27 de out de 2010

Estrela de nêutrons têm massa superior à prevista pela teoria


A maior estrela pulsante observada ainda lança dúvidas sobre as teorias de matéria exótica.
                              pulsos de rádio de uma estrela de nêutrons sugerem partículas exóticas são asbent do seu núcleo.
                                                                                          Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Astrônomos anunciam na edição desta semana da revista Nature a descoberta da estrela de nêutrons com duas vezes a massa do Sol. Trata-se da estrela do tipo mais maciça já encontrada e, segundo os autores do artigo que escreve o achado, permite descartar uma série de teorias a respeito da composição desse tipo de astro. Estrelas de nêutrons são resquícios de estrelas que explodem como supernovas. Com uma massa gigantesca concentrada numa esfera com diâmetro em torno de 12 quilômetros, esses corpos têm seus prótons e elétrons esmagados uns de encontro aos outros, convertendo-se em nêutrons. Uma estrela desse tipo pode ser muito mais densa que um núcleo atômico, e uma colher de chá de material de estrela de nêutrons pesaria milhões de toneladas.

"A medição da massa tem implicações para a compreensão de toda a matéria em densidades extremamente altas e muitos detalhes da física nuclear", disse, em nota, um dos autores do estudo, Paul Demorest, do Laboratório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos. Os pesquisadores usaram um efeito da Teoria da Relatividade Geral de Einstein para medir a massa da estrela de nêutrons, um pulsar chamado PSR J1614-2230, que é orbitado por uma anã branca. O par fica a cerca de 3.000 anos-luz da Terra. À medida que a órbita faz a anã branca cruzar a linha de visão entre a Terra e o pulsar, as ondas de rádio que partem da estrela de nêutrons têm de passar muito perto da estrela companheira. A gravidade da estrela anã causa uma distorção no espaçotempo que afeta as ondas.

 Esse efeito permitiu que a massa das duas estrelas fosse medida. Os pesquisadores esperavam que a estrela de nêutrons tivesse uma vez e meia a massa do Sol (Limite de Chandrasekhar), mas determinaram que ela tinha, na verdade, o dobro da massa solar.  Esse excesso de massa muda a compreensão da composição da estrela. Alguns modelos teóricos propõem que, além de nêutrons, a estrela poderia conter algumas partículas menos comuns, chamadas híperons, ou condensados de káons. Outra implicação, que será publicada no Astrophysical Journal Letters, indica que a estrela não pode conter quarks livres. Quarks são as partículas que compõem prótons e nêutrons. Se houver quarks no núcleo da estrela de nêutrons, eles não podem estar livres, mas devem estar interagindo fortemente entre si, como fazem no núcleo atômico.

Aglomerado globular M4

                                                                                   Credit:NASA/ESA and H. Richer
Perscrutando profundamente dentro de um aglomerado de várias centenas de milhares de estrelas, o Hubble da NASA / ESA descobriu o mais antigo aglomerado de estrelas extintas em nossa Via Láctea. Localizada no aglomerado globular M4, essas pequenas estrelas moribundas - chamadas anãs brancas - os astrônomos estão dando uma nova leitura sobre uma das maiores questões na astronomia: Qual a idade do universo? As antigas estrelas anãs brancas em M4 são aproximadamente 12 a 13 bilhões de anos. Após a contabilização do tempo que levou o grupo a se formar após o Big Bang, os astrônomos descobriram que a idade das anãs brancas concorda com as estimativas anteriores para a idade do universo.

3C 186: Um Precioso Aglomerado de Galáxias Identificado pelo Chandra

O Observatório de Raios-X Chandra da NASA observou um aglomerado de galáxias diferente que contém um núcleo brilhante de gás relativamente frio ao redor de um quasar chamado 3C 186. Esse é objeto mais distante já observado e poderia fornecer idéias sobre o processo de formação dos quasares e o crescimento de aglomerados de galáxias. Essa imagem composta do aglomerado ao redor do 3C 186 inclui uma nova imagem profunda do Chandra em azul, mostrando a emissão de gás ao redor do quasar pontual localizado próximo ao centro do aglomerado. O espectro de raios-X do Chandra mostra que a temperatura do gás cai de 80 milhões de graus nos subúrbios do aglomerado para 30 milhões no centro.

Essa queda de temperatura ocorre devido a intensa emissão de raios-X de gás frio. Os dados ópticos integrados são provenientes do telescópio Gemini em amarelo e mostra as estrelas e as galáxias presentes no campo de visão. O que faz esse aglomerado de galáxia particular e seu núcleo frio interessante é a sua idade. O 3C 186 está a aproximadamente 8 bilhões de anos-luz de distância da Terra, fazendo com que ele seja o aglomerado de galáxia mais distante conhecido com um núcleo proeminente e frio. Devido a sua grande distância o aglomerado está sendo visto quando o universo era relativamente novo, no mínimo com metade da idade atual. Observações prévias revelaram um grande número de aglomerados com núcleo frios em pequenas distâncias com relação a Terra, ou seja a menos de 6 bilhões de anos-luz de distância.

Poucos têm sido encontrados a distâncias maiores entre 6 e 8 bilhões de anos. Considerando a sua idade precoce o aglomerado de galáxia ao redor do quasar 3C 186 parece surpreendentemente bem formado. Uma explicação de por que poucos núcleos frios são observados a grandes distâncias é o fato desses aglomerados mais jovens possuírem uma alta taxa de fusão com outros aglomerados ou outras galáxias. Essas fusões destruiriam os núcleos frios. Quando agregado ao fato de que núcleos frios levam muito tempo para se formar essa seria uma boa razão pela qual eles são tão raros nos estágios iniciais de vida do universo. Pelo fato desse aglomerado somente ter sido encontrado através de uma pesquisa do Chandra de uma pequena amostragem de fontes de rádio, é possível que muitos objetos similares existam a essas grandes distâncias.

Se eles forem descobertos poderão ajudar a revisar nosso entendimento de como os aglomerados de galáxias se desenvolveram ao longo deste período da história do universo. Esse aglomerado de galáxia é também o mais distante já visto contendo um quasar. Somente mais um aglomerado de galáxia contendo um quasar brilhante teve um estudo detalhado da emissão de gás em ondas de raios-X e sua localização é muito mas próxima da Terra do que o 3C 186. Em princípio o gás frio próximo do 3C 186 pode fornecer combustível suficiente para suportar o crescimento de um buraco negro supermassivo, a fonte de energia do quasar. Esse objeto também fornece uma chance interessante de se estudar os efeitos de um quasar dentro do ambiente de um aglomerado de galáxia.

A energia gerada pelo buraco negro pode ser lançada no aglomerado não somente via potência mecânica em um jato, mas também pela radiação do quasar brilhante. Isso pode resultar em um vento poderoso que esquenta o gás ao redor e previne um esfriamento futuro. O aglomerado provavelmente é um ancestral dos aglomerados bem conhecidos e próximos como o Perseus e o MS 0735.6+7421, onde jatos energizados por um buraco negro central está cavando buracos no gás do aglomerado. O aglomerado aqui estudado é muito mais jovem e mais distante do que esses dois aglomerados e a fonte de rádio associada com o 3C 186 é menor e mais jovem do que a existente no Perseus e no MS 0735.6+7421.

O artigo que descreve os resultados foi publicado na edição de 10 de Outubro de 2010 do The Astrophysical Journal. A lista de autores é Aneta Siemiginowska, Douglas Burke e Thomas Aldcroft do Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Diana Worrall da University of Bristol, Reino Unido, Steve Allen do KAvli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology na Stanford University, Jill Bechtold da University of Arizona e Tracy Clarke e Teddy Cheung do Naval Research Laboratory.
Fonte: Ciência e Tecnologia - http://cienctec.com.br
http://chandra.harvard.edu/

Galeria de Imagens - Galáxias Espirais

Seis magníficas galáxias espirais foram observadas sob uma nova luz pelo Very Large Telescope do ESO (VLT) no Observatório do Paranal, Chile. As imagens foram obtidas no infravermelho com a câmara HAWK-I e ajudarão os astrónomos a compreender como se formam e evoluem as extraordinárias formas espirais das galáxias. HAWK-I é uma das mais recentes e potentes câmaras montadas no Very Large Telescope do ESO (VLT). Trabalha no infravermelho, o que significa que muita da poeira que obscurece os braços em espiral das galáxias se torna transparente para estes detectores. Comparada com a anterior câmara infravermelha do VLT, ISAAC, a HAWK-I tem dezasseis vezes mais pixels e cobre uma área do céu muito maior de uma só vez. Utiliza tecnologia mais recente que a ISAAC e tem maior sensibilidade à radiação infravermelha fraca. A HAWK-I é ideal para estudar a enorme quantidade de estrelas velhas que compõem os braços em espiral, uma vez que consegue remover os efeitos confusos da poeira e do gás brilhante. As seis galáxias fazem parte de um estudo sobre a estrutura espiral liderado por Preben Grosbøl do ESO. Os dados foram adquiridos no intuito de tentar compreender as maneiras complexas e subtis pelas quais as estrelas nestes sistemas formam estruturas espirais tão perfeitas.
A primeira imagem mostra NGC 5247, uma galáxia espiral dominada por dois enormes braços, situada a 60-70 milhões de anos-luz de distância. A galáxia encontra-se de face para a Terra, fornecendo assim uma excelente vista da sua estrutura em espiral. Situa-se na constelação do zodíaco da Virgem.

A segunda galáxia na  imagem é Messier 100, também conhecida como NGC 4321, descoberta no séc. XVIII. É um bom exemplo de uma galáxia espiral de grande design - uma classe de galáxias com braços espirais muito proeminentes e bem definidos. A cerca de 55 milhões de anos-luz de distância, Messier 100 faz parte do enxame de galáxias da Virgem e situa-se na constelação da Cabeleira de Berenice (assim chamada devido à rainha do antigo Egipto Berenice II).

A terceira imagem é de NGC 1300, uma galáxia espiral com braços que se estendem a partir das pontas de uma barra central muito proeminente. Esta galáxia é considerada um protótipo das galáxias espirais barradas e situa-se a uma distância de cerca de 65 milhões de anos-luz, na constelação de Erídano.

A galáxia espiral na quarta imagem, NGC 4030, situa-se a cerca de 75 milhões de anos-luz de distância, na constelação da Virgem. Em 2007 Takao Doi, um astronauta japonês e também astrónomo amador, descobriu uma supernova - uma explosão estelar que se torna brevemente quase tão brilhante como a própria galáxia onde a explosão se dá - nesta galáxia.

A quinta imagem, NGC 2997, é uma galáxia espiral a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância na constelação da Máquina Pneumática. NGC 2997 é o membro mais brilhante de um grupo de galáxias com o mesmo nome no Superenxame Local de galáxias. O nosso próprio Grupo Local, do qual faz parte a Via Láctea, é igualmente um membro do Superenxame Local.

Por último, mas não menos importante, NGC 1232 é uma bonita galáxia situada a cerca de 65 milhões de anos-luz de distância na constelação de Erídano. É uma galáxia classificada como uma espiral intermédia - algures entre espiral barrada e espiral sem barra. Uma das primeiras imagens que o VLT obteve foi precisamente uma imagem no óptico desta galáxia e da sua pequena companheira NGC 1232A.  A HAWK-I retorna agora a esta galáxia para obter uma vista diferente na banda do infravermelho. Tal como nos mostra esta galeria galáctica, a HAWK-I permite-nos observar a estrutura em espiral destas seis galáxias com extremo detalhe e com uma claridade apenas possível quando observada no infravermelho.

O Ponto Mais Alto da Lua

Seta indica o ponto mais alto na Lua, 10.786 metros (35.387 pés) acima do raio médio. Norte é para cima, elevação do Sol é 16 ° do horizonte, a imagem de 500 metros de largura, a partir M133865651L, R mosaico [NASA / GSFC / Arizona State University].]
Durante o curso da órbita da sonda Lunar Reconnaissance Orbiter, a equipe do LOLA vem observando como o ponto mais alto da Lua se torna cada vez mais alto. Não, a Lua não está se expandindo, mas como o perfil coberto pelo LOLA aumenta a cada mês então a chance aumenta de que a sonda passe sempre pelo mesmo ponto ou bem próximo a ele refinando cada vez mais as medidas. Uma vez que a equipe do LOLA seleciona uma pequena área, a equipe da LROC obtém imagens estereográficas para se ter medidas de mais alta resolução da elevação e das coordenadas desse ponto mais alto. Uma vez que essas imagens estão prontas, a equipe da LROC processa as imagens gerando um modelo digital de terreno ou um mapa topográfico.
Outro ponto de vista do ponto mais alto com o Sol ainda acima do horizonte (Sun ângulo de 48 °). A imagem é 500 metros de largura, a imagem M136226953 [NASA / GSFC / Arizona State University].
O ponto mais alto da Terra é o cume do Monte Everest que está a 8848 metros acima do nível do mar. O ponto mais alto na Lua é 1938 metros mais alto do que o da Terra e tem 10786 metros. Contudo existem algumas grandes diferenças entre os dois pontos. O Monte Everest é uma feição relativamente nova na Terra. Ele foi formado à medida que as placas tectônicas colidiram e empurraram uma quantidade de terra para cima, terra essa que antes era o assoalho oceânico o que ocorreu a 60 milhões de anos atrás. O ponto mais alto da Lua é muito antigo e foi possivelmente formado a partir de ejeção provenientes da enorme bacia Atiken no pólo sul durante o seu evento cataclísmico ocorrido a mais de 4 bilhões de anos atrás. Uma outra diferença fundamental entre os dois pontos mais altos é a inclinação. Os flancos do Monte Everest são bem inclinados, enquanto que na Lua a aproximação ao cume se dá a partir de inclinações de 3 graus. Essa diferença se dá devido aos dois mecanismos de formação serem bem diferentes.
LROC mosaico WAC da região ao redor do ponto mais alto lunar (seta). Engel'gradt (após Vasilij Pavlovich, astrônomo russo, 1828-1915) cratera tem 44 km de diâmetro, o norte está para cima, mosaico largura de 100 km [NASA / GSFC / Arizona State University].
À medida que a missão LRO progride o conhecimento da posição da sonda melhora a precisão na determinação da elevação e das coordenadas do ponto mais alto da Lua.

Fonte: http://lroc.sese.asu.edu/news/index.php?/archives/302-Highest-Point-on-the-Moon!.html

Hubble permite rastrear movimentos de 100.000 estrelas em aglomerado

O filme gerado permite projetar os movimentos previstos para os próximos 10.000 anos.
O Telescópio Espacial Hubble permitiu que, pela primeira vez, cientistas acompanhassem os movimentos individuais de mais de 100.000 estrelas no interior do aglomerado Omega Centauri, que contém mais de 10 milhões de estrelas em órbita de um centro de gravidade comum.
                                             Imagem da região central de Omega Centauri, feita pelo Hubble/HST/Nasa-ESA
Uma medição precisa do movimento das estrelas em aglomerados gigantes pode oferecer novas informações sobre como esses agrupamentos se formaram nos primórdios do Universo, e se um buraco negro de massa intermediária - com cerca de 10.000 vezes a massa do Sol - pode estar escondido entre as estrelas. Analisando imagens de arquivo feitas ao longo de um período de quatro anos, astrônomos fizeram as melhores medições já obtidas de mais de 100.000 habitantes do aglomerado. Trata-se do melhor levantamento já feito dos movimentos de estrelas em qualquer aglomerado. "É preciso programas de computador velozes e sofisticados para medir as minúsculas mudanças na posição das estrelas que ocorrem ao longo de apenas quatro anos", disse o astrônomo Jay Anderson, um dos autores do estudo. Os pesquisadores usaram imagens feitas pelo Hubble entre 2002 e 2006 para criar uma simulação do movimento das estrelas. O filme permite projetar os movimentos previstos para os próximos 10.000 anos.
Omega Centauri é um dos cerca de 150 aglomerados do tipo que existem na Via-Láctea. Trata-se do maior e mais brilhante da galáxia, e de um dos poucos que pode ser visto a olho nu.
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