21 de fev de 2014

Nemesis - A teoria da estrela da morte companheira do sol

A teoria de Nemesis a Estrela da Morte
Nemesis é uma estrela anã teórica que se imagina ser uma companheira do nosso sol. A hipótese foi postulada para explicar um ciclo percebido de extinções em massa na história da Terra. Os cientistas especularam que uma estrela poderia afetar a órbita de objetos num sistema solar distante exterior, enviando-os em rota de colisão com a Terra. Porém pesquisas astronômicas recentes, não conseguiram encontrar qualquer evidência de que Nemesis (que recebeu o apelido de estrela da morte) realmente exista.

Os argumento para a existência da estrela da morte – Nemesis

No início de 1980, os cientistas notaram que as extinções na Terra pareciam cair em um padrão cíclico. As extinções em massa parecem ocorrer com mais freqüência a cada 27 milhões de anos. O longo período de tempo fez com que eles se voltassem para os eventos astronômicos como uma explicação, começa então a teoria de Nemesis a estrela da morte. Em 1984, Richard Muller, da Universidade da Califórnia  sugeriu que uma estrela anã vermelha à 1,5 anos-luz de distância pode ser a causa das extinções em massa. Teorias mais tarde sugeriram que Nemesis poderia ser uma anã marrom ou branca, ou uma estrela de baixa massa apenas poucas vezes a massa de Júpiter. Em todos as alternativas ela lançaria luz fraca, tornando-a difíceis de se detectar.

Os cientistas especularam que Nemesis pode afetar a nuvem de Oort, que é composta de rochas geladas que cercam o sol além do alcance de Plutão. Muitos desses pedaços viajam ao redor do sol em um longo prazo, a órbita elíptica. À medida que se aproximar da estrela, o gelo começa a derreter e fluxo atrás deles, tornando-os reconhecidos como cometas. Se Nemesis viaja através da nuvem de Oort a cada 27 milhões de anos, alguns argumentam, que a estrela da morte poderia “chutar” cometas da esfera e enviá-los na direção interior do sistema solar e consequentemente a  Terra. Taxas de impacto aumentariam, e extinções em massa seriam mais comum.

O Cinturão de Kuiper, um disco de detritos que se encontra dentro do sistema solar, também tem uma borda externa bem definida, que pode ser cortada fora por uma estrela companheira. Pesquisadores descobriram outros sistemas onde uma estrela companheira parece ter afetado a forma dos discos de detritos. O planeta anão Sedna empresta ainda mais credibilidade aos olhos de alguns para a existência de uma estrela companheira para o sol. Com uma órbita de até 12 mil anos, a órbita do planeta apresenta um enigma para muitos, pois um objeto tão distante do sol não deveria se manter em órbita. Os cientistas sugeriram que um objeto de grande massa, como uma estrela fraca poderia ser responsável por manter Sedna em órbita tão longe do sol.


Distinguir o invisível

Um companheiro de energia fraca pode ser difícil de encontrar, mas ainda seria visível por telescópios sensíveis. Astrônomos vasculharam o céu usando o Micron Two All Sky Survey (2MASS), que estudou o céu ao longo de quatro anos, em três comprimentos de onda infravermelhos. O instrumento descobriu 173 anãs marrons mais longe do que o nosso sistema solar, mas nenhuma perto o suficiente para ser a tal estrela da morte.

O explorador da NASA Wide-field Infrared completou a sua missão de 1,25 anos em fevereiro de 2011, depois de ter descoberto uma série de anãs marrons dentro de 20 anos-luz. Novamente, nenhum destes corpos foram localizados perto do sistema solar. A falta de descoberta de um candidato viável por estes dois instrumentos sensíveis levou muitos cientistas a concluir que a tal estrela da morte não passa de especulação.

Pela primeira vez, viu-se uma galáxia a rodar sobre si própria

Foi possível observar o movimento de rotação real das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães.
A velocidade aparente de rotação das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães é representada pelas setas vermelhas NASA/ESA

Uma equipe de astrónomos utilizou o telescópio espacial Hubble das agências espaciais norte-americana NASA e europeia ESA para medir precisamente, pela primeira vez, a velocidade de rotação de uma galáxia com base na visualização da rotação de estrelas individuais em torno do centro galáctico, anunciou a NASA em comunicado. A galáxia escolhida por Roeland van der Marel, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, e de Nitya Kallivayalil, da Universidade da Virgínia (ambos nos EUA) – que publicaram os seus resultados na revista Astrophysical Journal – foi a Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa Via Láctea, em forma de disco, situada a 170 mil anos-luz de distância. Conclusão: aquela galáxia completa uma rotação sobre si própria em cada 250 milhões de anos.

Para conseguir este resultado, o telescópio Hubble teve de registar, com duas das suas câmaras de alta resolução, os ligeiríssimos movimentos das estrelas durante… sete anos a fio. "O movimento aparente das estrelas é tão diminuto que, se se tratasse de um ser humano na Lua, o que fizemos equivaleria a determinar a velocidade de crescimento do cabelo dessa pessoa", explica Van der Marel, citado no comunicado. "Só o Hubble é capaz de atingir este nível de precisão (…), mas, mesmo com o Hubble, para ver o movimento, foi preciso olharmos fixamente para essas estrelas durante vários anos."

Os astrónomos, explica ainda a NASA, costumam calcular a velocidade de rotação das galáxias em forma de disco observando os ligeiros desvios no espectro luminoso das suas estrelas, induzidos pela rotação em redor do centro galáctico. Devido ao chamado "efeito Doppler", a luz das estrelas situadas de um lado do disco, e que estão a afastar-se da Terra, parece-nos mais vermelha – enquanto a luz das estrelas situadas do lado oposto da galáxia, que estão, pelo contrário, a aproximar-se da Terra, parece mais azul. E como o desvio espectral varia com a velocidade, é possível, a partir dessa informação, calcular a velocidade de rotação das galáxias no plano do seu disco, ou seja, "vistas de lado", por assim dizer.

Mas agora, pela primeira vez, foi mesmo possível ver uma galáxia a rodar no céu vista de frente – ou, mais precisamente, no plano do céu. Para mais, como as duas técnicas de medição são complementares, ao combinarem os seus resultados, os autores puderam obter uma visão totalmente tridimensional do movimento das estrelas daquela galáxia. Na noite austral, a Grande Nuvem de Magalhães surge como um objecto cerca de 20 vezes maior do que a Lua. "É como um grande relógio no céu, cujos ponteiros demoram 250 milhões de anos a dar uma volta completa", salienta ainda Van der Marel.

Já agora, o nosso Sol demora o mesmo tempo a completar uma rotação em torno do centro da Via Láctea. O estudo desta galáxia vizinha através da monitorização do movimento das suas estrelas permite-nos perceber melhor a estrutura interna das galáxias", diz Kallivayalil. "A determinação da velocidade de rotação de uma galáxia fornece pistas sobre sua formação e pode ser utilizada para calcular a sua massa."
Fonte: Publico. Pt

Astrônomos examinam núcleo de uma estrela antes de explodir

Supernova Cassiopeia A
Um grupo de cientistas conseguiu pela primeira vez na História penetrar no coração de uma estrela minutos antes de sua explosão, levantando o véu de um dos maiores mistérios da Astronomia, presente na origem da matéria e da vida.  As observações feitas com o telescópio de raios-X NuSTAR, lançado pela Nasa em 2012, permitiram recriar o mapa de ondas de choque que provavelmente causaram a morte de uma estrela em 1671 para dar origem à supernova Cassiopeia, que está a 11.000 anos-luz da Terra.  Os vestígios dessa estrela foram fotografados por muitos telescópios, ópticos, infra-vermelhos e de raios-X, mas as imagens obtidas até agora não têm precedentes, explicaram os autores da descoberta, publicado na revista britânica "Nature".  As imagens mostram como os vestígios estelares entram em colisão na onda de choque com o gás e a poeira circundante e se aquecem no processo.  O telescópio NuSTAR foi capaz de recriar a primeira emissão de raios-X de alta energia proveniente de materiais criados no próprio núcleo da estrela que explode. A energia liberada empurra as camadas externas da estrela, e os escombros são lançados a mais de 5.000 km/segundo por todo o cosmos.

"Esta observação é um dos avanços mais importantes em Astrofísica de alta energia há décadas", avalia o professor de Física Steven Boggs, da
Universidade Berkeley. da Califórnia, e um dos co-autores do trabalho.  Embora seja possível observar os materiais radioativos, "temos uma vista mais completa, como nunca se teve, do que acontece no coração da explosão", explicou o astrônomo Brian Grefenstette, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, durante uma coletiva por telefone.  Esses dados ajudarão os astrônomos a elaborar - nos computadores - modelos em três dimensões da explosão das estrelas e compreender certas características misteriosas das supernovas, segundo os cientistas.  As supernovas produzem e ejetam no cosmos a maior parte dos elementos que são importantes para a vida tal como a conhecemos", disse Alex Filippenko, professor de Astronomia de Berkeley. 

Segundo ele, os resultados são importantes porque pela primeira vez há informação "sobre o que acontece nas explosões, e onde se formam os diferentes elementos da matéria".  Compreender o mecanismo da explosão de uma estrela é fundamental para tentar entender de onde viemos e remontar à origem de todos os materiais que nos cercam como carbono, o ferro, o cálcio", explicou Grefenstette, acrescentando: "nós somos de fato poeira das estrelas".  O núcleo radioativo age como uma sonda das explosões das supernovas, o que nos permite ver diretamente as densidades e as temperaturas nos processos nucleares, aos quais não temos acesso nos laboratórios terrestres", explicou Boggs.  Desde a explosão de Cassiopeia, há 343 anos, seus restos se dispersaram cerca de 10 anos-luz no cosmos, amplificando as características desse cataclismo estelar que podemos observar da Terra, afirmaram os astrônomos.
Fonte: Terra

Conjunto de 34 telescópios espaciais vai procurar exoplanetas parecidos com a Terra

A agência espacial europeia ESA acaba de dar luz verde a uma missão pioneira, baptizada PLATO, de procura de planetas extra-solares potencialmente habitáveis.
O lançamento em 2024 de um inovador observatório espacial, cujo objectivo é descobrir quão comuns são no Universo os planetas como a Terra para depois determinar se possuem condições para o aparecimento de vida, acaba de ser aprovado pela agência espacial europeia ESA, anunciaram em comunicado o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL), que participam neste projecto.  A missão, baptizada PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars – ou, em português, “trânsitos planetários e oscilações estelares”), está integrada no programa Visão Cósmica de exploração do Universo da ESA.  O PLATO é composto por 34 pequenos telescópios, montados numa plataforma dentro de um satélite e equipados com câmaras e sensores de tecnologia de topo. Os telescópios podem funcionar juntos ou separadamente, o que confere ao conjunto uma capacidade sem precedentes de ver simultaneamente objectos brilhantes e ténues. E deverão observar, durante seis anos, até um milhão de estrelas, à procura de planetas em seu redor. A detecção de planetas será realizada utilizando o método dito “dos trânsitos”, que detecta as ligeiras variações periódicas da luminosidade estelar provocadas pela passagem de um planeta à sua frente.

O novo observatório espacial deverá ainda permitir medir as oscilações de luminosidade causadas pelas vibrações no interior de dezenas de milhares de estrelas. Estes dados de “astrossismologia” serão usados para calcular o raio, a massa e a idade dessas estrelas. “A detecção de oscilações num número tão elevado de estrelas vai fornecer [em particular] informações fundamentais acerca dos processos físicos que têm lugar no seu interior, permitindo melhorar os
modelos teóricos de evolução estelar”, diz Margarida Cunha, do CAUP, coordenadora do grupo de trabalho de diagnósticos sísmicos da missão.

O PLATO deverá permitir a elaboração do primeiro catálogo de exoplanetas potencialmente habitáveis – ou seja, de planetas extra-solares rochosos onde é expectável que exista, à superfície, água em estado líquido, indispensável à vida. No total, espera-se que o catálogo venha a conter as características precisas – raio, densidade, composição, atmosfera e fase de evolução – de milhares de exoplanetas, incluindo “gémeos” da Terra. Só a determinação simultânea da massa e do raio de um planeta permite, de facto, saber se se trata de um planeta gasoso ou de um planeta rochoso com um núcleo de ferro, como a Terra, lê-se ainda no comunicado.

O catálogo servirá de base para futuros estudos, em que a existência dos planetas descobertos pelo PLATO irá ser confirmada por grandes telescópios como o E-ELT (European Extremely Large Telescope) do Observatório Europeu do Sul (no Chile) ou o Telescópio Espacial James Webb da NASA e da ESA.  O PLATO ficará posicionado a 1,5 milhões de quilómetros de nós, num ponto do espaço diametralmente oposto ao Sol em relação à Terra. Daí, irá acompanhar a órbita terrestre e transmitir, em média, 109 Gigabytes de dados por dia.
Fonte: Publico.pt
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