23 de jul de 2012

O que são galáxias ultraluminosas?

Observadas pela primeira vez na década de 1980, as galáxias ultraluminosas infravermelhas (ULIRGs, na sigla em inglês) são, como o nome sugere, o tipo mais luminoso de galáxia conhecido. Tais estruturas despertam a curiosidade dos astrônomos até hoje. Como se formaram, afinal? Duas hipóteses foram criadas pouco depois da descoberta: a primeira, de 1988, sugere que essas galáxias seriam uma fase evolutiva de quasares (corpos astronômicos de alta energia, muito maiores que estrelas, mas menores do que galáxias); a segunda, de 1998, propõe que são fruto da fusão de várias galáxias. Observações mais recentes reforçam esta última hipótese. Usando equipamentos específicos, astrônomos analisaram a galáxia ultraluminosa Arp 220 e encontraram um par de “caudas” (formadas por estrelas e gases interestelares) com 50 mil anos-luz de comprimento. Estudando as propriedades luminosas dessa estrutura, eles concluíram que Arp 220 é resultado da fusão de pelo menos quatro outras galáxias, o que pode se aplicar a outros exemplares de galáxias ultraluminosas.
Fonte: Hypescience.com
[Science Daily]

Determinada a distância de uma galáxia antiga

Uma equipe internacional de astrônomos liderada por Fabian Walter do Instituto Max Planck para a Astronomia (MPIA) em Heidelberg, na Alemanha, conseguiu pela primeira vez determinar a distância da galáxia HDF850.1. Esta galáxia é uma das mais produtivas na formação estelar no Universo observável. A galáxia está a uma distância de 12,5 bilhões de anos-luz. Assim, a vemos quando o Universo tinha menos de 10% de sua idade atual. Além disso, a HDF850.1 faz parte de um grupo de cerca de uma dúzia de protogaláxias que se formaram nos primeiros bilhões de anos de história cósmica. A galáxia HDF850.1 foi descoberta em 1998. É famosa por produzir novas estrelas a uma taxa extraordinária, mesmo em escalas astronômicas: uma massa acumulada de mil sóis por ano. Para efeito de comparação: uma galáxia comum como a nossa não produz mais do que uma massa solar de novas estrelas por ano. O "Hubble Deep Field", onde HDF850.1 está localizada, é uma região no céu que proporciona uma visão quase inigualável nos confins do espaço. Ele foi primeiramente estudado extensivamente usando o telescópio espacial Hubble. No entanto, observações com luz visível apenas revelam uma parte da imagem cósmica, e observações em diferentes comprimentos de onda foram exploradas. No final de 1990, os astrônomos usando o telescópio James Clerk Maxwell no Havaí pesquisaram a região usando a radiação submilimétrica. Este tipo de radiação, com comprimentos de onda entre alguns décimos de milímetro e um milímetro, é particularmente adequada para a detecção de nuvens frescas de gás e poeira.

Os pesquisadores foram pegos de surpresa quando perceberam que a HDF850.1 era a mais brilhante fonte de emissão submilimétrica neste campo, porém era completamente invisível nas observações do telescópio espacial Hubble! A invisibilidade da galáxia não é um grande mistério. As estrelas são formadas de densas nuvens de gás e poeira. Estas nuvens densas são opacas à luz visível, escondendo a galáxia nesta região do espectro. A radiação submilimétrica passa através das densas nuvens de poeira, mostrando o seu interior. Mas, uma faixa muito estreita do espectro torna muito difícil determinar o redshift da galáxia.

Agora, a equipe conseguiu resolver o mistério. Aproveitando recentes atualizações para o interferômetro IRAM no Plateau de Bure, nos Alpes Franceses, que combina seis antenas de rádio que agem como um telescópio gigantesco milimétrico, foi possível identificar linhas espectrais necessárias para a determinação de distâncias precisas. "É a disponibilidade de instrumentos mais poderosos e sensíveis recentemente instalados no interferômetro IRAM, que nos permitiu detectar estas linhas fracas na HDF850.1 e, finalmente, encontrar o que tinha sido em vão durante os últimos 14 anos", explica Pierre Cox, diretor do IRAM. O resultado é uma surpresa: a galáxia está a uma distância de 12,5 bilhões de anos-luz da Terra (redishit z ~ 5,2). A combinação com as observações obtidas no National Science Foundation's Karl Jansky Very Large Array (VLA), em seguida, revelou que uma grande fração da massa da galáxia está na forma de moléculas, a matéria-prima para futuras estrelas. A fração é muito maior do que é encontrado nas galáxias do Universo local.

Uma vez que a distância é conhecida, foi possível mostrar que a galáxia faz parte do que parece ser uma forma primitiva de aglomerado de galáxias, um dos dois únicos grupos conhecidos até o momento. Novos interferômetros mais poderosos que operam em comprimentos de onda milimétrica e submilimétrica, tais como: o NOEMA, a futura extensão do interferômetro do Plateau de Bure, e o ALMA, uma rede de antenas que está sendo construída por um consórcio internacional no deserto do Atacama, no Chile, irão cobrir estes comprimentos de onda em detalhes sem precedentes. Eles devem permitir determinações à distância e estudo mais detalhado de galáxias, invisíveis nos comprimentos de onda ópticos, que estavam ativamente formando estrelas no Universo primordial.
Fonte: www.nature.com

Descoberto novo tipo de ligação química no espaço

Um fenômeno que aqui na Terra significaria a quebra imediata de uma molécula, nas condições extremas do espaço serve para manter juntos dois átomos, formando uma "molécula magnética". [Imagem: Lange et al./Science]

 Reação química espacial
Cientistas descobriram a possibilidade de um novo tipo de ligação química, mantida por campos magnéticos extremamente fortes. A reação não poderia ocorrer nas condições naturais da Terra e nem mesmo do Sistema Solar inteiro: ela só ocorre nas proximidades de estrelas de nêutrons ou anãs brancas. Na Terra, os átomos se ligam por ligações covalentes, ou ligações de hidrogênio - quando eles compartilham elétrons - ou por ligações iônicas - quando a atração eletrostática faz com que íons de cargas opostas se juntem. No novo tipo de ligação, que Kai Lange e seus colegas da Universidade de Oslo, na Noruega, chamaram de ligação paramagnética, é o magnetismo que mantém os átomos coesos.

Ligação magnética
Os campos magnéticos presentes naturalmente na Terra mal perturbam as forças eletromagnéticas que ligam os átomos em moléculas. Mas nas anãs brancas, estrelas no fim de suas vidas, extremamente densas, os campos magnéticos podem atingir 100.000 Teslas. As estrelas de nêutrons, por sua vez, podem gerar campos magnéticos de 10.000.000 de Teslas. Para comparação o recorde de campo magnético mais forte já gerado na Terra é de exatos 100,75 Teslas. Naquela atração magnética extrema, os cientistas calculam - a conclusão veio de uma simulação em computador, logicamente - que átomos podem se juntar magneticamente, por meio da interação entre os spins de seus elétrons. Nessas condições, átomos como o pouco reativo hélio, podem se juntar em pares. O mesmo ocorre com o hidrogênio. Os cientistas não fizeram cálculos para átomos mais complexos.

Ligação química paramagnética
Aqui na Terra, as ligações químicas normalmente emparelham elétrons com spins opostos. Mas, nessas estrelas supercompactas, o campo magnético intenso interage com o spin dos elétrons, fazendo-os funcionar como pequenos ímãs. Com isto, os spins dos dois elétrons se alinham com o campo magnético, forçando um deles a se mover para uma posição conhecida como orbital de anti-ligação. Aqui na Terra, isso representaria a quebra da ligação química, o que mostra que a "química das estrelas" pode ser bem mais complexa do que aquilo que a "química terrestre" conhece. Como elétrons em orbitais de anti-ligação são "proibidos" nos dois tipos de ligação química conhecidos - covalente e iônica - os cientistas afirmam ter descoberto um novo tipo de ligação química, que eles batizaram de "ligação paramagnética perpendicular". Assim, os cálculos demonstram a existência de uma "química exótica" no espaço, o que pode ajudar a explicar estranhos comportamentos detectados nas condições extremas do Universo.
Fonte: Inovação Tecnologica

Rios de Titã, uma das luas de Saturno, possui uma taxa de erosão quase nula

Pesquisadores do MIT compararam imagens de rios de Titã com modelos de evolução de rios terrestres. A comparação permitiu descobrir que os rios de metano líquido na maior lua de Saturno criam pouca ou nenhuma erosão. Benjamin Black analisou as medidas de rios em Titã, através de imagens captadas pela sonda Cassini da NASA, e fez comparações com modelos de rios navegáveis da Terra, encontrando evidências de que os rios dessa lua se parecem com os rios que existiam em nosso planeta nos períodos iniciais de formação. Isso é relativamente ‘estranho’, pois Titã possui 4 bilhões de anos, de modo que os rios têm desgastado muito pouco a superfície fria da lua. Afinal, o que aconteceu durante todo este período colossal de bilhões de anos? A pergunta faz parte de um mistério de proporções titânicas ainda sem resposta. Taylor Perron, professor de geologia do MIT, acha que existe sim erosão em Titã, mas em um processo inacreditavelmente lento ou possa ter ocorrido fenômenos recentes que teriam dizimado os leitos de rios mais antigos e alguns relevos. A teoria parece ser uma boa aposta. Titã pode estar sofrendo com processos geológicos, como erupções de “lava gelada” e movimentos tectônicos. A natureza dramática desta lua pode preencher rios antes mesmo que eles tenham tempo hábil de sofrer desgaste.
Fonte:jornalciencia.com
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