15 de fev de 2012

Universo jovem pode ter sido cheio de estrelas movidas à matéria escura

Algumas das estrelas mais antigas do universo estão muito distantes para serem vistas, mas cientistas dizem que se o núcleo delas for movido por matéria escura, isso pode ser determinado pelo brilho ao redor delas. Se essa estranha matéria dá mesmo energia às estrelas, os telescópios de infravermelho conseguem enxergar a luz resultante, que deve ser diferente da que emana de estrelas como o sol, que contam com o processo de fusão para gerar energia.

A matéria escura nunca foi detectada diretamente e só pode ser estudada pelos seus efeitos gravitacionais em corpos visíveis. Mas sua presença dominante – cerca de 96% do universo é formado por ela – pode ter exercido um papel dominante na criação das primeiras estrelas. Essas estrelas alimentadas por matéria escura brilham muito, apesar da fonte. Enquanto a luz de uma estrela individual é muito distante para ser medida, os astrônomos podem aprender muito ao analisar a luz combinada de várias estrelas antigas, incluindo aquelas alimentadas pela estranha matéria. Em um novo estudo, uma equipe de astrônomos calculou a quantidade de luz que as estrelas escuras iriam produzir para determinar se o brilho seria visível em ondas de infravermelho.

A luminosidade das estrelas, combinada com a luz produzida pelas galáxias, cria um arco de luz similar ao que as muitas lâmpadas acesas fabricam nas cidades. Ao estudar esse brilho geral, os cientistas esperam entender mais sobre as fontes individuais de luz. Na analogia com as cidades, os cientistas conseguem comparar a luminosidade máxima e mínima produzida. Para as estrelas antigas, eles analisaram propriedades como a relação entre a massa e o brilho, quanto tempo ela pode ser alimentada pela matéria escura e o nível de formação de estrelas.

Como leva muito tempo para a luz viajar distâncias tão grandes, as estrelas analisadas são muito antigas. Ao focar no brilho produzido por essas fontes distantes, os astrônomos podem examinar o passado da luz produzida pelas primeiras estrelas.  “Como não é possível estudar diretamente a formação de estrelas no início do universo, nós dependemos de simulações numéricas”, comenta Andreas Maurer e Martin Raue, da Universidade de Hamburgo. Os cientistas esperam que, ao estudar esse brilho antigo, eles eventualmente consigam determinar se alguns grupos de estrelas são alimentadas pela matéria escura ou pelo método mais familiar de fusão.

As estrelas se formam quando a gravidade une a matéria. Conforme as nuvens de hidrogênio e hélio – os únicos elementos presentes no começo do universo – se quebravam, a matéria escura presa no meio seria comprimida. A matéria escura, assim como a comum, deve ter um estranho “gêmeo”, a antimatéria. “Toda partícula no universo tem uma antipartícula”, explica o astrofísico Douglas Spolyar, da Universidade de Chicago, que não esteve envolvido na nova pesquisa, mas estuda o assunto. Quando uma partícula e sua anti se encontram, elas se aniquilam, transformando-se em fótons, elétrons e pósitrons.

Conforme essas partículas leves interagem com o meio, elas aquecem-no. Se esse meio for no centro de uma recém formada estrela, a aniquilação da matéria escura poderia substituir o processo de fusão no núcleo estelar. Do mesmo modo, se uma estrela estabilizada capturar matéria escura suficiente, a destruição das partículas e antipartículas poderia substituir a fusão como fonte de energia. “Essa pressão adicional ‘explode’ a estrela, por isso reduz a fusão nuclear”, afirmam os pesquisadores. O processo é tão poderoso que apenas cerca de 1% da massa estelar teria que ser matéria escura para isso.

As estrelas escuras são maiores e mais geladas do que suas parceiras convencionais. Elas também duram mais do que as estrelas com fusão nuclear.  “Com um estoque suficiente de matéria escura, as estrelas escuras podem ter vidas que excedem a idade do universo – elas ainda podem existir hoje”, comenta Maurer. E elas ainda podem estar se formando.  “A densidade da matéria escura pode ser bilhões de vezes maior no centro da galáxia, onde as estrelas podem capturar muito mais dela”, comenta Spolyar. “Estrelas escuras podem estar surgindo no centro da galáxia”.
Fonte: http://hypescience.com
[LiveScience]

ESO registra longo filamento de berçário estelar

A parte superior direita do filamento que registrado pelo ESO é a Barnard 211, enquanto que a parte inferior esquerda é a Barnard 213.Foto: ESO/Divulgação
Uma nova imagem do telescópio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) divulgada nesta quarta-feira pelo Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) mostra um filamento sinuoso de poeira cósmica, que é berçário estelar, com mais de dez anos-luz de comprimento. No interior deste filamento estão escondidas estrelas recém-nascidas, e nuvens densas de gás preparam-se para colapsar e formar ainda mais estrelas. Esta é uma das regiões de formação de estrelas mais próximas de nós.

Os grãos de poeira cósmica são tão frios que são necessárias observações no comprimento de onda do milímetro, tais como estas obtidas com a câmera LABOCA montada no APEX, para podermos detectar o seu brilho tênue. A chamada 'nuvem molecular do Touro', que fica situada na constelação do Touro, está a cerca de 450 anos-luz de distância da Terra. Esta imagem mostra duas partes de uma estrutura filamentar muito comprida na nuvem, conhecidas como Barnard 211 e Barnard 213. Os nomes vêm do atlas fotográfico de "marcas escuras do céu" compilado por Edward Emerson Barnard no início do século XX. No visível, estas regiões aparecem como tiras escuras, sem estrelas.

Segundo o ESO, sabe-se hoje que estas marcas escuras são na realidade nuvens de grãos de poeira e gás interestelar. Os grãos de poeira - pequeníssimas partículas parecidas com cinza fina e areia - absorvem a radiação visível, impedindo-nos de observar o rico campo estelar por trás das nuvens. A nuvem molecular do Touro mostra-se particularmente escura nos comprimentos de onda visíveis, uma vez que não possui estrelas de grande massa que iluminam as nebulosas em outras regiões de formação estelar. Os grãos de poeira emitem eles próprios um brilho fraco, mas, uma vez que são extremamente frios, com temperaturas de cerca de - 260ºC, a sua radiação só pode ser observada em comprimentos de onda muito maiores que os da radiação visível, a cerca de um milímetro.

Visibilidade
Estas nuvens de gás e poeira não são apenas um obstáculo aos astrônomos que desejam observar as estrelas por trás delas. Na realidade, elas próprias são locais de nascimento de novas estrelas. Quando as nuvens colapsam sob a sua própria gravidade, fragmentam-se em nós. Dentro destes nós podem formar-se núcleos densos, onde o hidrogênio gasoso se torna suficientemente denso e quente para que se iniciem reações de fusão: nasce uma nova estrela. O nascimento da estrela encontra-se por isso rodeado por um casulo de poeira denso, que impede a observação nos comprimentos de onda do visível. É por isso que observações a maiores comprimentos de onda, tais como o milímetro, são essenciais para o estudo dos primeiros estágios de formação estelar.

A imagem do ESO
A parte superior direita do filamento que registrado pelo ESO é a Barnard 211, enquanto que a parte inferior esquerda é a Barnard 213. As observações na banda do milímetro obtidas com a câmera LABOCA montada no telescópio APEX, que mostram o brilho dos grãos de poeira, estão aqui representadas em tons de laranja, encontrando-se sobrepostas a uma imagem da região no óptico, a qual mostra um campo de fundo rico em estrelas. A estrela brilhante por cima do filamento é a φ Tauri, enquanto que a que se encontra parcialmente visível no lado esquerdo da imagem é a HD 27482.

Ambas as estrelas estão mais próximo de nós que o filamento e não se encontram associadas a ele. As observações mostram que a Barnard 213 já se fragmentou e formou nós densos - como está ilustrado nos brilhantes nós de gás iluminado - e a formação estelar já ocorreu. No entanto, a Barnard 211 encontra-se num estádio mais inicial da sua evolução; o colapso e fragmentação estão ainda a ocorrer e irão dar origem a formação estelar no futuro. Esta região é por isso um excelente local para estudar como é que as “marcas escuras do céu” de Barnard desempenham um papel crucial no ciclo de vida das estrelas.

As observações foram efetuadas por Alvaro Hacar (Observatorio Astronómico Nacional-IGN, Madrid, Espanha) e colaboradores. A câmara LABOCA opera no telescópio APEX de 12 metros, no planalto do Chajnantor nos Andes chilenos, a uma altitude de 5000 metros. O APEX é o percursor da nova geração de telescópios submilimétricos, o Atacama Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que se encontra em construção e operação no mesmo planalto.
Fonte: Terra/Eso

A Nebulosa de Reflexão de Merope

Créditos e direitos autorais : Leonardo Orazi
Nebulosas de reflexão refletem a luz proveniente de uma estrela próxima. Muitos pequenos grãos de carbono na nebulosa refletem a luz. A cor azul típica de uma nebulosa de reflexão é gerada pela luz azul sendo mais efetivamente dispersada pela poeira de carbono do que a luz vermelha. O brilho da nebulosa é determinado pelo tamanho e pela densidade dos grãos de refletores, e pela cor e pelo brilho da ou das estrelas próximas. A NGC 1435, mostrada acima, ao redor da Merope (23 Tau), uma das estrelas mais brilhantes nas Plêiades. A nebulosidade da Plêiades é causada pelo encontro entre um aglomerado aberto de estrelas e uma nuvem molecular empoeirada.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap120215.html
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