23 de abr de 2013

A Remanescente de Supernova 1987A Continua a Revelar os Seus Segredos

Image Radio a 7 mm. Crédito: ICRAR
Imagem Rádio do remanescente de SN 1987A produzido a partir de observações realizadas com a Austrália Telescope Array Compact (ATCA).
 
Uma equipe de astrônomos liderados pelo International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) tiveram sucesso em observar os restos mortais de uma estrela gigante com detalhes sem precedentes. Em Fevereiro de 1987, os astrônomos observaram a Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã próxima da Via Láctea, e notaram a repentina aparência do que parecia ser uma nova estrela. De fato eles não estavam observando o início de uma estrela, mas sim o fim de uma, e a supernova mais brilhante vista da Terra em quatro séculos, desde que o telescópio foi inventado. Na manhã seguinte da descoberta as notícias da descoberta se espalharam pelo Globo e os observadores do hemisfério Sul da Terra começaram a observar as consequências dessa enorme explosão estelar, conhecida como supernova. Em duas décadas e meia depois da descoberta, a remanescente de supernova, conhecida, desde então como Supernova 1987A continua a ser o foco para muita pesquisa ao redor do mundo, fornecendo uma vasta informação sobre um dos eventos mais extremos do universo.
 
Em pesquisa publicada no The Astrophysical Journal, uma equipe de astrônomos na Austrália e Hong Kong tiveram sucesso ao usar o Australia Telescope Compact Array, o rádio telescópio do CSIRO, localizado na parte norte de New Suth Wales, para fazer a rádio imagem de mais alta resolução da expansão da remanescente da supernova em comprimentos de onda milimétricos. Imagear distantes objetos astronômicos como esse nos comprimentos de onda de menos de 1 centímetro, demanda as condições atmosféricas mais estáveis possíveis. Para esse telescópio essas condições normalmente encontradas somente o frio inverno, mas mesmo assim, a humildade e a baixa elevação do local, faz com que as observações sejam bem desafiadoras”. Disse a principal autora do artigo, Dra.
 
 Giovanna Zanardo, do ICRAR, uma integração da Universidade de Curtin e A Universidade do Oeste da Austrália em Perth. Diferente dos telescópio ópticos, um rádio telescópio pode operar durante o dia e pode espiar através do gás e da poeira permitindo que os astrônomos possam ver os trabalhos internos de objetos como a parte remanescente de uma supernova, de rádio galáxias e de buracos negros. As partes remanescentes de supernovas são como aceleradores naturais de partículas, a emissão de rádio que nós observamos vem de elétrons que estão espiralando ao longo das linhas de campo magnético e emitindo fótons toda vez que eles completam uma volta. Quanto maior a resolução das imagens, mais nós podemos aprender sobre a estrutura desse objeto”, disse o Professor Lister Staveley-Smith, Vice Diretor do ICRAR e do CAASTRO, o Centre for All-Sky Astrophysics.

Os cientistas estudam a evolução das supernovas nas remanescentes de supernovas para poder ter uma ideia sobre a dinâmica dessas explosões massivas e a interação da onda de choque com o meio ao redor. “Não somente nós tivemos a capacidade de analisar a morfologia da Supernova 1987A através da nossa imagem de alta resolução, nós também pudemos comparar essa imagem com dados ópticos e de raios-X com o objetivo de modelar sua provável história”, disse o Professor Bryan Gaenslaer, Diretor do CAASTRO, na Universidade de Sidney. A equipe suspeita de uma fonte compacta ou uma nebulosa de vento de pulsar, localizada no centro da emissão de rádio, implicando que a explosão de supernova não transformou o colapso estelar em um buraco negro. Eles agora tentarão observar cada vez mais fundo em direção ao núcleo e ver o que está ali.

Herschel liga água de Júpiter a impacto de cometa

Este mosaico de imagens obtidas pela câmara WFPC-2 do Hubble mostra a evolução do local de impacto G em Júpiter (foi atribuída uma letra a cada dos 21 fragmentos do Shoemaker-Levy 9; G representa o sétimo fragmento a atingir o planeta).
Crédito: R. Evans, J. Trauger, H. Hammel e Equipa Científico do Cometa do HST

O Observatório Espacial Herschel da ESA resolveu um mistério de longa data sobre a origem da água na atmosfera superior de Júpiter, encontrando provas conclusivas de que foi entregue pelo dramático impacto do cometa Shoemaker-Levy 9 em Julho de 1994. Durante a espectacular colisão que durou uma semana, uma série de 21 fragmentos cometários colidiram com o hemisfério sul de Júpiter, deixando cicatrizes escuras na atmosfera do planeta, que persistiu durante várias semanas. O notável evento foi a primeira observação directa de uma colisão extraterrestre no Sistema Solar. Foi seguida em todo o mundo por astrónomos amadores e profissionais com muitos telescópios terrestres e com o Telescópio Espacial Hubble.
 
O Observatório Espacial Infravermelho (ISO) da ESA foi lançado em 1995 e foi o primeiro a detectar e a estudar a água na atmosfera superior de Júpiter. Foi amplamente especulado que o cometa Shoemaker-Levy 9 podia ter sido a origem desta água, mas faltava provas directas. Os cientistas foram capazes de excluir uma fonte interna, tal como a água surgindo do interior da atmosfera do planeta, pois não é possível o vapor de água passar através da 'armadilha fria' que separa a estratosfera da camada visível de nuvens na troposfera inferior. Por isso, a água na estratosfera de Júpiter deve ter sido entregue a partir do exterior. Mas a determinação da sua origem teve que esperar mais de 15 anos, até o Herschel usar os seus sensíveis olhos infravermelhos para mapear a distribuição vertical e horizontal da assinatura química da água.
 
As observações do Herschel descobriram que havia 2-3 vezes mais água no hemisfério sul de Júpiter do que no hemisfério norte, com a maior parte concentrada em torno dos locais do impacto do cometa em 1994. Além disso, só é encontrada em altas altitudes. "Só o Herschel foi capaz de fornecer a sensível imagem espectral necessária para encontrar o elo perdido entre a água de Júpiter e o impacto de 1994 do cometa Shoemaker-Levy 9," afirma Thibault Cavalié do Laboratório de Astrofísica de Bordéus, autor principal do artigo publicado na revista Astronomy and Astrophysics. "De acordo com os nossos modelos, tanto quanto 95% da água na estratosfera é devida ao impacto do cometa."

 Distribuição da água na estratosfera de Júpiter, medida pelo observatório espacial Herschel da ESA com o instrumento PACS a 66,4 micrómetros. Os dados foram sobrepostos numa imagem de Júpiter obtida no visível com o Telescópio Hubble.Crédito: mapa da água: ESA/Herschel/T. Cavalié et al.; Júpiter: NASA/ESA/Reta Beebe (Universidade de Novo México)
 
Outra fonte possível de água seria uma chuva constante de pequenas partículas de poeira interplanetária em Júpiter. Mas, neste caso, a água deveria ser distribuída uniformemente por todo o planeta e deveria filtrar-se para altitudes mais baixas. Além disso, uma das luas geladas de Júpiter poderia fornecer água para o planeta por meio de um gigantesco toro de vapor, tal como o Herschel já viu na lua de Saturno, Encelado, mas esta hipótese foi também descartada. Nenhuma das grandes luas de Júpiter está no lugar certo para transportar água para os locais observados. Finalmente, os cientistas foram capazes de afastar quaisquer contribuições significativas de pequenos impactos recentes avistados por astrónomos amadores em 2009 e 2010, juntamente com variações locais na temperatura da atmosfera de Júpiter. O Shoemaker-Levy 9 é provavelmente o único culpado.
 
"Todos os quatro planetas gigantes do Sistema Solar exterior têm água nas suas atmosferas, mas pode haver quatro cenários diferentes para como a obtiveram," afirma Dr. Cavalié. "Para Júpiter, é evidente que o Shoemaker-Levy 9 é, de longe, a fonte dominante, mesmo que outras fontes externas possam também contribuir." Graças às observações do Herschel, ligámos agora um impacto cometário único - um que foi seguido em tempo real e que capturou a imaginação do público - à água de Júpiter, finalmente resolvendo um mistério que foi aberto há quase duas décadas," acrescenta Göran Pilbratt, cientista do projecto Herschel da ESA. As observações feitas neste estudo prenunciam as planeadas para a missão futura da ESA, JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) a Júpiter e às suas luas, com lançamento previsto para 2022, que irá mapear a distribuição dos ingredientes atmosféricos de Júpiter em ainda maior detalhe.
Fonte: Astronomia On-Line
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