18 de mai de 2012

Colisões galácticas e matéria escura

Parece uma junção entre o clássico Star Trek e uma balada da época disco, mas na verdade estamos vendo uma imagem da matéria escura e de gás quente no coração do aglomerado de galáxias Abell 520. A 2,4 bilhões de anos-luz da Terra, esse aglomerado se formou a partir do choque de uma série de aglomerados menores de galáxias. Nos escombros dessas colisões, os astrônomos encontram um núcleo enorme de galáxias brilhantes e uma fonte de estudo da matéria escura. Essa imagem combina registros de três diferentes telescópios, o Hubble, o Chandra e o do Havaí. A cor natural das galáxias foi camuflada com a luz estelar laranja, e as áreas verdes representam as nuvens de gás quente que restaram da colisão. É a parte central azul do mapa que mostra a localização da maior parte da massa do Abell 520, com muito gás, mas poucas galáxias. Esse núcleo denso de matéria escura revela que as galáxias não estão ancoradas à matéria escura, como se pensava antes.
Fonte: hypescience.com
[NewScientist]

Telescópio dá pistas sobre impacto de explosão solar sobre a Terra

Super flares em estrelas semelhantes ao sol estão na mira do Kepler.Foto: Nasa/BBC Brasil
 
O telescópio espacial Kepler vem fornecendo novas descobertas sobre as colossais explosões que podem afligir algumas estrelas. Estes lançamentos enormes de energia magnética - conhecidos como "super flares" (super chamas, na tradução literal) - podem danificar a atmosfera de um planeta em órbita nas proximidades, colocando em risco as formas de vida que eventualmente residam ali. Felizmente o Kepler mostra que as "super flares" são muito menos frequentes em estrelas de baixa rotação, como nosso Sol. O telescópio da agência espacial dos Estados Unidos, a Nasa, observa 100 mil estrelas em um pedaço de céu entre 600 e 3 mil anos-luz da Terra.

 As novas observações foram relatadas na revista Nature.  A maior explosão solar registrada foi provavelmente o evento conhecido como "Carrington", em 1º de setembro de 1859. Descrito pelo astrônomo inglês Richard Carrington, essa explosão enviou uma onda de radiação eletromagnética e partículas carregadas em direção à Terra. Os campos magnéticos embutidos na bolha de matéria atingiram o próprio campo magnético da Terra, produzindo luzes espetaculares, semelhantes à aurora boreal. Os campos elétricos gerados interromperam as comunicações por telégrafo na época.  Surpreendentemente, a explosão solar Carrington é insignificante se comparada a alguns dos eventos observados pelo Kepler. Os super flares podem ser 10 mil vezes mais fortes.

Interações magnéticas

O Kepler busca rastrear mudanças na luz gerada pelas explosões que possam indicar se planetas em órbita mudaram de posição em relação a estas estrelas. Mas, ao fazer essas observações, o Kepler também está reunindo informações sobre o brilho repentino associado às super flares. Hiroyuki Maehara, da Universidade de Kyoto, no Japão, e seus colegas revisaram estes dados para compilar estatísticas sobre a frequência e o tamanho dos super flares. O Kepler observou um total de 365 super flares durante 120 dias. Os números confirmam que muito poucas (0,2%) estrelas semelhantes ao Sol apresentam explosões desta magnitude.

Isso pode ser explicado por padrões que indicam que as super flares podem ser causadas por interações magnéticas entre planetas gigantes e as estrelas - algo diferente do que vemos em nosso sistema solar, no qual Júpiter e Saturno orbitam longe do Sol. Uma outra observação interessante do Kepler é de que as estrelas que têm super flares exibem áreas de baixa temperatura extremamente grandes, em contraposição às altas temperaturas em seu entorno. Carrington identificou um conjunto de pontos de baixa temperatura associados à famosa explosão solar de 1859. No entanto, estes pontos seriam ínfimos se comparados com os associados às super flares vistas por Kepler.

Os cientistas há muito especulam sobre o impacto que uma super flare em nosso sol pode ter na Terra. A expectativa é de que o fenômeno iria varrer a camada de ozônio, levando ao aumento da radiação ao nível do solo. Extinções generalizadas poderiam acontecer. Porém, há outro lado disso. Em alguns sistemas planetários distantes, super flares podem gerar condições para existência de vida, fornecendo energia suficiente às atmosferas desses mundos para iniciar a química necessária para o desenvolvimento biológico.
Fonte: TERRA

Nascimento do maior superaglomerado de galáxias

 
O observatório espacial Herschel descobriu um gigante filamento contendo bilhões de estrelas novas. O filamento conecta dois aglomerados de galáxias que, juntamente com um terceiro grupo, que está originando um dos maiores superaglomerados de galáxias no Universo. O filamento é a primeira estrutura do gênero visto em uma época cósmica crítica, quando o acúmulo de coleções colossais de galáxias gerando superaglomerados começou a tomar forma. A ponte brilhante da galáxia oferece aos astrônomos uma oportunidade única para explorar como as galáxias evoluem e se fundem para formar superaglomerados.

"Estamos entusiasmados com este filamento, porque pensamos que a intensa formação de estrelas que vemos em suas galáxias está relacionada com a consolidação do superaglomerado circundante", diz Kristen Coppin, um astrofísico da Universidade McGill, no Canadá, e autor de um novo artigo no Astrophysical Journal Letters.  "Esta ponte luminosa de formação estelar nos dá um instantâneo de como a evolução da estrutura cósmica em escalas muito grandes afeta a evolução das galáxias individuais presas dentro dela", diz Jim Geach, um co-autor, que também é baseado na McGill.

O filamento intergaláctico, contendo centenas de galáxias, abrange 8 milhões de anos-luz e ligações de dois dos três grupos que compõem um superaglomerado conhecido como RCS2319. Este superaglomerado emergente é um objeto extremamente raro e distante, cuja luz levou mais de sete bilhões de anos para chegar até nós. O RCS2319 é ​​objeto de um estudo observacional enorme, liderado por Tracy Webb e seu grupo na McGill. Observações anteriores em luz visível e raios X tinham encontrado os núcleos do aglomerado que sugeriu a presença de um filamento.

A poeira encobre grande parte da atividade de formação estelar no início do Universo, mas telescópios como o Herschel pode detectar o brilho infravermelho da poeira, ela é aquecida por estrelas nascentes. A quantidade de luz infravermelha sugere que as galáxias no filamento estão produzindo o equivalente a cerca de 1.000 massas solares (a massa do nosso Sol é de 1,99 × 1030 kg) de novas estrelas por ano. Para efeitos de comparação, a nossa galáxia, a Via Láctea está produzindo cerca de uma massa solar de novas estrelas por ano.

A alta taxa de interações e fusões entre galáxias podem ser reservatórios de gás das galáxias, iniciando formação estelar. Ao estudar o filamento, os astrônomos serão capazes de explorar a a progressão da vida de uma galáxia. As galáxias no filamento do RCS2319 irão eventualmente migrar em direção ao centro do superaglomerado emergente. O papel do ambiente em influenciar a evolução galáctica é uma das questões fundamentais da astrofísica moderna.
Fonte: http://www.caltech.edu/

Imagem infravermelha da Cygnus X

Créditos: ESA / PACS / SPIRE / Martin & Hennemann Motte Frédérique,Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA / IRFU - CNRS / INSU - Univ. Paris Diderot, França
A imagem infravermelha da Cygnus X feita pelo Observatório Espacial Herschel se espalha por 6×2 graus através de uma das regiões mais próximas e mais massivas de formação de estrelas localizada no plano da nossa galáxia, a Via Láctea (e aqui é apresentada de forma dividida). De fato, o rico berçário estelar já abriga o massivo aglomerado de estrelas massivo conhecido como associação Cygnus OB2. Mas essas estrelas são mais evidentes pela região varrida pelos seus ventos energéticos e pela radiação perto da parte inferior desse campo, e não são detectadas pelos instrumentos do Herschel nos comprimentos de onda longos do infravermelho. O Herschel revela os complexos filamentos da região de gás frio e poeira que geram locais densos onde novas estrelas massivas estão se formando. A Cygnus X localiza-se a aproximadamente 4500 anos-luz de distância na direção do coração da constelação do céu do norte do Cisne. Nessa distância estimada essa imagem se espalha por quase 500 anos-luz de largura.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap120517.html

Peso pesado dos pulsares desafia Einstein

O pulsar J0348+0432 é o pulsar mais massivo conhecido.Crédito: NASA
 
Os objectos mais densos do Universo têm um novo campeão de pesos pesados: um pulsar tão pequeno que pode quase situar-se dentro da ilha de Manhattan mas que tem uma massa 2,4 vezes a do Sol. O pulsar poderá ser usado para ajudar a testar a teoria da relatividade geral de Einstein - mas a sua própria existência pode colocar esta teoria científica em risco. Os pulsares são "cadáveres" estelares com uma rápida rotação que varrem o céu com um feixe tipo-farol de ondas de rádio à medida que rodam. Os pulsares mais rápidos encontram-se em sistemas binários com outro objecto como uma estrela ou uma anã branca.

O pulsar roda mais rápido ao roubar material da sua companheira. Esta combinação pode continuar por milhares de milhões de anos até que os objectos colidem e fundem-se. De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, que descreve como a gravidade funciona, os dois corpos excitam fortes ondulações no espaço-tempo - ondas gravitacionais - à medida que espiralam na direcção um do outro. Embora as ondas gravitacionais não tenham sido observadas directamente, temos fortes evidências da sua existência.

O estudo destes sistemas binários com pulsares pode ser uma boa maneira de as observar e de verificar que as previsões da relatividade geral são verdadeiras. E é aqui que entra J0348+0432, recentemente intitulado como o pulsar mais massivo conhecido. O pulsar apareceu num estudo cego levado a cabo pelo Telescópio Green Bank no estado americano da Virginia do Oeste, quando o telescópio estava parcialmente parado para reparações. Durante meses, a gigantesca antena com 100 metros não pôde ser dirigida.

"Mas o telescópio podia apenas estar apontado para cima que o céu rodava por cima, por isso pensámos, porque não?", afirma Victoria Kaspi da Universidade McGill em Montreal, Canadá, que apresentou a sua nova descoberta na Conferência Harvard-Smithsonian de Astrofísica Teórica em Cambridge, Massachusetts, EUA, esta semana. Ela e seus colegas identificaram o pulsar graças aos pulsos de rádio que emite a cada 39 milissegundos. Está numa íntima órbita binária com uma anã branca, um outro tipo de cadáver estelar e menos denso, com 0,172 vezes a massa do Sol. A comparação do modo como os dois objectos oscilam nas suas órbitas permite à equipa calcular a massa do pulsar: 2,04 vezes a massa do Sol, até agora inédita.

O anterior detentor do recorde tinha uma modesta massa de 1,97 Sóis.  O par é um laboratório particularmente bom para testar a relatividade geral devido à diferença entre a massa do pulsar e a massa da anã branca, realça Kaspi. Nalgumas teorias da gravidade, alternativas no caso da relatividade geral se revelar incorrecta, a estrela de neutrões poderá sentir efeitos gravitacionais dentro de si que a relativamente esbelta anã branca não tem. Estes efeitos podem distorcer a gravidade e libertar ondas gravitacionais extra, aumentando a velocidade de atracção entre os dois objectos - um efeito que os astrónomos podem observar mesmo sem ver as ondas gravitacionais directamente.

"Podemos começar a restringir a gravidade num regime totalmente novo," afirma Kaspi. Mas a massa extra do pulsar pode ser um problema para a relatividade geral. Os pulsares aglomeram a sua massa numa bola com até 20 ou 24 km de diâmetro. As teorias de como os átomos colapsam em espaços tão apertados prevêem que as estrelas de neutrões não podem ficar com massas superiores a duas massas solares, ou serão forçadas a colapsar num buraco negro. 

"Se o próximo detentor do recorde tiver muito mais que 2 massas solares, então temos que rever algumas das nossas teorias - possivelmente até pensar em modificações na relatividade geral," afirma Feryal Ozel da Universidade Estatal do Arizona em Tucson, EUA. Ozel está à espera que a incerteza acerca da massa do novo pulsar diminua antes que comece a preocupar-se, mas "2,04 massas solares está quase no ponto em que temos que verificar tudo". Mas outros cientistas pensam que é demasiado cedo para nos preocuparmos com um novo desafio a Einstein. Scott Hughes, professor associado de física no Instituto de Tecnologia do Massachusetts, não está preocupado com a descoberta.

"A gravidade é um item na lista dos porquês da massa do pulsar ser tão alta. Mas está muito abaixo na lista. Sabe-se muito pouco acerca do material nuclear a estas densidades, mas as equações plausíveis do estado acomodam estrelas desta massa dentro dos padrões sem real dificuldade."
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia/
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