Um estudo do Instituto Karolinska, na Suécia, permitiu descobrir que a ausência de gravidade no espaço pode afectar negativamente as células T dos astronautas, componentes-chave do sistema imunológico.
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Estes danos nas células T podem tornar os astronautas mais susceptíveis a infecções e reactivar vírus latentes nos seus corpos.
As conclusões do estudo, publicado esta semana da revista Science Advances, surgem num momento crucial, em que estão em curso planos para diversas missões humanas à Lua e a Marte.
A investigação simulou a ausência de gravidade através de um método chamado “imersão seca“, usando uma cama de água feita à medida para iludir o corpo. As células T de oito indivíduos saudáveis foram analisadas antes, durante e após três semanas de ausência de gravidade simulada.
Segundo nota de imprensa do Karolinska, publicada no EurekAlert, os resultados indicaram mudanças significativas na expressão genética após 7 e 14 dias, tornando as células T mais imaturas e menos eficazes no combate a infecções e células tumorais.
A autora principal do estudo, Lisa Westerberg, sublinha a importância de entender estas mudanças no sistema imunológico para garantir a segurança de futuras missões espaciais.
“Se os astronautas vão realizar missões espaciais seguras, precisamos de encontrar formas de contrariar as alterações prejudiciais aos seus sistemas imunológicos”, disse Westerberg.
Após 21 dias, as células T adaptaram a sua expressão genética para níveis quase normais, mas algumas mudanças persistiram mesmo sete dias após a conclusão do experimento.
O próximo passo para a equipa de pesquisa é utilizar a plataforma de foguetes de sonda do Centro Espacial Esrange em Kiruna, Suécia, para estudos adicionais sobre como as células T se comportam em condições de ausência de gravidade real.
O estudo, financiado pela Agência Espacial Nacional Sueca, pelo Conselho de Pesquisa Sueco e pelo Instituto Karolinska, poderá abrir caminho para tratamentos que possam reverter estas mudanças no sistema imunológico, garantindo uma exploração espacial futura mais segura.
Uma equipa internacional de investigadores, ao perscrutar as complexidades da criação das estrelas, revelou informações surpreendentes sobre a formação de sistemas estelares triplos. Liderada pela professora Jeong-Eun Lee da Universidade Nacional de Seul, a equipa recorreu ao ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para investigar a intrincada estrutura de gás que rodeia as proto-estrelas do sistema triplo IRAS 04239+2436.
Através do seu estudo, captaram os sinais de rádio das moléculas de monóxido de enxofre (SO), como se ouvissem um sussurro no meio de uma multidão agitada. Estes sinais funcionaram como migalhas de pão cósmicas, levando a equipa à descoberta de três braços espirais colossais.
Descobriu-se que estes braços são filamentos, como uma espécie de tapete rolante cósmico que transportava material para as estrelas recém-nascidas.
Ao juntar as suas observações com simulações numéricas conduzidas pelo professor Tomoaki Matsumoto da Universidade de Hosei, a equipa desvendou as origens misteriosas destes braços.
É a primeira vez que se compreende como estes filamentos se formam no meio da dança dinâmica da formação estelar, lançando luz sobre um processo tão fascinante quanto complexo.
Impressão de artista da proto-estrela tripla, IRAS 04239+2436. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
As estrelas nem sempre brilham sozinhas. De facto, mais de metade delas nascem como parte de sistemas múltiplos. Mas a forma exacta como estas estrelas múltiplas se formam é um mistério que os cientistas há muito tentam resolver.
Por isso, resolver o mistério do mecanismo de formação de estrelas múltiplas é muito importante para uma teoria abrangente da formação estelar. Até agora, têm sido propostos vários cenários para a formação de estrelas múltiplas e as discussões sobre os cenários de formação ainda não convergiram.
Para compreender o processo de formação de estrelas múltiplas, é necessário observar directamente o momento em que as proto-estrelas múltiplas nascem (estrelas em formação) com a alta resolução e sensibilidade de uma instalação como o ALMA.
Além disso, recentemente, os cientistas que observam estas estrelas bebés, ou proto-estrelas, notaram algo intrigante. Viram estruturas feitas de gás, que apelidaram de ‘filamentos’. Estes rios cósmicos fluem e transportam materiais vitais directamente para as proto-estrelas.
A observação destes fluxos é crucial porque mostra como as proto-estrelas absorvem gás para crescer, mas a forma como estes filamentos se formam ainda não é clara.
Uma vez que se espera que os fluxos de gás em torno das proto-estrelas de sistemas multi-estelares tenham uma estrutura complexa, a observação detalhada com a alta resolução do ALMA é uma ferramenta poderosa para investigar a origem dos filamentos.
A equipa utilizou o ALMA para observar as ondas de rádio emitidas pelas moléculas de monóxido de enxofre (SO) em torno do jovem sistema estelar múltiplo IRAS 04239+2436. IRAS 04239+2436 é um “sistema proto-estelar triplo”, ou seja, um sistema constituído por três proto-estrelas localizadas a cerca de 460 anos-luz da Terra.
A equipa de investigação esperava detectar moléculas de SO na zona onde as ondas de choque estão presentes e observar um movimento violento do gás em torno das proto-estrelas. Como resultado das observações, detectaram moléculas de SO à volta das três proto-estrelas.
Descobriram que a distribuição das moléculas de SO forma grandes braços espirais que se estendem até 400 unidades astronómicas. Além disso, obtiveram com sucesso a velocidade do gás que contém moléculas de SO com base na mudança de frequência das ondas de rádio devido ao efeito Doppler.
De acordo com a análise do movimento do gás, verificou-se que os braços espirais traçados pelas moléculas de SO são de facto filamentos que fluem em direcção ao proto-sistema triplo.
“A característica mais profunda das nossas imagens ALMA são as grandes estruturas de braços múltiplos bem delineados, detectadas nas emissões de SO”, diz Lee, explicando o significado desta descoberta.
“A minha primeira impressão foi que as estruturas estavam a dançar juntas, girando à volta do sistema proto-estelar central, embora mais tarde tenhamos descoberto que os braços espirais são canais de material que alimentam as estrelas bebés.”
Distribuição do gás em torno da proto-estrela tripla IRAS 04239+2436, (esquerda) como observado nas emissões de moléculas de SO com o ALMA, e (direita) como reproduzido pela simulação numérica no supercomputador ATERUI. No painel da esquerda, as proto-estrelas A e B, vistas a azul, indicam as ondas de rádio da poeira à volta das proto-estrelas. Dentro da proto-estrela A, pensa-se que existem duas proto-estrelas não resolvidas. No painel da direita, as localizações das três proto-estrelas são mostradas pelas cruzes azuis. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J.-E. Lee et al.
Para investigar melhor o movimento do gás, a equipa comparou a velocidade observada do gás com simulações numéricas que modelam a formação de estrelas múltiplas dentro de uma nuvem de gás natal.
Estas simulações foram realizadas utilizando o “ATERUI” e o “ATERUI II”, supercomputadores dedicados à astronomia no Centro de Astrofísica Computacional do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan).
Na simulação, formam-se três proto-estrelas na nuvem de gás, e o gás perturbado em torno do sistema proto-estelar triplo excita ondas de choque sob a forma de braços espirais. “Descobrimos que os braços espirais exibem fluxos de gás em direcção às proto-estrelas; são filamentos que fornecem gás às proto-estrelas”, diz Matsumoto, que dirigiu as simulações numéricas desta investigação.
“A velocidade do gás derivada das simulações e das observações coincide bem, indicando que a simulação numérica pode de facto explicar a origem dos filamentos.”
A equipa de investigação pesquisou como a proto-estrela tripla nasceu, comparando as observações com as simulações numéricas. Até agora, foram propostos dois cenários para a formação de estrelas múltiplas.
O primeiro é o “cenário de fragmentação turbulenta”, em que a nuvem turbulenta de gás se fragmenta em condensações de gás, cada uma evoluindo para uma proto-estrela.
O segundo é o “cenário de fragmentação do disco”, em que o disco de gás que rodeia um fragmento de proto-estrela forma uma nova proto-estrela, dando origem a múltiplas estrelas.
A proto-estrela tripla aqui observada pode ser explicada por um cenário híbrido em que o processo de formação estelar começa como uma turbulenta nuvem de gás natal, semelhante ao cenário de fragmentação turbulenta.
Depois, as sementes de novas proto-estrelas são produzidas no disco, como no cenário de fragmentação do disco e a turbulência do gás circundante faz com que os braços espirais se estendam amplamente.
Os resultados observacionais são muito semelhantes aos resultados da simulação, indicando que a proto-estrela tripla observada é o primeiro objecto confirmado a demonstrar a formação de estrelas múltiplas por um cenário híbrido.
Matsumoto afirma: “Esta é a primeira vez que a origem das proto-estrelas e dos filamentos foi esclarecida de forma simultânea e abrangente. A poderosa sinergia entre as observações do ALMA e as simulações avançadas está a revelar os mistérios escondidos da formação estelar.”
Lee sugere que este estudo também lança luz sobre a dificuldade da formação de planetas em sistemas estelares múltiplos. Ela diz: “Os planetas nascem em discos de gás e poeira que se formam à volta de proto-estrelas.
No caso deste sistema triplo, as proto-estrelas estão localizadas numa área pequena, os discos à volta das proto-estrelas são pequenos e as proto-estrelas em órbita roubam material dos discos das outras.
Os planetas formam-se num ambiente calmo durante um longo período. Por isso, é pouco provável que IRAS 04239+2436 seja um ambiente propício à formação planetária.”
Matsumoto discute o impacto deste estudo na nossa compreensão da formação de estrelas múltiplas.
“A observação real de um sistema multi-estelar em formação, através do cenário híbrido, contribuirá significativamente para a resolução de debates sobre cenários de formação de estrelas múltiplas.
Além disso, esta investigação confirmou a existência dos filamentos recentemente observados e explicou como se formaram, marcando um avanço significativo.”
Há dois milénios do nosso lado
Astrónomos descobriram um asteróide que tem seguido a Terra, ao redor do sol, nos últimos dois milénios. A rocha celeste é uma das mais antigas quase-luas do nosso planeta.
O que é uma quase-lua?
Uma quase-lua ou quase-satélite é um tipo de objecto no espaço que orbita o Sol, dentro de um período de tempo semelhante ao da Terra. É ligeiramente influenciada pela atracção gravitacional do planeta, de acordo a Scientific American
Encontrada em Março
A nossa nova quase-lua foi vista, pela primeira vez, em Março de 2023, do observatório Pan-STARRS, no Havaí. Mais tarde, foi denominada de FW13 pelos astrónomos, que precisaram de mais provas de sua existência.
Confirmando a sua existência
A existência da FW13 foi confirmada pelo Telescópio Canadá-França-Havaí, bem como por dois outros observatórios no Arizona, de acordo com a Scientific American, antes de ser oficialmente listada, no dia 1º de Abril, pelo Minor Planet Center da União Astronómica Internacional.
Tamanho e órbita do FW13
Estima-se que a nova quase-lua da Terra tenha cerca de 15 metros de diâmetro. No seu ponto mais próximo, está a 14 milhões de quilómetros da Terra, durante sua órbita ao redor do Sol.
Em perspectiva
Para comparar essa distância, a lua da Terra tem um diâmetro de 3.474km e seu ponto mais próximo fica a 384.400km de nosso planeta, de acordo com dados publicados pela NASA e relatados pela Scientific American.
FW13 é interessante
A Sky & Telescope disse que a mais nova companheira da Terra causou um certo rebuliço entre os observadores de asteróides, uma vez que tem um caminho orbital muito interessante em comparação com outras rochas espaciais semelhantes.
Seguindo a Terra
“Acontece que está em uma órbita não apenas em ressonância 1:1 com a Terra, mas segue um caminho que realmente circunda a Terra”, disse David Chandler, da Sky & Telescope.
Emaranhado por séculos
As quase-luas tendem a seguir a Terra apenas por algumas décadas, de acordo com Chandler, e isso torna a FW13 única, pois os pesquisadores acreditam que, neste caso, ela nos acompanha há vários milhares de anos e continuará por pelo menos outros mil.
Companheira mais antiga da Terra
De acordo com Chandler, algumas estimativas mostram que a FW13 circulou a Terra desde o ano 100 aC e prevê que não parará até 3700 dC. “Se isso estiver correcto, seria o quase-satélite mais estável da Terra já encontrado”, explica.
FW13 parecia suspeito
“Quando vi o anúncio, o semieixo maior parecido com a Terra e isso era suspeito para mim”, disse o astrónomo e jornalista francês Adrien Coffinet à Sky & Telescope.
Descobrindo a órbita das quase-luas
Coffient foi a primeira pessoa a descobrir a trajectória orbital da FW13, depois de executar dados da quase-lua por meio de um simulador, que decifrou as suas possíveis órbitas passadas e futuras.
A quase-lua mais antiga que conhecemos
“Parece ser o quase-satélite mais longo da Terra conhecido até hoje”, disse Coffient. De qualquer forma, é importante ressaltar que a FW13 não está realmente orbitando a Terra e sim o Sol, o que significa que sempre há potencial para uma colisão.
Devemos preocupar-nos?
Alan Harris, do Space Science Institute, disse à Sky & Telescope que, a qualquer momento, há pelo menos três objectos como o FW13 em ressonância orbital com a Terra, mas também observou que eles não devem ser motivo de preocupação.
Nós saberíamos se o FW13 iria nos atingir
“A boa notícia é que tal órbita não resulta em uma trajectória impactante ‘do nada’. Tem maior estabilidade a longo prazo do que outras órbitas não ressonantes”, disse o cientista. Isso significa que se a FW13 estiver prestes a atingir a Terra, saberíamos.
Não é a primeira quase-lua descoberta recentemente
FW13 não é a primeira quase-lua a ser descoberta recentemente. Em 2021, os pesquisadores encontraram um pequeno asteróide do tamanho de uma roda-gigante, que eles apelidaram de Kamo’aolewa – pois acreditavam ser um pedaço da superfície lunar que se partiu, de acordo com a Live Science.
Patrocinada pelo governo da Arábia Saudita, Rayyanah Barnawi, uma investigadora de células estaminais, tornou-se a primeira mulher do reino a ir ao espaço.
A ela juntou-se Ali al-Qarni, um piloto de caças da Real Força Aérea Saudita. A bordo seguia ainda um empresário norte-americano e a comandante Peggy Whitson.
Dois astronautas sauditas, entre eles a primeira mulher, partiram este domingo a bordo de um voo privado para a Estação Espacial Internacional.
A empresa SpaceX lançou a tripulação que tinha comprado o bilhete, liderada por uma astronauta reformada da NASA, que trabalha agora para a empresa que organizou a viagem.
Também a bordo vai um empresário americano, que agora é o patrocinador de uma equipa de corridas de carros desportivos.
Os quatro devem chegar à estação espacial na sua cápsula na segunda-feira de manhã e passarão lá pouco mais de uma semana antes de regressarem a casa, depois de uma aterragem ao largo da costa do estado norte-americano da Florida.
Patrocinada pelo governo da Arábia Saudita, Rayyanah Barnawi, uma investigadora de células estaminais, tornou-se a primeira mulher do reino a ir ao espaço. A ela juntou-se Ali al-Qarni, um piloto de caças da Real Força Aérea Saudita.
São os primeiros do seu país a viajar num foguetão desde que um príncipe saudita foi lançado a bordo do vaivém Discovery em 1985. Por uma questão de oportunidade, serão recebidos na estação por um astronauta dos Emirados Árabes Unidos.
“Este é um sonho tornado realidade para todos”, disse Barnawi antes do voo. “Só o facto de podermos compreender que isto é possível. Se eu e o Ali o conseguimos fazer, eles também o conseguem”, declarou.
A completar a equipa visitante estão John Shoffner, de Knoxville, Tennessee, antigo piloto e promotor de uma equipa de corridas de carros desportivos que compete na Europa, e Peggy Whitson, a primeira mulher comandante da estação, que detém o recorde dos EUA de maior tempo acumulado no espaço: 665 dias e continua a contar.
Este é o segundo voo privado para a estação espacial organizado pela Axiom Space, sediada em Houston. O primeiro foi efectuado no ano passado por três homens de negócios, com outro astronauta reformado da NASA.
A empresa planeia começar a acrescentar os seus próprios quartos à estação dentro de alguns anos, acabando por transformá-la num posto avançado autónomo disponível para aluguer.
A Axiom não revela quanto é que Shoffner e a Arábia Saudita estão a pagar pela missão de 10 dias. A empresa tinha referido anteriormente um preço de 55 milhões de dólares para cada um.
A última lista de preços da NASA indica que o preço por pessoa e por dia é de dois mil dólares para comida e até 1.500 dólares para sacos-cama e outro equipamento.
Pelo menos as ligações de correio electrónico e vídeo são gratuitas.
Os convidados terão acesso à maior parte da estação enquanto realizam experiências, fotografam a Terra e conversam com as crianças das escolas do seu país, demonstrando como os papagaios voam no espaço quando ligados a uma ventoinha.
Depois de décadas a evitar o turismo espacial, a NASA tem agora duas missões privadas planeadas por ano. A Agência Espacial Russa tem vindo a fazê-lo, de forma intermitente, há décadas.
“O nosso trabalho é expandir o que fazemos na órbita baixa da Terra para todo o mundo”, disse o director do programa da estação espacial da NASA, Joel Montalbano.
Vídeos das aparentes bolas de fogo nos céus do Japão foram publicados nas redes sociais na quarta-feira à noite com moradores e espectadores a especular sobre o que poderia ter causado este fenómeno.
As faixas de luz podem ter sido causadas por detritos espaciais de um foguete lançado pela China, disseram as autoridades japonesas esta quinta-feira.
A filial de Ishigaki do Observatório Astronómico Nacional do Japão em Okinawa disse ter observado os raios de luz às 20:33 (hora local), disse um funcionário à AFP.
“Dada a informação publicamente disponível, pensamos que os objectos não são bolas de fogo de meteoritos mas detritos de um foguete”, disse um funcionário do Observatório que pediu para não ser identificado.
“A velocidade lenta e a forma como a luz se movia, fios de luz a mover-se em paralelo, parecia-se exactamente com a entrada atmosférica de detritos de um foguete”, disse o funcionário. “É possível que sejam destroços de um foguete lançado pela China em Novembro”.
“Há informação de que era esperada a reentrada de parte do foguete na atmosfera” por volta desta altura, disse o funcionário do Observatório Astronómico Nacional do Japão.
É provável que os destroços tenham caído no mar e não representam perigo, acrescentou, citando previsões da rota que o foguete teria seguido.
“Era lindo, parecia uma árvore de cerejeira a chorar”, escreveu um utilizador do Twitter sobre o fenómeno. “Mas é bom saber que não era algo perigoso”.
O exoplaneta GJ 486 b é rochoso, cerca de 30% maior do que a Terra e três vezes mais maciço. Está perto da sua estrela e demora apenas dia e meio na sua translação.
Por estar tão perto é muito quente, um local infernal pouco propício à vida, tal como a conhecemos. James Webb descobriu vapor de água e deixou a comunidade científica empolgada. Há algo que precisa ser visto com mais atenção.
Os astrónomos encontraram provas da presença de vapor de água nas atmosferas de um número crescente de exoplanetas.
Até agora, estes têm sido planetas muito maiores do que a Terra, como miniNeptunos ou superJúpiteres. Mas e os planetas rochosos mais pequenos e mais próximos da Terra?
Não é tão fácil detectar vapor de água em mundos pequenos que estão tão longe de nós. Mas a 1 de Maio de 2023, investigadores dos EUA e do Reino Unido comunicaram que identificaram vapor de água na atmosfera de um planeta rochoso ou na estrela anã vermelha que este orbita. Utilizaram o Telescópio Espacial James Webb para efectuar as observações a 26 anos-luz de distância.
James Webb detecta vapor de água
Conforme referimos, o planeta GJ 486 b, é rochoso, cerca de 30% maior do que a Terra e três vezes mais maciço. Isto faz dele aquilo a que os astrónomos chamam uma super-Terra.
Orbita muito perto da sua estrela, completando uma órbita em apenas 1,5 dias. Por isso, infelizmente, com uma temperatura estimada de 430° C, não é provavelmente um bom sítio para procurar vida.
Os cientistas dizem que é provável que também esteja bloqueado pela maré, pelo que mantém sempre o mesmo lado virado para a sua estrela.
Apesar das altas temperaturas, ainda é possível que GJ 486 b tenha vapor de água na sua atmosfera. Isto é, claro, se existir uma atmosfera, o que ainda não se sabe.
GJ 486 b é um exoplaneta super-Terra que orbita uma estrela do tipo M. A sua massa é de 2,82 Terras, demora 1,5 dias a completar uma órbita da sua estrela, estando a 0,01734 UA dela. A sua descoberta foi anunciada em 2021. NASA.
Mas o vapor será do planeta ou da estrela?
Dada a proximidade do planeta com a sua estrela, a dúvida que se coloca é se este vapor detectado é do planeta ou da estrela. Bom, vários especialistas deixam algumas indicações interessantes.
Segundo Sarah Moran, uma das principais investigadoras da Universidade do Arizona, é quase seguro que o sinal detectado é vapor de água.
Contudo, ainda não é possível dizer se essa água faz parte da atmosfera do planeta – o que significaria que o planeta teria uma atmosfera – ou se estamos apenas a ver uma assinatura de água vinda da estrela.
Outro investigador, Kevin Stevenson, disse que o vapor de água na atmosfera de um planeta rochoso quente representaria um grande avanço para a ciência dos exoplanetas.
Contudo, é necessário haver cuidado na avaliação e garantir que a estrela não interfere nesta descoberta.
Como foi possível detectar água a 26 anos-luz de distância?
O telescópio espacial James Webb observou o GJ 486 b enquanto ele transitava na frente da sua estrela, visto da Terra. Não o fez uma vez, mas duas vezes. Cada trânsito durou cerca de uma hora. Os investigadores usaram três técnicas para analisar os dados do telescópio.
Curiosamente, os três métodos apresentaram resultados semelhantes. O espectro de transmissão do planeta e da estrela era maioritariamente plano. Havia, no entanto, um pico interessante nos comprimentos de onda mais curtos do infravermelho.
O que causou este pico? Que moléculas é que os astrónomos detectaram?
Para o descobrirem, os investigadores utilizaram modelos informáticos com diferentes tipos de moléculas. Descobriram que a explicação provável era o vapor de água.
Se o vapor de água não está na atmosfera do planeta, então deve estar nas manchas estelares da anã vermelha, manchas escuras na estrela como as manchas solares no nosso próprio Sol.
Mas é possível? Surpreendentemente, o vapor de água pode existir nas manchas solares, porque estas são muito mais frias em comparação com a superfície circundante do Sol.
Os investigadores afirmam que, como a estrela GJ 486 b já é muito mais fria do que o nosso Sol, as suas manchas estelares seriam ainda mais frias do que as manchas solares da nossa estrela. Assim, as manchas poderiam conter ainda mais vapor de água.
Se o planeta atravessar uma mancha estelar durante o seu trânsito, pode parecer que o vapor de água está no planeta quando, na realidade, está na mancha estelar. É uma teoria plausível, embora haja um problema.
Os investigadores nunca viram o planeta a transitar em frente de qualquer mancha estelar. Mas ainda é possível que haja manchas estelares que os astrónomos não tenham visto.
É preciso investigar mais o exoplaneta
Para já, ainda não é claro se a fonte do vapor de água é o planeta ou a sua estrela. Os investigadores dizem que precisam de observações adicionais com dois instrumentos em Webb para descobrir a verdadeira fonte do vapor de água.
O Instrumento de Infravermelhos Médios (MIRI) vai observar o lado diurno do planeta. Se o planeta não tiver atmosfera, ou tiver apenas uma atmosfera fina, então, a parte mais quente do lado diurno do planeta será no ponto directamente virado para a estrela.
No entanto, se o ponto mais quente estiver deslocado, isso indicaria uma atmosfera onde o calor pode circular.
Além disso, o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) será capaz de diferenciar entre a atmosfera planetária e os cenários de manchas estelares. Mas é a combinação de instrumentos que deverá finalmente determinar de forma conclusiva se existe de facto vapor de água em GJ 486 b.
Os astrónomos observaram, pela primeira vez numa mesma imagem, a sombra do buraco negro situado no centro da galáxia Messier 87 (M87) e o poderoso jacto que este objecto lança para o espaço.
As observações foram efectuadas em 2018, com telescópios pertencentes às redes GMVA (Global Millimetre VLBI Array), ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, do qual o ESO é um parceiro, e GLT (Greenland Telescope).
Esta nova imagem ajuda os astrónomos a compreender melhor o processo que faz com que os buracos negros libertem jactos tão energéticos.
A maioria das galáxias alberga um buraco negro super-massivo no seu centro. Embora sejam conhecidos por engolir matéria da sua vizinhança imediata, os buracos negros podem também lançar poderosos jactos de matéria que se estendem para além das galáxias que os acolhem.
Compreender como é que os buracos negros criam jactos tão grandes tem sido um problema de longa data na astronomia.
“Sabemos que os jactos são lançados a partir da região que rodeia os buracos negros,” diz Ru-Sen do Observatório Astronómico de Xangai, na China, “no entanto, ainda não compreendemos totalmente como é que isto acontece. Para estudar directamente este fenómeno, temos que observar a origem do jacto tão perto do buraco negro quanto possível.”
A nova imagem publicada hoje mostra pela primeira vez isto mesmo: como a base de um jacto se liga com a matéria que gira em torno de um buraco negro super-massivo.
O alvo é a galáxia M87, localizada a 55 milhões de anos-luz, na nossa vizinhança cósmica, e que acolhe um buraco negro 6,5 mil milhões de vezes mais massivo do que o Sol.
Observações anteriores tinham conseguido obter imagens separadas da região próxima do buraco negro e do jacto, no entanto, esta é a primeira vez que ambas as estruturas foram observadas em conjunto.
“Esta nova imagem completa a ‘fotografia’, ao mostrar simultaneamente a região em torno do buraco negro e o jacto“, acrescenta Jae-Young Kim do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha.
A imagem foi obtida com o GMVA, o ALMA e o GLT, que formam uma rede de radiotelescópios global, operando em conjunto como se de um telescópio virtual gigante do tamanho da Terra se tratassem. Com uma rede de telescópios assim tão grande podemos observar detalhes muito pequenos na região em torno do buraco negro de M87.
A nova imagem mostra o jato a emergir próximo do buraco negro, bem como a sombra do próprio buraco negro. À medida que orbita o buraco negro, a matéria aquece e emite luz.
O buraco negro curva e captura alguma desta luz, criando uma estrutura semelhante a um anel em torno do buraco negro, quando visto a partir da Terra.
Tanto esta nova imagem como a obtida anteriormente com o EHT, combinam dados colectados por vários radiotelescópios de todo o mundo, mas a imagem divulgada hoje mostra a radiação de rádio emitida a um comprimento de onda maior do que a do EHT: 3,5 mm em vez de 1,3 mm.
“A este comprimento de onda, podemos ver como o jacto emerge do anel de emissão em torno do buraco negro super-massivo central“, diz Thomas Krichbaum, do Instituto Max Planck de Radioastronomia.
O tamanho do anel observado pela rede GMVA é cerca de 50% maior do que o da imagem obtida com o EHT. “Para compreender a origem física do anel maior e mais grosso, tivemos de utilizar simulações de computador para testar diferentes cenários“, explica Keiichi Asada, da Academia Sinica de Taiwan.
Os resultados sugerem que a nova imagem revela mais do material que está a cair em direcção ao buraco negro do que o que podíamos ver com o EHT.
Estas novas observações do buraco negro de M87 foram levadas a cabo em 2018 com o GMVA, que consiste em 14 radiotelescópios instalados na Europa e América do Norte [1].
Adicionalmente, foram conectadas ao GMVA duas outras infra-estruturas: o telescópio da Gronelândia e o ALMA, do qual o ESO é um parceiro. O ALMA, constituído por 66 antenas instaladas no deserto chileno do Atacama, desempenhou um papel fundamental nestas observações.
Os dados recolhidos por todos estes telescópios foram combinados, utilizando uma técnica chamada interferometria, que sincroniza os sinais captados por cada infra-estrutura individual. No entanto, para obter de modo adequado a forma real de um objecto astronómico, é importante que os telescópios se encontrem espalhados por todo o planeta.
Os telescópios GMVA estão na sua maioria alinhados Este-Oeste, pelo que a adição do ALMA no hemisfério Sul provou ser essencial para capturar esta imagem do jacto e da sombra do buraco negro de M87. “Graças à localização e sensibilidade do ALMA, pudemos revelar a sombra do buraco negro e, ao mesmo tempo, observar mais profundamente a emissão do jacto“, explica Lu.
Estão previstas observações futuras com esta rede de telescópios, para se continuar a investigar como é que os buracos negros super-massivos podem lançar jactos tão poderosos.
“Planeamos observar a região em redor do buraco negro situado no centro de M87 em diferentes comprimentos de onda de rádio para estudar melhor a emissão do jacto“, diz Eduardo Ros do Instituto Max Planck de Radioastronomia.
Este tipo de observações simultâneas permitirão à equipa estudar os complicados processos que ocorrem perto do buraco negro super-massivo.
“Os próximos anos serão bastante interessantes, uma vez que poderemos aprender mais sobre o que acontece perto de uma das regiões mais misteriosas do Universo“, conclui Ros.
Notas
[1] A Rede VLBI coreana também faz agora parte do GMVA, no entanto, não participou nas observações aqui relatadas.
Informações adicionais
Este trabalho de investigação foi apresentado no artigo científico “A ring-like accretion structure in M87 connecting its black hole and jet” publicado na revista Nature (doi: 10.1038/s41586-023-05843-w).
A equipa é composta por Ru-Sen Lu (Shanghai Astronomical Observatory, People’s Republic of China [Shanghai]; Key Laboratory of Radio Astronomy, People’s Republic of China [KLoRA]; Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Germany [MPIfR]), Keiichi Asada (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, Taiwan, ROC [IoAaA]), Thomas P. Krichbaum (MPIfR), Jongho Park (IoAaA; Korea Astronomy and Space Science Institute, Republic of Korea [KAaSSI]), Fumie Tazaki (Simulation Technology Development Department, Tokyo Electron Technology Solutions Ltd., Japan; Mizusawa VLBI Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, Japan [Mizusawa]), Hung-Yi Pu (Department of Physics, National Taiwan Normal University, Taiwan, ROC; IoAaA; Center of Astronomy and Gravitation, National Taiwan Normal University, Taiwan, ROC), Masanori Nakamura (National Institute of Technology, Hachinohe College, Japan; IoAaA), Andrei Lobanov (MPIfR), Kazuhiro Hada (Mizusawa; Department of Astronomical Science, The Graduate University for Advanced Studies, Japan), Kazunori Akiyama (Black Hole Initiative at Harvard University, USA; Massachusetts Institute of Technology Haystack Observatory, USA [Haystack]; National Astronomical Observatory of Japan, Japan [NAOoJ]), Jae-Young Kim (Department of Astronomy and Atmospheric Sciences, Kyungpook National University, Republic of Korea; KAaSSI; MPIfR), Ivan Marti-Vidal (Departament d’Astronomia i Astrofísica, Universitat de València, Spain; Observatori Astronòmic, Universitat de València, Spain), Jose L. Gomez (Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC, Spain [IAA]), Tomohisa Kawashima (Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo, Japan), Feng Yuan (Shanghai; Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, Chinese Academy of Sciences, People’s Republic of China; School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, People’s Republic of China [SoAaSS]), Eduardo Ros (MPIfR), Walter Alef (MPIfR), Silke Britzen (MPIfR), Michael Bremer (Institut de Radioastronomie Millimétrique, France [IRAMF]), Avery E. Broderick (Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo, Canada [Waterloo]; Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo, Canada; Perimeter Institute for Theoretical Physics, Canada), Akihiro Doi (The Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency, Japan; Department of Space and Astronautical Science, SOKENDAI, Japan [SOKENDAI]), Gabriele Giovannini (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Italy; Istituto di Radio Astronomia, INAF, Bologna, Italy [INAF]), Marcello Giroletti (INAF), Paul T. P. Ho (IoAaA), Mareki Honma (Mizusawa; Hachinohe; Department of Astronomy, The University of Tokyo, Japan), David H. Hughes (Instituto Nacional de Astrofísica, Mexico), Makoto Inoue (IoAaA), Wu Jiang (Shanghai), Motoki Kino (NAOoJ; Kogakuin University of Technology and Engineering, Japan), Shoko Koyama (Niigata University, Japan; IoAaA), Michael Lindqvist (Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Sweden [Chalmers]), Jun Liu (MPIfR), Alan P. Marscher (Institute for Astrophysical Research, Boston University, USA), Satoki Matsushita (IoAaA), Hiroshi Nagai (NAOoJ; SOKENDAI), Helge Rottmann (MPIfR), Tuomas Savolainen (Department of Electronics and Nanoengineering, Aalto University, Finland; Metsähovi Radio Observatory, Finland [Metsähovi]; MPIfR), Karl-Friedrich Schuster (IRAMF), Zhi-Qiang Shen (Shanghai; KLoRA), Pablo de Vicente (Observatorio de Yebes, Spain [Yebes]), R. Craig Walker (National Radio Astronomy Observatory, Socorro, USA), Hai Yang (Shanghai; SoAaSS), J. Anton Zensus (MPIfR), Juan Carlos Algaba (Department of Physics, Universiti Malaya, Malaysia), Alexander Allardi (University of Vermont, USA), Uwe Bach (MPIfR), Ryan Berthold (East Asian Observatory, USA [EAO]), Dan Bintley (EAO), Do-Young Byun (KAaSSI; University of Science and Technology, Daejeon, Republic of Korea), Carolina Casadio (Institute of Astrophysics, Heraklion, Greece; Department of Physics, University of Crete, Greece), Shu-Hao Chang (IoAaA), Chih-Cheng Chang (National Chung-Shan Institute of Science and Technology, Taiwan, ROC [Chung-Shan]), Song-Chu Chang (Chung-Shan), Chung-Chen Chen (IoAaA), Ming-Tang Chen (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica, USA [IAAAS]), Ryan Chilson (IAAAS), Tim C. Chuter (EAO), John Conway (Chalmers), Geoffrey B. Crew (Haystack), Jessica T. Dempsey (EAO; Astron, The Netherlands [Astron]), Sven Dornbusch (MPIfR), Aaron Faber (Western University, Canada), Per Friberg (EAO), Javier González García (Yebes), Miguel Gómez Garrido (Yebes), Chih-Chiang Han (IoAaA), Kuo-Chang Han (System Development Center, National Chung-Shan Institute of Science and Technology, Taiwan, ROC), Yutaka Hasegawa (Osaka Metropolitan University, Japan [Osaka]), Ruben Herrero-Illana (European Southern Observatory, Chile), Yau-De Huang (IoAaA), Chih-Wei L. Huang (IoAaA), Violette Impellizzeri (Leiden Observatory, the Netherlands; National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, USA [NRAOC]), Homin Jiang (IoAaA), Hao Jinchi (Electronic Systems Research Division, National Chung-Shan Institute of Science and Technology, Taiwan, ROC), Taehyun Jung (KAaSSI), Juha Kallunki (Metsähovi), Petri Kirves (Metsähovi), Kimihiro Kimura (Japan Aerospace Exploration Agency, Japan), Jun Yi Koay (IoAaA), Patrick M. Koch (IoAaA), Carsten Kramer (IRAMF), Alex Kraus (MPIfR), Derek Kubo (IAAAS), Cheng-Yu Kuo (National Sun Yat-Sen University, Taiwan, ROC), Chao-Te Li (IoAaA), Lupin Chun-Che Lin (Department of Physics, National Cheng Kung University, Taiwan, ROC ), Ching-Tang Liu (IoAaA), Kuan-Yu Liu (IoAaA), Wen-Ping Lo (Department of Physics, National Taiwan University, Taiwan, ROC; IoAaA), Li-Ming Lu (Chung-Shan), Nicholas MacDonald (MPIfR), Pierre Martin-Cocher (IoAaA), Hugo Messias (Joint ALMA Observatory, Chile; Osaka), Zheng Meyer-Zhao (Astron; IoAaA), Anthony Minter (Green Bank Observatory, USA), Dhanya G. Nair (Astronomy Department, Universidad de Concepción, Chile), Hiroaki Nishioka (IoAaA), Timothy J. Norton (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA [CfA]), George Nystrom (IAAAS), Hideo Ogawa (Osaka), Peter Oshiro (IAAAS), Nimesh A. Patel (CfA), Ue-Li Pen (IoAaA), Yurii Pidopryhora (MPIfR; Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn, Germany), Nicolas Pradel (IoAaA), Philippe A. Raffin (IAAAS), Ramprasad Rao (CfA), Ignacio Ruiz (Institut de Radioastronomie Millimétrique, Granada, Spain [IRAMS]), Salvador Sanchez (IRAMS), Paul Shaw (IoAaA), William Snow (IAAAS), T. K. Sridharan (NRAOC; CfA), Ranjani Srinivasan (CfA; IoAaA), Belén Tercero (Yebes), Pablo Torne (IRAMS), Thalia Traianou (IAA; MPIfR), Jan Wagner (MPIfR), Craig Walther (EAO), Ta-Shun Wei (IoAaA), Jun Yang (Chalmers), Chen-Yu Yu (IoAaA).
Este trabalho fez uso de dados obtidos pela rede GMVA (Global Millimeter VLBI Array), a qual é constituída por telescópios operados pelo Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM), Onsala Space Observatory (OSO), Metsähovi Radio Observatory (MRO), Yebes, the Korean VLBI Network (KVN), the Green Bank Telescope (GBT) e Very Long Baseline Array (VLBA).
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia da Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte; e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.
A preparação, reconstrução e operação do GLT (Greenland Telescope) são lideradas pela Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) e Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO).
O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.
Devido à normal evolução do processo de exploração espacial, é também expectável que a reprodução no Espaço seja essencial para o futuro da espécie humana.
Yuting Gao / Pexels
Com a corrida ao Espaço a ultrapassar a esfera do conhecimento científico e a enveredar por um âmbito mais turístico, há situações (e comportamentos) que podem acontecer a elevadas altitudes e que até agora não tinham sido previstas.
Uma delas é a possibilidade de acontecerem relações sexuais, algo que se prevê que aconteça já na próxima década. Como tal, os cientistas querem preparar-se, nomeadamente para os riscos que dali podem resultar.
Esta preocupação foi apresentada num artigo científico anunciado na semana passada e que contou com a assinatura de cientistas e médicos norte-americanos, europeus e sul americanos.
Tal como destaca o site Gizmodo, há muito que as relações sexuais no Espaço têm sido um motivo de interesse público. Pela normal evolução do processo de exploração espacial, é também expectável que a reprodução no Espaço seja essencial para o futuro da espécie humana.
Neste sentido, a ciência já começou a explorar como é que o processo acontece nos animais.
Por parte das agências espaciais, como a NASA, a postura tem passado por desincentivar este tipo de comportamentos, ao passo que os cientistas têm demonstrado abordagens mais permissivas, defendendo que é melhor explorar as consequências antes de algo acontecer.
“O nosso ponto de partida foi um comentário sobre sexo no Espaço, mas quando verificámos, ficámos surpreendidos ao perceber que o sector não considerou abertamente os riscos e isso levou-nos a realizar o estudo”, disse David Cullen, um dos autores e professor de astrobiologia e biotecnologia espacial na Universidade de Cranfield, em comunicado.
De facto, parece haver muitos factores a considerar. Primeiro, todo o ato sexual deverá ser muito mais difícil de protagonizar, já que gravidade deixa os corpos humanos sem peso.
Qualquer movimento, intencional ou não, torna-se mais complicado. Num âmbito mais sério, e como consequência, as funções sexuais dos indivíduos podem ficar afectadas por este ambiente.
Por outro lado, nada garante que o desenvolvimento de um feto no Espaço seja um processo seguro, tanto para a gestante como para o filho que possa vir a surgir, pelo que também se deve considerar esse risco.
Por todos estes motivos, os cientistas acreditam que a altura de discutir a problemática é agora, antes de o cenário se se tornar uma realidade para o qual não estamos preparados.
“Devido à importância a longo prazo da reprodução humana fora da Terra, visto que a humanidade se está a tornar uma espécie multi-planetária, devemos levar a sério esta possibilidade, quer se trate de um ato planeado ou não”, defendeu Egbert Edelbroek, outro dos autores do estudo.
Lisbon, Portugal — Moonrise, Moonset, and Moon Phases, Julho 2023
