSE conseguiu detectar o brilho ténue do hidrogénio gasoso nos halos, permitindo aos astrónomos descobrir finalmente estes depósitos de “comida” que alimentavam os buracos negros super-massivos no Universo primitivo.
Crédito: ESO/Farina et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Decarli et al.

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos observaram reservatórios de gás frio em torno de algumas das galáxias mais primordiais do Universo. Estes halos de gás são o “alimento” perfeito dos buracos negros super-massivos situados no centro destas galáxias, as quais observamos tal como eram há cerca de 12,5 mil milhões de anos atrás. Este depósito de “comida” pode muito bem explicar como é que estes monstros cósmicos cresceram tão depressa durante um período da história do Universo conhecido por Madrugada Cósmica.

“Podemos demonstrar pela primeira vez que as galáxias primordiais dispõem de ‘alimento’ suficiente nas suas vizinhanças para conseguirem fazer com que os buracos negros super-massivos nos seus centros cresçam ao mesmo tempo que mantêm uma formação estelar intensa,” diz Emanuele Paolo Farina, do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, na Alemanha, que liderou o trabalho de investigação publicado na revista da especialidade The Astrophysical Journal. “Juntámos assim uma peça fundamental ao puzzle que os astrónomos estão a construir para compreender como é que as estruturas cósmicas se formaram há mais de 12 mil milhões de anos atrás.”

Os astrónomos perguntavam-se como é que os buracos negros super-massivos conseguiam crescer tanto tão cedo na história do Universo. “A presença destes monstros primordiais, com massas de vários milhares de milhões de vezes a massa do Sol, constituía um mistério,” diz Farina, também afiliado ao Instituto Max Planck de Astrofísica em Garching bei München, na Alemanha. Isto significa que os primeiros buracos negros, que se devem ter formado do colapso das primeiras estrelas, cresceram muito depressa. No entanto, e até agora, os astrónomos não tinham descoberto “comida de buraco negro” — ou seja, gás e poeira — em quantidades suficientemente elevadas para explicar este crescimento tão rápido.

Para complicar ainda mais a situação, observações obtidas anteriormente com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) revelaram uma enorme quantidade de poeira e gás nestas galáxias primordiais, mas que parecia desencadear essencialmente formação estelar muito intensa, sugerindo que poderia restar muito pouco material para alimentar um buraco negro.

Para desvendar este mistério, Farina e colegas usaram o instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO (VLT), instalado no deserto chileno do Atacama, para estudar quasares — objectos extremamente luminosos situados no centro de galáxias massivas e alimentados por buracos negros super-massivos. Este estudo observou 31 quasares vistos tal como eram há mais de 12,5 mil milhões de anos atrás, numa altura em que o Universo era ainda muito jovem, com apenas 870 milhões de anos de idade. Trata-se de uma das maiores amostras de quasares tão primordiais na história do Universo a serem estudadas.

Os astrónomos descobriram que 12 destes quasares encontram-se rodeados por enormes reservatórios de gás: halos de hidrogénio gasoso denso e frio que se estendem até 100.000 anos-luz de distância dos buracos negros centrais, com milhares de milhões de massas solares. A equipa descobriu também que estes halos de gás se encontram fortemente ligados às galáxias, fornecendo-lhes assim uma fonte de “alimento” perfeita para manter tanto o crescimento do buraco negro como uma formação estelar intensa.

Este trabalho foi possível graças à extrema sensibilidade do instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) montado no VLT do ESO, o qual Farina descreve como “decisivo” no estudo de quasares. “Com apenas algumas horas de observação por alvo, conseguimos investigar os arredores dos maiores e mais esfomeados buracos negros presentes no Universo primordial,” acrescenta Farina. Apesar dos quasares serem muito brilhantes, os reservatórios de gás que os circundam são muito mais difíceis de observar. Ainda assim, o MUSE conseguiu detectar o brilho ténue do hidrogénio gasoso nos halos, permitindo aos astrónomos descobrir finalmente estes depósitos de “comida” que alimentavam os buracos negros super-massivos no Universo primitivo.

Num futuro próximo, o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO ajudará os cientistas a revelar ainda mais detalhes sobre as galáxias e os buracos negros super-massivos nos dois primeiros milhares de milhões de anos após o Big Bang. “Com o ELT poderemos observar ainda mais profundamente o Universo primordial e descobrir muitas mais destas nebulosas de gás,” conclui Farina.

Astronomia On-line
24 de Dezembro de 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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3153: Descoberto primeiro planeta gigante em torno de anã branca

CIÊNCIA

Esta ilustração mostra a anã branca WDJ0914+1914 e o seu exoplaneta do tipo de Neptuno. Uma vez que o gigante gelado descreve uma órbita muito próxima da anã branca quente, a intensa radiação ultravioleta emitida pela estrela faz com que a sua atmosfera lhe seja arrancada. A maior parte do gás escapa, mas algum é puxado para um disco que fica a girar em torno da anã branca.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope do ESO), os investigadores encontraram pela primeira vez evidências de um planeta gigante associado a uma estrela anã branca. O planeta descreve uma órbita próxima da anã branca quente, o resto de uma estrela do tipo do Sol, o que faz com que a sua atmosfera lhe seja arrancada, formando um disco de gás que circunda a estrela. Este sistema único dá-nos pistas de como poderá ser o nosso próprio Sistema Solar num futuro distante.

“Foi uma daquelas descobertas que se fazem por acaso,” comenta o investigador Boris Gänsicke, da Universidade de Warwick, no Reino Unido, que liderou o estudo publicado anteontem na Nature. A equipa estudou cerca de 7000 anãs brancas observadas pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey) e descobriu uma muito diferente das restantes. Ao analisar as variações subtis da radiação emitida pela estrela, descobriram-se indícios de elementos químicos em quantidades que nunca tinham sido antes observadas numa anã branca. “Sabíamos que tinha de haver algo de excepcional a acontecer neste sistema e pensámos que poderia estar relacionado com algum tipo de resto planetário.”

Para ficar com uma ideia melhor das propriedades desta estrela invulgar, chamada WDJ0914+1914, a equipa observou-a com o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama. Estas observações de seguimento confirmaram a presença de hidrogénio, oxigénio e enxofre associados à anã branca. Ao estudar com todo o detalhe os espectros obtidos pelo X-shooter, a equipa descobriu que estes elementos se encontravam num disco de gás em torno da anã branca e não na estrela propriamente dita.

“Demorámos algumas semanas a pensar que a única maneira de tal disco poder existir seria devido à evaporação de um planeta gigante,” explica Matthias Schreiber da Universidade de Valparaíso, no Chile, que calculou a evolução passada e futura do sistema.

As quantidades detectadas de hidrogénio, oxigénio e enxofre são semelhantes às encontradas nas camadas atmosféricas profundas de planetas gigantes gelados, como Neptuno e Úrano. Se um tal planeta orbitasse perto da anã branca quente, a intensa radiação ultravioleta emitida pela estrela arrancaria as suas camadas mais exteriores e algum deste gás acabaria num disco a rodar em torno da anã branca. É este fenómeno que os cientistas pensam estar a ver em torno da WDJ0914+1914: o primeiro planeta a evaporar-se em órbita de uma anã branca.

Combinando dados observacionais com modelos teóricos, a equipa de astrónomos conseguiu obter uma ideia mais clara deste sistema único. A anã branca é pequena e extremamente quente, apresentando uma temperatura de 28.000 graus Celsius (o que corresponde a cinco vezes a temperatura do Sol). O planeta, por sua vez, é gelado e grande — pelo menos duas vezes o tamanho da estrela. Uma vez que descreve uma órbita muito próxima da estrela, completando uma translação em apenas 10 dias, os fotões de alta energia emitidos pela estrela estão a “soprar” gradualmente a atmosfera planetária. A maior parte do gás escapa, mas algum é puxado — a uma taxa de 3000 toneladas por segundo — para um disco que gira em torno da estrela. É este disco que faz com que o planeta do tipo de Neptuno seja visível, o que não aconteceria doutro modo.

“Esta é a primeira vez que conseguimos medir a quantidade de gases tais como oxigénio e enxofre no disco, o que nos fornece informação sobre a composição de atmosferas de exoplanetas,” diz Odette Toloza da Universidade de Warwick, que desenvolveu um modelo para o disco de gás que circunda a anã branca.

“Esta descoberta abre também uma nova janela no destino final de sistemas planetários,” acrescenta Gänsicke.

As estrelas como o nosso Sol queimam hidrogénio nos seus núcleos durante a maior parte das suas vidas. Quando gastam este combustível, crescem transformando-se em gigantes vermelhas, tornando-se centenas de vezes maiores e “engolindo” os planetas mais próximos. No caso do Sistema Solar, estes planetas incluirão Mercúrio, Vénus e a Terra, os quais serão consumidos pelo Sol em fase de gigante vermelha dentro de cerca de 5 mil milhões de anos. Eventualmente, o Sol perderá as suas camadas mais exteriores, sobrando apenas um núcleo gasto e consumido, uma anã branca. Tais restos estelares podem ainda acolher planetas e pensa-se que existam muitos destes sistemas estelares na nossa Galáxia. No entanto, até agora os cientistas nunca tinham descoberto evidências de um planeta gigante sobrevivente em torno de uma anã branca. A detecção de um exoplaneta em órbita de WDJ0914+1914, situada a cerca de 1500 anos-luz de distância da Terra na direcção da constelação de Caranguejo, pode bem ser a primeira de muitas detecções deste tipo de sistemas.

De acordo com os investigadores, o exoplaneta agora descoberto, graças ao X-shooter do ESO, orbita a anã branca a uma distância de apenas 10 milhões de km, ou 15 vezes o raio do Sol, o que teria correspondido ainda ao interior da gigante vermelha. A localização invulgar do planeta sugere que a determinada altura após a estrela se ter transformado em anã branca, o planeta se deslocou para mais perto desta. Os astrónomos pensam que esta nova órbita poderá ter sido o resultado de interacções gravitacionais com outros planetas no sistema, o que significa que mais do que um planeta pode ter sobrevivido à violenta transição da sua estrela hospedeira.

“Até há pouco tempo, muito poucos astrónomos paravam para ponderar o destino dos planetas em órbita de estrelas moribundas. A descoberta de um planeta em órbita muito próxima de um núcleo estelar consumido demonstra que o Universo desafia constantemente as nossas mentes a progredir para além de ideias estabelecidas,” conclui Gänsicke.

Astronomia On-line
6 de Dezembro de 2019

spacenews

 

2899: Primeira identificação de um elemento pesado formado durante a colisão de duas estrelas de neutrões

CIÊNCIA

Com o auxílio de dados recolhidos pelo instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, uma equipa de investigadores europeus descobriu assinaturas de estrôncio formado numa fusão de duas estrelas de neutrões. Esta imagem artística mostra duas estrelas de neutrões minúsculas mas muito densas na altura em que se fundem e explodem sob a forma de uma quilonova. Em primeiro plano, vemos uma representação de estrôncio recém formado.
Crédito: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

Foi detectado pela primeira vez no espaço um elemento pesado recém-formado, o estrôncio, no seguimento de uma fusão de duas estrelas de neutrões. Esta descoberta, feita com observações efectuadas pelo espectrógrafo X-shooter, montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, foi publicada anteontem na revista Nature. A detecção confirma que os elementos mais pesados do Universo se podem formar em fusões de estrelas de neutrões, dando-nos assim a peça que faltava no puzzle da formação de elementos químicos.

Em 2017, no seguimento da detecção das ondas gravitacionais que passaram pela Terra, o ESO apontou os seus telescópios, incluindo o VLT, à fonte destas ondas: uma fusão de estrelas de neutrões chamada GW170817. Os astrónomos suspeitavam que, se os elementos pesados se formassem efectivamente em colisões de estrelas de neutrões, as assinaturas destes elementos poderiam ser detectadas em quilonovas, os resultados explosivos destas fusões. Foi exactamente isso que uma equipa de investigadores europeus fez, usando dados recolhidos pelo instrumento X-shooter, montado no VLT do ESO.

No seguimento da fusão GW170817, o complemento de telescópios do ESO começou a monitorizar a explosão de quilonova emergente num vasto domínio de comprimentos de onda. Em particular, o X-shooter obteve uma série de espectros desde o ultravioleta ao infravermelho próximo. A análise preliminar destes espectros sugeria a presença de elementos pesados na quilonova, mas os astrónomos não conseguiram identificar na altura elementos individuais.

“Ao reanalisar os dados da fusão obtidos em 2017, identificámos a assinatura de um elemento pesado nesta bola de fogo, o estrôncio, provando assim que a colisão de estrelas de neutrões dá origem a este elemento no Universo,” diz o autor principal do estudo, Darach Watson da Universidade de Copenhaga, na Dinamarca. Na Terra, o estrôncio encontra-se no solo de forma natural, estando concentrado em certos minerais. Os seus sais são utilizados para dar ao fogo de artifício uma cor vermelha brilhante.

Os astrónomos conhecem os processos físicos que dão origem aos elementos desde a década de 1950. Nas décadas seguintes, foram sendo descobertas as regiões cósmicas de cada uma destas forjas nucleares principais, excepto uma. “Esta é a fase final de uma busca de longas décadas para descobrir a origem dos elementos,” disse Watson. “Sabemos que os processos que formaram os elementos ocorreram essencialmente em estrelas normais, em explosões de super-novas e nas camadas mais exteriores de estrelas velhas. Mas, até agora, não conhecíamos a localização do processo final, conhecido por captura rápida de neutrões e que deu origem aos elementos mais pesados da tabela periódica.”

A captura rápida de neutrões é um processo no qual um núcleo atómico captura neutrões de modo suficientemente rápido para permitir a formação de elementos muito pesados. Apesar de muitos elementos serem produzidos nos núcleos das estrelas, para criar elementos mais pesados que o ferro, tais como o estrôncio, são necessários meios ainda mais quentes com muitos neutrões livres. A captura rápida de neutrões ocorre naturalmente apenas em ambientes extremos, onde os átomos são bombardeados por um enorme número de neutrões.

“Esta é a primeira vez que conseguimos associar directamente material recém-formado por captura de neutrões com uma fusão de estrelas de neutrões, confirmando assim que as estrelas de neutrões são efectivamente compostas de neutrões e associando a tais fusões o processo de captura rápida de neutrões tão debatido,” diz Camilla Juul Hansen do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, na Alemanha, que desempenhou um papel principal neste estudo.

Os cientistas começam agora finalmente a compreender melhor as fusões de estrelas de neutrões e as quilonovas. Devido ao conhecimento limitado que temos destes fenómenos e a várias complexidades nos espectros que o X-shooter obteve da explosão, os astrónomos não tinham conseguido identificar anteriormente elementos individuais.

“Na realidade, a ideia de que poderíamos estar a ver estrôncio ocorreu-nos pouco depois do evento. No entanto, mostrar que este era de facto o caso revelou-se muito difícil. Esta dificuldade deveu-se ao nosso conhecimento muito incompleto da aparência espectral dos elementos mais pesados da tabela periódica,” disse Jonatan Selsing, da Universidade de Copenhaga, Dinamarca, e outro dos autores principais do artigo científico que descreve estes resultados.

A fusão GW170817 tratou-se da quinta detecção de ondas gravitacionais, tornada possível graças ao LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) da NSF nos EUA e ao interferómetro Virgo na Itália. Situada na galáxia NGC 4993, esta fusão foi a primeira, e até à data a única, fonte de ondas gravitacionais onde a contraparte visível foi detectada por telescópios na Terra.

Com os esforços combinados do LIGO, Virgo e VLT, podemos agora compreender melhor os mecanismos interiores das estrelas de neutrões e as suas fusões explosivas.

Astronomia On-line
25 de Outubro de 2019

 

2747: Explosão rádio enigmática ilumina o halo tranquilo de uma galáxia

CIÊNCIA

O sinal de FRB 181112 era composto por diversas pulsações, cada uma com menos de 40 micros-segundos de duração (10.000 vezes mais curtas que um piscar de olhos). Esta curta duração das pulsações dá-nos um limite superior para a densidade do gás do halo da galáxia atravessada, uma vez que a passagem por um meio mais denso alargaria a duração do sinal rádio.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, os astrónomos observaram pela primeira vez uma rápida explosão de ondas rádio a passar por um halo galáctico. Com uma duração de menos de um milissegundo, esta explosão enigmática de ondas rádio cósmicas chegou quase imperturbável até à Terra, sugerindo assim que o halo da galáxia atravessado tem uma densidade surpreendentemente baixa e um campo magnético bastante fraco. Esta nova técnica poderá ser usada para explorar halos esquivos de outras galáxias.

Utilizando um mistério cósmico para investigar outro, os astrónomos analisaram o sinal de uma rápida explosão de ondas rádio no intuito de estudarem o gás difuso existente no halo de uma galáxia massiva. Em Novembro de 2018, o rádio telescópio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) observou uma rápida explosão de ondas rádio, chamada FRB 181112. Observações de seguimento levadas a cabo com o VLT e outros telescópios revelaram que as pulsações rádio passaram pelo halo de uma galáxia massiva na sua trajectória até à Terra. Esta descoberta permitiu aos astrónomos analisar os sinais rádio no intuito de extrair informações sobre a natureza do halo de gás.

“O sinal da rápida explosão rádio expôs a natureza do campo magnético existente em torno da galáxia e a estrutura do halo de gás. O estudo demonstra uma nova técnica para explorar a natureza dos halos das galáxias,” disse J. Xavier Prochaska, professor de Astronomia e Astrofísica na Universidade de Santa Cruz, Califórnia, EUA, autor principal de um artigo científico que apresenta estes novos resultados e que foi publicado a semana passada na revista Science.

Os astrónomos ainda não sabem o que causa as rápidas explosões de ondas rádio e apenas recentemente conseguiram localizar as galáxias que deram origem a alguns destes novos sinais rádio muito brilhantes e curtos. “Assim que sobrepusemos as imagens rádio e visíveis, vimos logo que esta explosão rádio passava pelo halo de uma galáxia localizada mais perto de nós e que, pela primeira vez, tínhamos uma maneira directa de investigar a matéria que rodeia esta galáxia, matéria esta que é invisível doutro modo,” disse a co-autora do artigo Cherie Day, estudante de doutoramento na Universidade de Tecnologia de Swinburne, na Austrália.

Um halo galáctico contém tanto matéria escura como normal ou bariónica, esta última encontrando-se essencialmente sob a forma de um gás quente ionizado. Enquanto a parte luminosa de uma galáxia massiva pode ter uma dimensão de cerca de 30.000 anos-luz, o seu halo mais ou menos esférico apresenta um diâmetro dez vezes maior. O gás do halo alimenta a formação estelar, à medida que se move em direcção ao centro da galáxia, enquanto outros processos, tais como explosões de super-novas, podem lançar material para fora das regiões de formação estelar e em direcção ao halo galáctico. Uma das razões pelas quais os astrónomos estudam o gás do halo prende-se com o facto de tentarem compreender melhor estes processos de ejecção, os quais podem “desligar” a formação estelar.

“O halo desta galáxia é surpreendentemente calmo,” diz Prochaska. “O sinal rádio passou pela galáxia quase sem ser perturbado, o que contradiz modelos anteriores que previam o que deveria acontecer a explosões rádio nestas circunstâncias.”

O sinal de FRB 181112 era composto por diversas pulsações, cada uma com menos de 40 micros-segundos de duração (10.000 vezes mais curtas que um piscar de olhos). Esta curta duração das pulsações dá-nos um limite superior para a densidade do gás do halo, uma vez que a passagem por um meio mais denso alargaria a duração do sinal rádio. Os investigadores calcularam que a densidade do gás do halo deverá ser inferior a 0,1 átomos por centímetro cúbito (equivalente a algumas centenas de átomos num volume correspondente a um balão de criança). A densidade limita também a possibilidade de existência de turbulência ou nuvens de gás frio no halo. Frio aqui é um termo relativo, referindo-se a temperaturas de cerca de 10.000º C, comparativamente ao gás quente do halo com cerca de 1 milhão de graus Celsius.

“Tal como o ar estremece num dia quente de verão, também a atmosfera ténue nesta galáxia massiva deveria deformar o sinal da explosão das rápidas ondas rádio. Em vez disso, recebemos um sinal tão limpo e nítido que não existe praticamente nenhuma assinatura do gás por onde passou,” disse o co-autor Jean-Pierre Macquart, astrónomo no ICRAR (International Center for Radio Astronomy Research) da Universidade de Curtin, na Austrália.

O estudo não encontrou evidências de nuvens turbulentas frias ou pequenos nodos densos de gás frio. O sinal de rádio também nos deu informação sobre o campo magnético do halo, o qual é muito fraco — um milhar de milhões de vezes mais fraco que o de um imã de frigorífico.

Nesta altura, com resultados para apenas um halo galáctico, os investigadores não podem dizer se a densidade baixa e campo magnético fraco que mediram são invulgares ou se estudos anteriores de halos galácticos sobrestimaram estas propriedades. Prochaska espera que o ASKAP e outros rádio telescópios usem mais explosões de ondas rádio rápidas para estudarem outros halos galácticos e investigar as suas propriedades.

“Esta galáxia pode ser especial,” disse Prochaska. “Temos que utilizar explosões de rápidas ondas rádio para estudar dezenas ou centenas de galáxias com uma grande variedade de massas e idades para investigarmos a população completa.” Telescópios ópticos como o VLT do ESO desempenham um papel importante ao revelar quão longe se encontra a galáxia que deu origem a cada explosão de ondas rádio, assim como se a explosão passou através do halo de alguma galáxia situada mais perto de nós.

Astronomia On-line
1 de Outubro de 2019

 

2433: Descoberto buraco negro massivo com 40.000 milhões de vezes a massa do Sol

LIGO
Conceção artística da colisão de dois buracos negros

Um buraco negro massivo com 40.000 milhões de vezes a massa do Sol foi detectado no coração da galáxia elíptica Holmberg 15A, localizada a cerca de 700 milhões de anos-luz do nosso planeta.

O objecto, baptizado de Holm 15A *, é um dos maiores buracos negros até então conhecido, sendo também o maior entre os buracos negros descobertos após o rastreamento das estrelas à sua volta, escreve o portal Science Alert.

Com a descoberta, cujos resultados foram publicados em julho passado no portal arXiv.org, os autores corrigiram cálculos de outros astrofísicos que estimavam com base em observações indirectas a presença de um buraco negro com uma massa 310 maior do que a do Sol também na galáxia Holmberg 15A.

“Usamos modelos axisimétricos Schwarzschild baseados em órbitas para analisar a cinemática estelar de Holm 15A a partir de novas observações espectrais de alta resolução e campo amplo”, escreveram os cientistas no artigo, detalhando que os novos dados foram obtidos graças ao instrumento MUSE, instalado no telescópio Very Large Telescope), localizado no Chile. “Este é o buraco negro mais massivo [já descoberto] com detecção dinâmica directa no Universo local”, acrescentam.

De acordo com o mesmo modelo, o buraco negro está numa zona de fusão de galáxias do tipo primitivo. Contudo, os cientistas esperam levar a cabo novas investigações para terminar com precisão a forma com o corpo massivo se formou.

ZAP //

Por ZAP
12 Agosto, 2019

 

2416: Descobertas galáxias que podem dar pistas sobre matéria escura do Universo

ESO
A matéria escura em torno de uma das galáxias do enxame de galáxias Abell 3827 não se move com esta, possivelmente implicando que estão a ocorrer interações de natureza desconhecida entre a matéria escura

Astrónomos identificaram 39 galáxias antigas e ‘super-massivas’, uma descoberta que pode dar novas pistas sobre a evolução dos buracos negros de grande massa e a distribuição da matéria escura no Universo, divulgou hoje a Universidade de Tóquio, no Japão.

Os astrónomos da Universidade de Tóquio, que usaram nas observações o radiotelescópio ALMA e o telescópio VLT, ambos no Chile, defendem que a abundância de tais galáxias desafia os modelos actuais do Universo.

As galáxias ter-se-ão formado nos primeiros dois mil milhões de anos do Universo (que terá 13,7 mil milhões de anos de acordo com a teoria do Big Bang). Os resultados foram publicados esta quarta-feira na revista Nature.

“Esta descoberta contraria os modelos actuais para aquele período da evolução cósmica e vai ajudar a acrescentar alguns detalhes que faltavam até agora“, afirmou o investigador Tao Wang, citado em comunicado pela Universidade de Tóquio.

De acordo com a investigação, a existência e a forma como evoluíram as galáxias ‘super-massivas’ antigas permite saber mais sobre a evolução dos buracos negros ‘super-massivos’ (regiões do Universo de grande massa de onde nem a luz escapa), uma vez que quanto mais massa tem uma galáxia mais massa tem o buraco negro no centro dessa galáxia.

Por outro lado, segundo os autores do estudo, as galáxias com maior massa estão ligadas à distribuição da matéria escura, a que não é visível e que constitui a maior parte do Universo.

“Tal [facto] desempenha um papel na modulação da estrutura e distribuição das galáxias. Os investigadores vão precisar de actualizar as suas teorias”, sustentou o astrónomo Kotaro Kohno.

Dada a distância a que se encontra este tipo de galáxias, a luz por elas emitida chega muito ténue à Terra, não sendo visível com telescópios ópticos.

A equipa de astrónomos japoneses espera aprofundar os seus estudos sobre as 39 galáxias, nomeadamente sobre a sua população de estrelas e a sua composição química, com o potente telescópio espacial James Webb, com lançamento previsto para 2021, após sucessivos adiamentos.

ZAP // Lusa

Por Lusa
7 Agosto, 2019

 

Descoberto um disco circum-planetário, “formador de luas”, em torno de jovem planeta

CIÊNCIA

Imagem ALMA da poeira em PDS 70, um sistema localizado a aproximadamente 370 anos-luz da Terra. Duas manchas ténues na região interior do disco estão associadas com planetas recém-formados. Uma dessas concentrações de poeira é um disco circum-planetário, o primeiro já detectado em torno de uma estrela distante.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella

Recorrendo ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrónomos fizeram as primeiras observações de um disco circum-planetário, a cintura planetária de poeira e gás que os astrónomos fortemente teorizam controlar a formação de planetas e que dá origem a todo um sistema de luas, como o encontrado em redor de Júpiter.

Este jovem sistema estelar, PDS 70, está localizado a aproximadamente 370 anos-luz da Terra. Recentemente, os astrónomos confirmaram a presença de dois planetas massivos, semelhantes a Júpiter, em órbita da estrela. Esta descoberta foi feita com o VLT (Very Large Telescope) do ESO, que detectou o brilho quente naturalmente emitido pelo hidrogénio gasoso que se acumula nos planetas.

As novas observações do ALMA, ao invés, mostram as fracas ondas de rádio emitidas pelas partículas minúsculas (com cerca de um-décimo de milímetro) de poeira em redor da estrela.

Os dados do ALMA, combinados com as observações anteriores do VLT no óptico e no infravermelho, fornecem evidências convincentes de que um disco empoeirado capaz de formar múltiplas luas rodeia o planeta mais exterior conhecido do sistema.

“Pela primeira vez, podemos ver conclusivamente os sinais reveladores de um disco circum-planetário, que ajuda a suportar muitas das actuais teorias de formação planetária,” disse Andrea Isella, astrónomo da Universidade Rice em Houston, no estado norte-americano do Texas, autor principal de um artigo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

“Ao compararmos as nossas observações com imagens infravermelhas e ópticas de alta-resolução, podemos ver que uma concentração de minúsculas partículas de poeira, de outro modo enigmática, é um disco planetário de poeira, o primeiro do seu género já observado conclusivamente,” disse. De acordo com os investigadores, esta é a primeira vez que um planeta é visto nestas três bandas distintas de luz (visível, infravermelho e rádio).

Ao contrário dos gelados anéis de Saturno, que provavelmente se formaram pela colisão de cometas e corpos rochosos há relativamente pouco tempo na história do nosso Sistema Solar, o disco circum-planetário é o remanescente do processo de formação do planeta.

Os dados do ALMA também revelaram duas diferenças distintas entre os dois planetas recém-descobertos. O mais próximo dos dois, PDS 70 b, que está mais ou menos à mesma distância da sua estrela do que Úrano do Sol, tem uma massa de poeira atrás dele, lembrando uma cauda. “O que isto é, e o que significa para este sistema planetário, ainda não é conhecido,” disse Isella. “A única coisa conclusiva que podemos dizer é que está longe o suficiente do planeta para ser uma característica independente.”

O segundo planeta, PDS 70 c, reside no mesmo local que um nó claro de poeira visto nos dados do ALMA. Dado que este planeta brilha tão intensamente nas bandas do infravermelho e do hidrogénio, os astrónomos podem dizer de maneira convincente que um planeta totalmente formado já está em órbita e que o gás próximo continua a ser sugado para a superfície do planeta, terminando o seu surto de crescimento adolescente.

Este planeta exterior está localizado a mais ou menos 5,3 mil milhões de quilómetros da estrela hospedeira, aproximadamente à mesma distância que Neptuno está do Sol. Os astrónomos estimam que este planeta tenha entre 1 e 10 vezes a massa de Júpiter. “Se o planeta estiver do lado mais massivo dessa estimativa, é bem possível que existam luas do tamanho de um planeta formando-se em redor,” observou Isella.

Os dados do ALMA também acrescentam outro elemento importante a estas observações.

Os estudos ópticos de sistemas planetários são notoriamente complexos. Dado que a estrela é muito mais brilhante do que os planetas, é difícil filtrar o brilho, tal como tentar avistar um pirilampo ao lado de um holofote. No entanto, as observações do ALMA não têm essa limitação, já que as estrelas emitem comparativamente pouca luz em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos.

“Isto significa que podemos voltar a este sistema a diferentes períodos e mapear com mais facilidade a órbita dos planetas e a concentração de poeira no sistema,” concluiu Isella. “Isto dar-nos-á uma visão única das propriedades orbitais dos sistemas solares nos seus primeiros estágios de desenvolvimento.”

Astronomia On-line
16 de Julho de 2019

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2113: Raro asteróide duplo foi fotografado enquanto passava perto da Terra

CIÊNCIA

ESO / M. Kornmesser

O Very Large Telescope (VLT), localizado no Chile, conseguiu captar fotografias detalhadas do asteróide 1999 KW4, que passou perto da Terra este fim de semana a uma velocidade de 70 mil quilómetros por hora.

“Estes dados, combinados com todos os outros obtidos pelos vários telescópios da campanha IAWN, serão essenciais para avaliar estratégias eficazes de deflexão [de asteróide], na eventualidade de encontrarmos um asteróide em rota de colisão com a Terra”, disse o astrónomo Olivier Hainaut do Observatório Europeu do Sul (ESO), que publicou as primeiras fotografias do corpo celeste.

Nas últimas décadas, vários cientistas de todo o mundo têm estudado de forma activa os asteróides que orbitam perto da Terra, tentando catalogar quais destes corpos celestes é que são perigoso para a Terra. Segundo as estimativas actuais da NASA, o número de pequenos objectos na cintura principal de asteróides pode atingir um milhão. Destes, conhecemos apenas alguns milhares.

No passado fim de semanas, as astrónomos aproveitaram uma oportunidade única para enriquecer o catálogo destes corpos, observando um raro asteróide duplo que se aproximou da Terra. O corpo passou a 5,2 milhões de quilómetros do nosso planeta, ou seja, a uma distância 13 vezes maior do que a distância da Terra à Lua.

O 1999 KW4 pertence ao grupo dos asteróides Aton, um grupo próximo da Terra que orbita perto do Sol. Estes asteróides atravessam a órbita da Terra quando estão à distância máxima do Sol. Por este motivo, o corpo foi classificado como potencialmente perigoso.

Este grupo de asteróide chama à atenção dos especialistas por várias razões, mas sobretudo porque tem um diâmetro de cerca de 1,3 quilómetros e a sua própria “lua” de 350 metros. Além disso, possuiu formas e órbitas extraordinárias.

Em comunicado, o ESO frisa que as novas imagens e os novos dados científicos recolhidos pelo VLT e por vários outros telescópios podem ajustar a definir as características do corpo celeste. De acordo com os cientistas, o 1999 KW4 é semelhante com um outro asteróide mais perigoso, o Didim, que está também na “mira” dos cientistas.

Os cientistas esperam que os dados agora recolhidos possam ajudar a esclarecer a probabilidade real de, no futuro, se conseguir alterar a trajectória de um asteróide.

ZAP // SputnikNews

Por ZAP
4 Junho, 2019



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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Astronomia On-line
29 de Março de 2019

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1763: Formação estelar e poeira de estrelas antigas

Imagem do ALMA e do Telescópio Espacial Hubble da galáxia distante MACS0416_Y1. A distribuição da poeira e do oxigénio gasoso traçada pelo ALMA tem tons avermelhados e esverdeados, respectivamente, enquanto a distribuição das estrelas captada pelo Hubble está a azul.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, Tamura et al.

Investigadores detectaram um sinal de rádio de poeira interestelar abundante em MACS0416_Y1, uma galáxia a 13,2 mil milhões de anos-luz de distância na direcção da constelação de Erídano. Os modelos-padrão não conseguem explicar tanta poeira numa galáxia tão jovem, forçando-nos a reconsiderar a história da formação estelar. Os cientistas agora pensam que MACS0416_Y1 sofreu uma formação estelar escalonada, com dois períodos intensos 300 milhões e 600 milhões de anos após o Big Bang, e com uma fase calma entre eles.

As estrelas são os principais intervenientes no Universo, mas são apoiadas pelas mãos invisíveis dos bastidores: a poeira estelar e o gás. As nuvens cósmicas de poeira e gás são os locais de formação estelar e magistrais contadores da história cósmica.

“A poeira e os elementos relativamente pesados, como oxigénio, são disseminados pela morte das estrelas,” disse Yoichi Tamura, professor associado da Universidade de Nagoya e autor principal do artigo científico. “Portanto, uma detecção de poeira em determinado momento indica que um número de estrelas já se formou e morreu bem antes desse ponto.”

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), Tamura e a sua equipa observaram a galáxia distante MACS0416_Y1. Dada a velocidade finita da luz, as ondas de rádio que observamos hoje nesta galáxia tiveram que viajar durante 13,2 mil milhões de anos para chegar até nós. Por outras palavras, fornecem uma imagem do aspecto da galáxia há 13,2 mil milhões de anos, apenas 600 milhões de anos após o Big Bang.

Os astrónomos detectaram um sinal fraco, mas revelador, de emissões de rádio de partículas de poeira em MACS0416_Y1. O Telescópio Espacial Hubble, o Telescópio Espacial Spitzer e o VLT (Very Large Telescope) do ESO observaram a luz das estrelas da galáxia; e da sua cor estimam que a idade estelar seja de 4 milhões de anos.

“Não é fácil,” realça Tamura. “A poeira é demasiado abundante para ter sido formada em 4 milhões de anos. É surpreendente, mas precisamos de ter os pés assentes na terra. As estrelas mais antigas podem estar escondidas na galáxia, ou podem já ter morrido e desaparecido.”

“Já foram propostas várias ideias para superar esta crise orçamentária de poeira,” disse Ken Mawatari, investigador da Universidade de Tóquio. “No entanto, nenhuma é conclusiva. Fizemos um novo modelo que não precisa de suposições extremas divergentes do conhecimento da vida das estrelas no Universo de hoje. O modelo explica bem tanto a cor da galáxia como a quantidade de poeira.” Neste modelo, o primeiro surto de formação estelar começou aos 300 milhões de anos e durou 100 milhões de anos. Depois, a formação estelar acalmou durante algum tempo e recomeçou aos 600 milhões de anos. Os investigadores pensam que o ALMA observou esta galáxia no início da sua segunda geração de formação estelar.

“A poeira é um material crucial para planetas como a Terra,” explica Tamura. “O nosso resultado é um passo importante para entender o início da história do Universo e a origem da poeira.”

Astronomia On-line
26 de Março de 2019

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1262: ALMA E MUSE DETECTAM FONTE GALÁCTICA

Imagem composta do enxame de galáxias Abell 2597 onde podemos ver uma corrente de gás a jorrar como uma fonte, alimentada pelo buraco negro supermassivo situado na galáxia central. Os dados ALMA estão representados a amarelo e mostram gás frio. Os dados obtidos com o instrumento MUSE montado no VLT do ESO estão a vermelho e mostram gás de hidrogénio quente na mesma região. A cor azul-violeta corresponde ao gás quente ionizado extenso observado pelo Observatório de raios X Chandra.
Os dados ALMA mostram o material a cair no buraco negro e os dados MUSE mostram material a jorrar deste objeto.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT

Observações levadas a cabo pelo ALMA e dados obtidos pelo espectrógrafo MUSE montado no VLT do ESO revelaram uma enorme fonte de gás molecular alimentada por um buraco negro situado no coração da galáxia mais brilhante do enxame Abell 2597 — o ciclo galáctico completo de entrada e saída de material que alimenta esta vasta fonte cósmica nunca tinha sido antes observado num único sistema.

A uns meros mil milhões de anos-luz de distância da Terra, num enxame de galáxias próximo chamado Abell 2597, situa-se uma enorme fonte galáctica. Uma equipa de investigadores observou um buraco negro massivo localizado no coração de uma galáxia distante a lançar uma enorme quantidade de gás molecular frio para o espaço, o qual cai seguidamente no buraco negro tal qual um dilúvio intergaláctico. A entrada e saída de material de uma tal fonte cósmica tão vasta nunca tinha sido antes observada ao mesmo tempo, estando a ocorrer nos 100.000 anos-luz mais internos da galáxia mais brilhante do enxame Abell 2597.

“Este é possivelmente o primeiro sistema no qual encontramos evidências claras tanto de entrada de gás molecular no buraco negro como de saída ou lançamento através de jactos que o buraco negro possui,” explica Grant Tremblay do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica e antigo bolseiro do ESO, que liderou este estudo. “O buraco negro super-massivo situado no centro desta galáxia gigante actua como uma bomba mecânica instalada na fonte.”

Tremblay e a sua equipa usaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para determinar a posição e seguir o movimento de moléculas de monóxido de carbono no seio da nebulosa. Descobriu-se que estas moléculas frias, com temperaturas tão baixas como menos 250-260º C caem em direcção ao buraco negro. A equipa usou também dados do instrumento MUSE montado no VLT do ESO (Very Large Telescope) para encontrar gás mais quente — e que está a ser lançado pelo buraco negro sob a forma de jactos.

“O aspecto único deste trabalho é que se trata de uma análise muito detalhada da fonte usando dados tanto do ALMA como do MUSE,” explica Tremblay. “Estas duas infra-estruturas, quando combinadas, tornam-se incrivelmente poderosas.”

Estes dois conjuntos de dados dão-nos uma imagem completa do processo: o gás frio cai em direcção ao buraco negro, “acendendo” o buraco negro e fazendo com que este lance jactos de plasma incandescente muito rápidos para o espaço. Estes jactos saem, portanto, do buraco negro sob a forma de uma extraordinária fonte galáctica. Sem possibilidade de escapar da forma gravitacional galáctica, o plasma arrefece, abranda e eventualmente volta a cair no buraco negro, onde o ciclo recomeça.

Esta observação sem precedentes pode dar-nos muita informação sobre o ciclo de vida das galáxias. A equipa pressupõe que este processo pode ser, não apenas bastante comum, como também essencial para percebermos a formação galáctica. Apesar da entrada e saída de gás molecular frio terem sido já previamente detectadas, esta é a primeira vez que ambas são detectadas num só sistema, tratando-se por isso da primeira evidência de que ambas fazem parte do mesmo processo vasto.

Abell 2597 situa-se na constelação de Aquário e o seu nome provém da sua inclusão no catálogo de enxames de galáxias ricos de Abell. Este catálogo inclui ainda enxames como o enxame da Fornalha, o enxame de Hércules e o enxame de Pandora.

Astronomia On-line
9 de Novembro de 2018

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1244: Há um monstruoso buraco negro “escondido” no centro da Via Láctea

ESO/Consórcio Gravity/L. Calçada
O estudo confirma o que já se supunha há muito: há um buraco negro super-massivo escondido no centro da Via Láctea

Com o auxílio do GRAVITY, o instrumento extremamente sensível do ESO, uma equipa internacional de cientistas confirmou, como se supunha há muito tempo, que um buraco negro super-massivo se esconde no centro da Via Láctea.

Novas observações mostram nodos de gás a deslocarem-se a velocidades de cerca de 30% da velocidade da luz, numa órbita circular logo a seguir ao horizonte de eventos do buraco negro, o que corresponde à primeira vez que se observa matéria a orbitar próximo do ponto de não retorno. Estas são também as observações mais detalhadas obtidas até à data de matéria a orbitar tão perto de um buraco negro.

Com o auxílio do instrumento GRAVITY montado no Interferómetro do VLT (Very Large Telescope) do ESO, cientistas de um consórcio de instituições europeias, incluindo o ESO, observaram clarões de radiação infravermelha a ser emitidos pelo disco de acreção que rodeia Sagitário A*, o objecto massivo situado no coração da Via Láctea.

Os clarões observados fornecem-nos uma confirmação, há muito tempo esperada, de que o objecto que se esconde no centro da nossa Galáxia é, como se tem assumido, um buraco negro super-massivo. Os clarões têm origem no material que está a orbitar perto do horizonte de eventos do buraco negro — o que faz destas observações as mais detalhadas obtidas até à data de matéria a orbitar tão próximo de um buraco negro.

Apesar da matéria que compõe o disco de acreção — o cinturão de gás que rodeia Sagitário A* e que se desloca a velocidades relativistas — orbitar o buraco negro de forma segura, qualquer material que se aproxime demasiado é puxado para além do horizonte de eventos. O ponto mais próximo de um buraco negro onde a matéria pode orbitar sem ser puxada de forma definitiva para o seu interior é chamada a órbita estável mais interior e foi nesta zona que tiveram origem os clarões observados.

“É incrível poder realmente testemunhar material a orbitar um buraco negro a uma velocidade de 30% da velocidade da luz,” refere Oliver Pfuhl, um cientista no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). “A extrema sensibilidade do GRAVITY permitiu-nos observar os processos de acreção em tempo real com um detalhe sem precedentes.”

O GRAVITY

Estas medições foram apenas possíveis graças a uma colaboração internacional e a instrumentação de vanguarda. O instrumento GRAVITY, que tornou possível este trabalho, combina a luz recolhida por quatro telescópios do VLT do ESO, criando assim um super-telescópio virtual de 130 metros de diâmetro, o qual foi utilizado para investigar a natureza de Sagitário A*.

Em Julho deste ano, com o auxílio do GRAVITY e do SINFONI, outro instrumento montado no VLT, a mesma equipa de investigadores fez medições precisas na altura da passagem da estrela S2 pelo campo gravitacional extremo existente perto de Sagitário A* e revelou, pela primeira vez, os efeitos previstos pela teoria da relatividade geral de Einstein em meios tão extremos. Durante a passagem de S2 foi igualmente observada forte emissão infravermelha.

“Estávamos a monitorizar de perto S2 e claro que, ao mesmo tempo, estávamos também atentos a Sagitário A*,” explicou Pfuhl. “Durante as observações, tivemos a sorte de reparar em três clarões brilhantes emitidos perto da zona do buraco negro — foi uma coincidência fantástica!”

Esta radiação emitida por electrões altamente energéticos situados muito perto do buraco negro, foi vista como três clarões brilhantes muito proeminentes e ajustava perfeitamente previsões teóricas para pontos quentes a orbitar perto de um buraco negro de 4 milhões de massas solares. Pensa-se que estes clarões têm origem nas interacções magnéticas do gás muito quente que orbita próximo de Sagitário A*.

Reinhard Genzel, do MPE em Garching, na Alemanha, e que liderou o estudo explica: “Este sempre foi um dos nossos projectos de sonho, mas não ousávamos imaginar que poderia tornar-se possível tão cedo.”

Relativamente à suposição de longa data de que Sagitário A* seria um buraco negro super-massivo, Genzel conclui que “este resultado é uma confirmação retumbante do paradigma do buraco negro super-massivo.”

Os resultados foram publicados na passada quinta-feira, dia 31 de Outubro, na revista científica Astronomy & Astrophysics.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
5 Novembro, 2018

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1203: O Pirata dos Céus do Sul

Com o auxílio do instrumento FORS2, montado no Very Large Telescope do ESO, os astrónomos observaram a região de formação estelar activa NGC 2467 — por vezes referida como Nebulosa da Caveira e Ossos. A imagem foi obtida no âmbito do Programa Jóias Cósmicas do ESO, o qual tira partido das raras ocasiões em que as condições de observação não são adequadas para capturar dados científicos. Nestas alturas, em vez de permanecerem inactivos, os telescópios do ESO são usados para obter imagens do céu austral visualmente atraentes.

Esta imagem da região de formação estelar activa NGC 2467, por vezes referida como Nebulosa da Caveira e Ossos, tem tanto de sinistro como de bonito. A imagem de poeira, gás e estrelas jovens brilhantes ligadas gravitacionalmente em forma de uma caveira sorridente foi obtida pelo instrumento FORS montado no Very Large Telescope do ESO (VLT). Apesar dos telescópios do ESO serem normalmente usados para capturar dados científicos, às vezes observam também imagens como esta — bonitas por si mesmas.

É fácil perceber o motivo da alcunha Caveira e Ossos dada a este objecto, uma vez que esta formação jovem e brilhante assemelha-se bastante a uma caveira, da qual apenas se vê a boca aberta nesta imagem. A NGC 2467 situa-se na constelação da Popa.

Esta colecção nebulosa de enxames estelares é o lugar de nascimento de muitas estrelas, onde um excesso de hidrogénio gasoso fornece matéria prima para a formação estelar. Não se trata, de facto, de uma única nebulosa e os seus enxames estelares constituintes deslocam-se a velocidades diferentes. Apenas um alinhamento fortuito ao longo da linha de visão faz com que as estrelas e o gás se pareçam com uma cara humanoide quando vistos a partir da Terra. Esta imagem luminosa pode não dar aos astrónomos nenhuma informação nova, no entanto fornece-nos um visão do céu austral, resplandecente de maravilhas invisíveis ao olho humano.

A Popa faz parte das três constelações do céu austral com nomes náuticos que costumavam formar uma única constelação enorme, a constelação do Navio Argo, da história mítica de Jasão e os Argonautas. Esta constelação foi dividida em três partes: a Quilha, a Vela e a Popa. Apesar de ser um herói mítico, Jasão rouba o tosão de ouro, por isso esta nebulosa encontra-se não apenas no meio de um vasto navio celeste, mas também entre ladrões — um local mais que apropriado para esta “caveira pirata”.

Esta imagem foi obtida no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, uma iniciativa de divulgação científica, que visa obter imagens de objectos interessantes, intrigantes ou visualmente atractivos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza tempo de telescópio que não pode ser usado em observações científicas. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso postos à disposição dos astrónomos através do arquivo científico do ESO.

ESO – European Southern Observatory
24 de Outubro de 2018
eso1834pt — Foto de Imprensa

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

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

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

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

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

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

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

Astronomia On-line
26 de Outubro de 2018

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1165: DESCOBERTO O MAIOR PROTO-ENXAME DE GALÁXIAS

Com o auxílio do instrumento VIMOS, montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, uma equipa internacional de astrónomos descobriu uma estrutura colossal no Universo primordial. O proto-super-enxame de galáxias — ao qual se chamou Hyperion — foi descoberto por meio de novas medições, às quais se juntaram análises complexas de dados de arquivo. Trata-se da maior e mais massiva estrutura alguma vez encontrada num tempo tão remoto e a uma distância tão grande — cerca de 2 mil milhões de anos após o Big Bang.
Crédito: ESO/L. Calçada & Olga Cucciati et al.

Com o auxílio do instrumento VIMOS, montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, uma equipa internacional de astrónomos descobriu uma estrutura colossal no Universo primordial. O proto-super-enxame de galáxias — ao qual se chamou Hyperion — foi descoberto por meio de novas medições, às quais se juntaram análises complexas de dados de arquivo. Trata-se da maior e mais massiva estrutura alguma vez encontrada num tempo tão remoto e a uma distância tão grande — cerca de 2 mil milhões de anos após o Big Bang.

Uma equipa de astrónomos, liderada por Olga Cucciati do Istituto Nazionale di Astrofísica (INAF), Bologna, em Itália, utilizou o instrumento VIMOS montado no VLT do ESO para identificar um gigantesco proto-super-enxame de galáxias a formar-se no Universo primordial — apenas 2,3 mil milhões de anos após o Big Bang. Esta estrutura, à qual os astrónomos deram o nome de Hyperion, trata-se da maior e mais massiva estrutura encontrada tão cedo na formação do Universo (o nome Hyperion foi escolhido com base num titã da mitologia grega, devido ao enorme tamanho e massa do proto-super-enxame. A inspiração para esta nomenclatura mitológica vem de um proto-enxame anteriormente descoberto no interior de Hyperion, ao qual se chamou Colosso. Às regiões individuais de alta densidade no Hyperion foram dados nomes mitológicos tais como Teia, Eos, Selene e Hélios). Calcula-se que a enorme massa do proto-super-enxame seja mais de um milhar de biliões de vezes a do Sol. Esta massa colossal é semelhante à das maiores estruturas observadas no Universo actual, no entanto a descoberta de um tal objecto tão massivo no Universo primordial foi surpreendente.

“Trata-se da primeira vez que uma estrutura tão grande foi identificada a um desvio para o vermelho tão elevado, correspondente a um pouco mais de 2 mil milhões de anos após o Big Bang,” explicou Olga Cucciati, primeira autora do artigo científico que descreve estes resultados. “Normalmente este tipo de estruturas são conhecidas, mas a desvios para o vermelho mais baixos, o que corresponde a uma altura em que o Universo teve muito mais tempo para se desenvolver e construir algo tão grande. Foi uma surpresa encontrar uma estrutura tão evoluída quando o Universo era ainda relativamente jovem!”

Situado no campo COSMOS na constelação do Sextante, Hyperion foi identificado ao analisar uma enorme quantidade de dados obtidos durante o Rastreio Ultra-profundo do VIMOS, liderado por Olivier Le Fèvre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES). Este rastreio fornece-nos um mapa tridimensional sem precedentes da distribuição de mais de 10.000 galáxias no Universo longínquo.

A equipa descobriu que Hyperion possui uma estrutura muito complexa, que contém pelo menos sete regiões de alta densidade ligadas por filamentos de galáxias e que o seu tamanho é comparável ao de super-enxames próximos, apesar da estrutura ser muito diferente.

“Os super-enxames mais próximos da Terra tendem a apresentar uma distribuição de massas muito mais concentrada, com estruturas bem definidas,” explica Brian Lemaux, astrónomo na Universidade da Califórnia, Davis, e LAM, e membro da equipa responsável por esta descoberta. “Mas em Hyperion, a massa encontra-se distribuída de forma muito mais uniforme numa série de nodos ligados, povoados por associações pouco agregadas de galáxias.”

Esta diferença deve-se muito provavelmente ao facto dos super-enxames próximos terem tido milhares de milhões de anos para juntar a matéria em regiões mais densas por efeito da gravidade — um processo que actua há muito menos tempo no jovem Hyperion.

Dado o enorme tamanho que apresenta já tão cedo na história do Universo, espera-se que Hyperion se desenvolva em algo semelhante às imensas estruturas do Universo local, tais como os super-enxames que compõem a Grande Muralha Sloan ou o Super-enxame de Virgem, que contém a nossa própria Galáxia, a Via Láctea. “Compreender Hyperion e ver como se compara a estruturas semelhantes recentes pode dar-nos pistas sobre como é que o Universo se desenvolveu no passado e como evoluirá no futuro, dando-nos ainda a oportunidade de desafiar alguns modelos de formação de super-enxames,” conclui Cucciati. “A descoberta deste titã cósmico ajuda-nos a descobrir a história destas estruturas de larga escala.”

Astronomia On-line
19 de Outubro de 2018

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1093: UM UNIVERSO RESPLANDECENTE

Observações profundas levadas a cabo pelo espectrógrafo MUSE montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO revelaram enormes reservatórios cósmicos de hidrogénio atómico em torno de galáxias distantes. A extrema sensibilidade do MUSE permitiu a observação directa de nuvens ténues de hidrogénio brilhantes que emitem radiação de Lyman-alfa no Universo primordial – mostrando assim que quase todo o céu nocturno brilha de forma invisível.
Crédito: ESA/Hubble & NASA, ESO/ Lutz Wisotzki et al.

Observações profundas levadas a cabo pelo espectrógrafo MUSE montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO revelaram enormes reservatórios cósmicos de hidrogénio atómico em torno de galáxias distantes. A extrema sensibilidade do MUSE permitiu a observação directa de nuvens ténues de hidrogénio brilhantes que emitem radiação de Lyman-alfa no Universo primordial – mostrando assim que quase todo o céu nocturno brilha de forma invisível.

Com o auxílio do instrumento MUSE montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, uma equipa internacional de astrónomos descobriu uma quantidade inesperada de emissão de Lyman-alfa na região do Campo Ultra-Profundo Hubble (Hubble Ultra Deep Field – HUDF). A emissão descoberta cobre quase todo o campo, o que leva a equipa a extrapolar que quase todo o céu estará a brilhar de forma invisível devido a radiação de Lyman-alfa emitida no Universo primordial.

Os astrónomos há muito que se habituaram a que o céu seja completamente diferente consoante os diferentes comprimentos de onda em que é observado, no entanto a extensão da emissão de Lyman-alfa observada é ainda assim surpreendente. “Descobrir que todo o céu brilha em radiação de Lyman-alfa emitida por nuvens de hidrogénio distantes foi realmente uma surpresa extraordinária,” diz Kasper Borello Schmidt, um membro da equipa de astrónomos responsável pela descoberta.

“Trata-se de uma descoberta extraordinária!” acrescenta Themiya Nanayakkara, também membro da equipa. “Da próxima vez que olhar para o céu nocturno sem Lua e vir as estrelas, imagine o brilho invisível do hidrogénio, os primeiros blocos constituintes do Universo, a iluminar todo o céu nocturno.”

A região do HUDF que a equipa observou é uma área do céu bastante normal situada na constelação da Fornalha, que se tornou famosa quando foi mapeada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA em 2004. O telescópio utilizou mais de 270 horas de precioso tempo de observação para explorar esta região do espaço, de modo mais profundo do que o que tinha sido feito até à data.

As observações do HUDF revelaram milhares de galáxias espalhadas por toda uma zona escura do céu, dando-nos assim uma visão bastante real da escala do Universo. Agora, as capacidades extraordinárias do MUSE permitiram observações ainda mais profundas. A detecção de emissão de Lyman-alfa no HUDF é importante pois trata-se da primeira vez que os astrónomos conseguiram ver esta radiação ténue emitida pelos envelopes gasosos das galáxias mais primordiais. Esta imagem composta mostra a radiação de Lyman-alfa a azul, sobreposta à icónica imagem do HUDF.

O instrumento MUSE, usado para fazer estas observações, é um espectrógrafo de campo integral de vanguarda instalado no Telescópio Principal n.º 4 do VLT, no Observatório do Paranal do ESO. Quando observa o céu, o MUSE vê a distribuição dos comprimentos de onda da radiação em cada pixel do seu detector. Observar o espectro total da radiação emitida por objectos astronómicos fornece-nos pistas importantes sobre os processos astrofísicos que ocorrem no Universo.

“Com estas observações MUSE, ficamos com uma ideia completamente nova dos ‘casulos’ de gás difuso que rodeiam as galáxias do Universo primordial,” comenta Philipp Richter, outro membro da equipa.

A equipa internacional de astrónomos que fez estas observações tentou identificar os processos que fazem com que estas nuvens de hidrogénio distantes emitam em Lyman-alfa, no entanto a causa precisa permanece um mistério. Apesar disso, como se pensa que este ténue brilho seja omnipresente no céu nocturno, espera-se que investigação futura possa descobrir a sua origem.

“Esperamos ter no futuro medições ainda mais sensíveis,” conclui Lutz Wisotzki, líder da equipa. “Queremos descobrir como é que estes vastos reservatórios cósmicos de hidrogénio atómico se encontram distribuídos no espaço.”

Astronomia On-line
2 de Outubro de 2018

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1003: ESO — Uma jóia galáctica

Com o auxílio do instrumento FORS2, montado no Very Large Telescope do ESO, observou-se a galáxia em espiral NGC 3981 em toda a sua glória. Esta imagem foi obtida no âmbito do Programa Jóias Cósmicas do ESO, o qual tira partido das ocasiões raras em que as condições de observação não são adequadas para a obtenção de dados científicos.

Nessas alturas, em vez dos telescópios ficarem parados, o Programa Jóias Cósmicas do ESO utiliza-os para capturar imagens visualmente deslumbrantes dos céus austrais.

A nota de imprensa, imagens e vídeos estão disponíveis em:
https://www.eso.org/public/portugal/news/eso1830/

Atenciosamente,
Departamento de Educação e Divulgação do ESO
12 de Setembro de 2018

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863: ELEGÂNCIA ELÍPTICA

Esta imagem profunda da região do céu em torno da galáxia elíptica NGC 5018 mostra-nos uma visão privilegiada das ténues correntes de gás e estrelas deste objeto. Estas estruturas delicadas são marcas de interacções galácticas e fornecem-nos pistas vitais sobre a estrutura e dinâmica das galáxias do tipo precoce.
Crédito: ESO/Spavone et al.

Um brilhante conjunto de galáxias povoa esta imagem obtida pelo Telescópio de Rastreio do VLT do ESO, um telescópio de vanguarda de 2,6 metros concebido para mapear o céu no visível. As características da multitude de galáxias que enche esta imagem permitem aos astrónomos revelar os detalhes mais delicados da estrutura galáctica.

Apesar do VLT (Very Large Telescope) do ESO poder observar objectos astronómicos muito ténues com grande detalhe, quando os astrónomos querem compreender o processo de formação da grande variedade de galáxias que existem, recorrem a um tipo de telescópio diferente com um campo de visão muito maior. O Telescópio de Rastreio do VLT (VST) é o telescópio perfeito, uma vez que foi concebido para explorar a enorme vastidão dos céus nocturnos chilenos, fornecendo aos astrónomos rastreios astronómicos detalhados do hemisfério sul.

Com o auxílio das grandes capacidades do VST, uma equipa internacional de astrónomos levou a cabo o rastreio VEGAS (VST Early-type GAlaxy Survey, Rastreio de Galáxias Precoces com o VST), com o objectivo de investigar uma colecção de galáxias elípticas no hemisfério sul. Utilizando a OmegaCAM, o detector muito sensível situado no coração do VST, a equipa liderada por Marilena Spavone do Observatório Astronómico de Capodimonte em Nápoles, Itália, capturou imagens de uma grande variedade deste tipo de galáxias em diferentes meios.

Uma destas galáxias é NGC 5018, a galáxia de um branco leitoso que se encontra próximo do centro da imagem. Este objeto situa-se na constelação de Virgem e à primeira vista pode não parecer mais do que uma mancha difusa. No entanto, após uma inspecção mais cuidada, podemos ver uma corrente ténue de estrelas e gás — uma cauda de maré — a estender-se em direcção ao exterior desta galáxia elíptica. Estruturas galácticas delicadas, tais como caudas de maré e correntes estelares, são marcas de interacções galácticas, fornecendo-nos pistas vitais sobre a estrutura e dinâmica das galáxias.

Para além de muitas galáxias elípticas, e de algumas espirais, podemos ver também, em primeiro plano nesta imagem notável de 400 milhões de pixeis, uma variedade de estrelas coloridas brilhantes que pertencem à nossa Via Láctea. Estas intrusas estelares, tais como HD 114746 de cor azul viva que se vê próximo do centro da imagem, não foram observadas intencionalmente, encontrando-se simplesmente entre a Terra e as galáxias distantes alvos deste estudo. Menos proeminentes, mas igualmente fascinantes, são os rastros ténues deixados pelos asteróides do nosso Sistema Solar. Mesmo por baixo de NGC 5018 podemos ver, estendendo-se ao longo da imagem, um traço fraco deixado pelo asteróide 2001 TJ21 (110423) e capturado ao longo de observações sucessivas. Mais para a direita, outro asteróide – 2000 WU69 (98603) — deixou também o seu rastro na imagem.

Apesar do objectivo dos astrónomos ter sido investigar as estruturas delicadas de galáxias distantes situadas a milhões de anos-luz de distância da Terra, no processo acabaram também por capturar imagens de estrelas próximas situadas a apenas centenas de anos-luz de distância e até rastros ténues de asteróides que se encontram a uns meros minutos-luz no nosso próprio Sistema Solar. Mesmo quando estudamos as regiões mais afastadas do cosmos, a sensibilidade dos telescópios do ESO e os límpidos céus nocturnos chilenos juntam-se para nos oferecer observações fascinantes de objectos muito mais próximos de casa.

Astronomia On-line
10 de Agosto de 2018

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