11 de abr de 2014

Lua distante ou estrela fraca? Encontrada possível exolua

Titã, Europa, Io e Fobos são apenas alguns dos membros do panteão de luas do nosso Sistema Solar. Será que existem outras luas orbitando planetas para lá do nosso Sol?
Investigadores detectaram a primeira candidata a "exolua" - uma lua em órbita de um planeta situado fora do nosso Sistema Solar. Usando uma técnica chamada "microlente", observaram o que pode ser ou uma lua e um planeta - ou um planeta e uma estrela. Esta impressão de artista retrata as duas possibilidades. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Cientistas financiados pela NASA avistaram pela primeira vez sinais de uma "exolua", e embora digam que é impossível confirmar a sua presença, a descoberta é um tentador primeiro passo em direcção a localizar outras. A descoberta foi feita graças à observação de um encontro fortuito de objectos na nossa Galáxia, que pode ser testemunhado apenas uma vez. Nós não teremos a oportunidade de observar novamente a candidata a exolua," realça David Bennett da Universidade de Notre Dame, Indiana, EUA, autor principal de um novo artigo sobre os resultados publicado na revista Astrophysical Journal. "Mas podemos esperar mais descobertas imprevistas como esta. O estudo internacional é liderado pelos programas MOA (Microlensing Observations in Astrophysics) do Japão-Nova Zelândia-EUA e PLANET (Probing Lensing Anomalies NETwork), usando telescópios na Nova Zelândia e Tasmânia. A sua técnica, chamada microlentes gravitacionais, aproveita alinhamentos fortuitos entre estrelas. Quando uma estrela de primeiro plano passa entre nós e uma estrela mais distante, a estrela mais próxima pode agir como uma lupa, focando e aumentando o brilho da estrela mais distante. Estes eventos de maior iluminação costumam durar cerca de um mês.

Se a estrela de primeiro plano - a que os astrónomos referem como lente - tem um planeta em órbita, o planeta irá actuar como uma segunda lente para aumentar o diminuir o brilho ainda mais. Ao examinar cuidadosamente estes eventos, os astrónomos podem descobrir a massa da estrela em primeiro plano relativamente ao seu planeta. No entanto, em alguns casos o objecto em primeiro plano pode ser um planeta que flutua livremente, não uma estrela. Os cientistas poderiam, então, ser capazes de medir a massa do planeta relativamente à sua companheira em órbita: uma lua. Embora os astrónomos procurem activamente exoluas - por exemplo, usando dados da missão Kepler - até agora, ainda não encontraram nenhuma.

No novo estudo, a natureza do objecto de "lente" em primeiro plano não é clara. A relação entre o corpo maior e a sua companheira menor é de 2000 para 1. Isto significa que o par pode ou ser uma pequena estrela com um planeta em órbita cerca de 18 vezes mais massivo que a Terra - ou um planeta mais massivo que Júpiter com uma lua menos massiva que a Terra. O problema é que os astrónomos não têm nenhuma maneira de saber qual destes dois cenários é o correcto. Uma possibilidade é que o sistema de lente seja um planeta com uma lua que, a ser verdade, seria uma descoberta espectacular de um tipo totalmente novo de sistema," realça Wes Traub, cientista-chefe do Programa de Exploração Exoplanetária no JPL da NASA, em Pasadena, no estado americano da Califórnia, que não esteve envolvido no estudo.

"Os modelos dos investigadores apontam para a lua como solução, mas se olharmos simplesmente para qual dos cenários é o mais provável na natureza, a solução estelar ganha." A resposta para o mistério está em aprender a distância ao duo circundante. Um par com massa mais baixa e mais próximo da Terra produzirá o mesmo tipo de evento de aumento de brilho que um par mais distante e mais massivo. Mas assim que o evento termine, é muito difícil recolher medições adicionais do sistema de lente e determinar a distância. A verdadeira identidade da candidata a exolua e seu companheiro planetário, um sistema apelidado MOA-2011-BLG-262, permanecerá desconhecida.

Mesmo assim, no futuro será possível obter estas medidas de distância durante eventos de lente. Por exemplo, os telescópios espaciais Spitzer e Kepler, ambos os quais giram em torno do Sol em órbitas que acompanham a Terra, estão longe o suficiente do nosso planeta para serem óptimas ferramentas para a técnica de distância por paralaxe. O princípio base da paralaxe pode ser explicado segurando o seu dedo, fechando um olho e depois o outro, e vendo o dedo "saltar" para a esquerda e para a direita em relação a algo no pano de fundo. Uma estrela distante, quando vista por dois telescópios separados por uma grande distância, parecerá mover-se.

Quando combinado com um evento de lentes, o efeito de paralaxe altera o modo como o telescópio visualiza a ampliação resultante da luz estelar. Embora a técnica funcione melhor usando um telescópio na Terra e outro no espaço, tal como o Spitzer ou o Kepler, também podem ser usados dois telescópios terrestres em lados diferentes do planeta. Entretanto, estudos como o MOA ou o OGLE (Optical Gravitational Experiment Lensing Experiment) da Polónia estão descobrindo cada vez mais planetas. Estes estudos de microlente descobriram dúzias de exoplanetas até agora, em órbita de estrelas e flutuando livremente. Um anterior estudo financiado pela NASA, também liderado pela equipa MOA, foi o primeiro a descobrir fortes evidências de planetas com o tamanho de Júpiter sozinhos no espaço, presumivelmente depois de terem sido expulsos de sistemas planetários em formação.

A nova candidata a exolua, a ser real, orbitará um destes planetas livres. O planeta pode ter sido expelido do aconchego empoeirado de um sistema planetário jovem, mantendo a sua lua companheira em reboque. Os telescópios terrestres usados no estudo são do Observatório da Universidade Mount John na Nova Zelândia e do Observatório Mount Canopus na Tasmânia. Foram obtidas observações adicionais com o Observatório W.M. Keck em Mauna Kea, Hawaii; pelo telescópio VISTA do ESO no Chile, pelo OGLE (Optical Gravitational Lens Experiment) usando o Observatório Las Campanas no Chile; pelo MicroFUN (Microlensing Follow-Up Network) usando o Observatório Interamericano de Cerra Tololo no Chile; e a colaboração Robonet usando o Telescópio Faulkes Sul em Siding Springs, Austrália.
Fonte: Astronomia On-Line


Hubble “estica” a régua astronômica

Nova técnica permite medir com precisão a distância de estrelas e objetos a até 10 mil anos-luz da Terra, dez vezes mais do que se podia antes
Há 24 anos na órbita da Terra, o telescópio espacial Hubble continua a se mostrar um instrumento de grande serventia para inovadores usos e descobertas. Desta vez, cientistas desenvolveram uma nova técnica que permite usar suas observações para medir com precisão a distância de estrelas e outros objetos a até 10 mil anos-luz da Terra, “esticando” em dez vezes a régua astronômica do método de paralaxe.  Muito usado também para fazer medições em terra, o método de paralaxe usa a trigonometria básica para calcular distâncias com base no fenômeno que faz com que a posição aparente de um objeto em relação a um fundo ainda mais longínquo mude quando observado de dois pontos de vista diferentes.

Assim, sabendo a distância exata entre os dois pontos de vista, a “base” do triângulo, e medindo a mudança aparente na posição do objeto, é possível saber a que distância ele está também.  No caso da astronomia, o método de paralaxe consiste em observar as mudanças aparentes de posição das estrelas em momentos com seis meses de diferença, quando a Terra está em pontos opostos na sua órbita em torno do Sol. O problema é que as distâncias astronômicas já são muito grandes quando comparadas ao diâmetro da órbita terrestre, cerca de 300 milhões de quilômetros. Além disso, quando mais longe estiver a estrela, menor será a variação na sua posição aparente. Isso faz com que mesmo a posição aparente de Alfa Centauro, o sistema estelar mais próximo do Sol, varie em apenas um segundo de arco, ou o equivalente à largura de uma moeda de dez centavos vista a pouco mais de três quilômetros de distância.

Com a nova técnica baseada na grande resolução de
imagens fornecida pelo Hubble, no entanto, os cientistas foram capazes de medir as mudanças na posição aparente de estrelas de um tipo conhecido como “variáveis cefeidas” de até cinco bilionésimos de grau, ou o equivalente a ler a placa de um carro estacionado na Lua. Além disso, as variáveis cefeidas têm um brilho conhecido, o que faz com que já sejam usadas há mais de um século como “velas padrão” na escala que nos ajuda a medir as distâncias dentro da nossa galáxia, da mesma maneira que as supernovas do tipo Ia, que também têm um brilho conhecido, representam o degrau seguinte, ajudando a medir as distâncias intergalácticas.

Juntando tudo isso, os especialistas esperam poder calcular com ainda mais precisão a velocidade de expansão do próprio Universo e como ela aparentemente está sendo acelerada pela misteriosa energia escura. Esta nova capacidade do Hubble deverá nos dar mais pistas sobre a natureza da energia escura, o misterioso componente do espaço que está esticando o Universo a um ritmo cada vez mais rápido – diz Adam Reiss, pesquisador do Space Telescope Science Institute, responsável pelas operações científicas do telescópio espacial e um dos ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2011 justamente pela sua descoberta, em 1998, de que a velocidade de expansão do Universo está se acelerando a partir da análise de observações de supernovas do tipo Ia em galáxias distantes.
Fonte: OGlobo

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