28 de abr de 2014

Atronomia forense descobre discos planetários no arquivo de dados do Hubble

As duas imagens no topo revelam discos de detritos em torno de estrelas jovens, descobertas em dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA. A ilustração por baixo de cada imagem descreve a orientação dos discos de detritos.
Crédito: NASA/ESA, R. Soummer, Ann Feild (STScI)

Com a ajuda do Telescópio Espacial Hubble, astrónomos aplicaram uma nova técnica de processamento de imagem para obter fotos, no infravermelho próximo, de luz espalhada em cinco discos observados em torno de estrelas jovens na base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais. Estes discos são evidências reveladoras de planetas recém-formados. Se os astrónomos inicialmente perdem alguma coisa na sua análise dos dados, podem fazer novas descobertas ao rever os dados anteriores com novas técnicas de processamento de imagem, graças à riqueza de informações armazenadas no arquivo de dados do Hubble. Foi o que Rémi Soummer, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, Maryland, EUA, e a sua equipa fizeram recentemente durante uma caça a tesouros escondidos do Hubble.

As estrelas em questão foram, inicialmente, observadas com o instrumento NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) do Hubble, com base em assinaturas obtidas pelo Telescópio Espacial Spitzer e pelo IRAS (Infrared Astronomical Satellite) que operou em 1983. Os dados anteriores providenciaram pistas interessantes de que podiam existir discos empoeirados em torno destas estrelas. Partículas pequenas de poeira nos discos podem espalhar luz e, portanto, torná-los visíveis. Mas quando o Hubble observou pela primeira vez estas estrelas, entre 1999 e 2006, não apareceram discos nas imagens do NICMOS.

Recentemente, com melhorias no processamento de imagem, incluindo algoritmos usados no software de reconhecimento facial, Soummer e a sua equipa analisaram novamente as imagens arquivadas. Desta vez, conseguiram ver inequivocamente os discos de detritos e até mesmo determinar as suas formas. O instrumento NICMOS, que começou a recolher dados em 1997, tem sido uma tecnologia tão de ponta que só agora é que a tecnologia terrestre começou a rivalizar com o seu poder. Dado que o Hubble está em operação há quase 24 anos, fornece uma longa lista de observações arquivais de alta qualidade.

"Agora, com estas novas tecnologias no processamento de imagens, podemos voltar ao arquivo e realizar pesquisas de forma mais precisa do que era possível anteriormente com os dados do NICMOS," afirma Dean Hines do STScI. "Estas descobertas aumentam o número de discos de detritos vistos em luz difusa de 18 para 23. Ao adicionar significativamente à população conhecida e ao mostrar a variedade de formas nestes novos discos, o Hubble pode ajudar os astrónomos a aprender mais sobre a formação e evolução dos sistemas planetários," realça Soummer.

Teoriza-se que a poeira nos discos é produzida pela colisão entre pequenos corpos planetários tais como asteróides. Os discos de detritos são constituídos por partículas de poeira formadas a partir destas colisões de trituração. As partículas mais pequenas são constantemente sopradas para fora pela pressão da radiação estelar. Isto significa que devem ser continuamente repostas através de mais colisões. Este jogo de "carrinhos de choque" era comum no Sistema Solar há 4,5 mil milhões de anos atrás. A Lua da Terra e o sistema de satélites em torno de Plutão são considerados subprodutos colisionais. "HD 141943 é uma estrela particularmente interessante," afirma Christine Chen, especialista em discos de detritos. "É uma gémea exacta do nosso Sol durante a época da formação dos planetas terrestres do Sistema Solar."

O Hubble descobriu que a estrela exibe um disco assimétrico visto quase de lado. Esta assimetria pode ser evidência de que o disco está sendo gravitacionalmente esculpido pela força de um ou mais planetas invisíveis. "Como somos capazes de ver estes discos, vamos planear novas observações para estudá-los em mais detalhe, usando outros instrumentos do Hubble e outros telescópios terrestres," acrescenta Marshall Perrin do STScI. "Também estamos trabalhando para implementar as mesmas técnicas como um método de tratamento padrão para o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA," comenta Laurent Pueyo do STScI. "Estes discos serão os principais alvos do Telescópio Webb." A equipa de Soummer está apenas a começar o seu trabalho. Seguidamente, vão procurar estruturas nos discos que sugerem a presença de planetas.
Fonte: Astronomia On-Line


Os telescópios Spitzer e WISE da NASA encontraram a estrela mais fria próxima do Sol

Essa concepção artística mostra o objeto chamado WISE J085510.83-071442.5, a anã marrom mais fria já conhecida. Anãs marrons são corpos como estrelas fracas que não têm massa suficiente para queimar combustível nuclear como fazem as estrelas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Penn State University
 Os telescópios espaciais Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e Spitzer da NASA descobriram o que parece ser a mais fria “anã marrom” conhecida – um corpo parecido com uma estrela fraca que, surpreendentemente, é tão gelado quanto o polo norte da Terra.   As imagens dos telescópios também identificaram a distância do objeto que está a 7,2 anos-luz de distância, ganhando o título de quarto objeto mais próximo do nosso Sistema Solar. O sistema mais próximo, um trio de estrelas, é Alpha Centauri, a cerca de 4 anos-luz de distância.

 “É muito emocionante descobrir um novo vizinho que está tão perto do nosso Sistema Solar”, disse Kevin Luhman, astrônomo do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitáveis da Universidade Estadual da Pensilvânia.  “E dada a sua temperatura extrema, deve dizer-nos muito sobre as atmosferas de planetas, que muitas vezes têm temperaturas semelhantemente frias”. Anãs marrons começam suas vidas como estrelas, como bolas de gás em colapso, mas falta-lhes massa para queimar combustível nuclear e irradiar a luz estelar. A mais fria anã marrom recém-descoberta foi nomeada WISE J085510.83-071442.5. Tem uma temperatura que varia entre 48 e 13 graus Celsius negativos.

 As titulares registradas anteriormente para anãs marrons mais frias, também encontradas por WISE e Spitzer, possuíam temperatura ambiente. WISE foi capaz de detectar este objeto raro porque ele examinou o céu inteiro duas vezes em luz infravermelha, observando algumas áreas até três vezes.   Objetos frios como as anãs marrons podem ser invisíveis quando vistos por telescópios de luz visível, mas seu brilho térmico – mesmo sendo fraco – destaca-se em luz infravermelha. Além disso, quanto mais próximo o corpo, mais ele parece se mover nas imagens separadas por meses. Os aviões são um bom exemplo deste efeito: um avião voando baixo vai parecer mais rápido do que um avião voando alto.

 “Este objeto parecia se mover muito rápido nos dados do WISE”, disse Luhman.

 “Isso nos disse que era algo especial”. Após perceber o movimento rápido de WISE J085510.83-071442.5 em março de 2013, Luhman gastou seu tempo analisando imagens adicionais tiradas com o Spitzer e com o telescópio Gemini Sul em Cerro Pachón, no Chile.  Observações em infravermelho do Spitzer ajudaram a determinar a temperatura gelada da anã marrom. Detecções combinadas de WISE e Spitzer, tiradas de diferentes posições ao redor do Sol, possibilitaram a medição da distância através do efeito de paralaxe.

 Este é o mesmo princípio que explica por que seu dedo, quando estendido à sua frente, parece saltar de um lado para outro quando você alterna a vista entre o olho esquerdo e direito. “É notável que, mesmo depois de muitas décadas de estudo do céu, ainda não temos um inventário completo dos vizinhos mais próximos do Sol”, disse Michael Werner, cientista do projeto Spitzer no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL, na sigla em inglês) da NASA em Pasadena, Califórnia, JPL administra e opera Spitzer.

 “Este novo resultado emocionante demonstra o poder de explorar o Universo utilizando novas ferramentas, tais como os olhos infravermelhos do WISE e Spitzer”.   Estima-se que WISE J085510.83-071442.5 tenha cerca de 3 a 10 vezes a massa de Júpiter. Com uma massa tão baixa, poderia ser um gigante gasoso semelhante a Júpiter que foi expulso do seu sistema estelar.

 Mas os cientistas estimam que seja provavelmente uma anã marrom ao invés de um planeta, pois as anãs marrons são conhecidas por serem bastante comuns. Se assim for, está é uma das menores anãs marrons.   Em março de 2013, analisando as imagens do WISE, Luhman descobriu um par de anãs marrons muito mais quentes e a uma distância de 6,5 anos-luz, fazendo com que esse sistema seja o terceiro mais próximo do Sol.   Sua busca por corpos movendo-se rapidamente também demonstrou que o Sistema Solar exterior, provavelmente, não contém um grande planeta ainda não descoberto, que tem sido chamado de “Planeta X” ou “Nêmesis”.
Fonte: NASA

Um planeta sem sol


Um cientista americano acaba de descobrir um planeta órfão, que não tem sol. Ele está flutuando pelo espaço, não muito distante do Sistema Solar. O achado vem se somar a outros para consolidar cada vez mais a noção de que é difícil estabelecer uma separação clara entre planetas e estrelas.  O novo objeto, que atende pela feiosa designação WISE J085510.83–071442.5, tem entre 3 e 10 vezes a massa de Júpiter — é um gigante gasoso, portanto — e, como seria de se esperar de um astro que não gira em torno de uma estrela, é frio. Sua temperatura estimada gira entre -48 e -13 graus Celsius. Aliás, só não é mais frio que isso porque provavelmente ainda retém algum calor proveniente de seu processo de formação. E ainda bem, porque é o fato de não ser completamente congelado que permitiu sua detecção, por meio de um suave brilho em luz infravermelha detectado pelo satélite Wise, da Nasa.  O achado tem chamado a atenção dos astrônomos por duas razões: primeiro porque é o astro mais frio desse tipo já detectado. Segundo porque ninguém sabe direito como chamá-lo. O autor da descoberta, Kevin Luhman, da Universidade Estadual da Pensilvânia, preferiu defini-lo como uma “anã marrom”. Essa classe de objetos é composta por estrelas “abortadas”, que não conseguiram reunir massa suficiente para iniciar a fusão de hidrogênio em seu núcleo e, por isso mesmo, não “acenderam”. Só que parte da comunidade astronômica traça a linha entre planetas e anãs marrons num limite de 13 vezes a massa de Júpiter. Seguindo esse critério, o achado seria um planeta órfão, e não uma anã marrom.

A sugestão vem do fato de que, com mais massa que isso, o objeto consegue ao menos fundir deutério (versão mais pesada do átomo de hidrogênio, com um próton e um nêutron no núcleo), gerando uma módica quantidade de energia térmica. Agora, se ele tem menos de 13 massas de Júpiter, nem isso ele consegue. É uma bola morta de gás, que vai se resfriando conforme o calor interno da formação se esvai, ao longo de bilhões de anos. Bem a cara de um planeta gigante gasoso, só que sem uma estrela para chamar de mãe.

Luhman está pintando e bordando em tempos recentes com os dados do satélite Wise. Num estudo recente, ele praticamente descartou a presença de um planeta X nas profundezas do Sistema Solar (para a tristeza dos nibirutas), e noutro ele conseguiu analisar o padrão de nuvens de uma anã marrom pertencente a um par binário que ele mesmo descobriu. A descoberta do WISE J085510.83–071442.5 (para os íntimos, WISE 0855–0714) é o terceiro trabalho bombástico em sequência. O astrônomo americano está rapidamente se tornando o rei das anãs marrons. Esse último artigo foi publicado na última segunda-feira no “Astrophysical Journal Letters”.


PLANETAS SOLITÁRIOS (E PRÓXIMOS)

 O achado, na prática, demonstra que pelo menos um certo tipo de planeta — gigantes gasosos maiores que Júpiter, mas menores que as anãs marrons — pode se formar sozinho no espaço, pelo mesmo processo que leva ao surgimento de estrelas.  Também é muito interessante observar a proximidade que esse astro recém-descoberto guarda do Sistema Solar. O objeto está a 7,1 anos-luz da Terra, uma distância que faz dele o quarto sistema mais próximo (perdendo apenas do trio em Alfa Centauri, da anã vermelha conhecida como Estrela de Barnard e do par binário de anãs marrons descoberto anteriormente pelo próprio Luhman). Não chega a ser uma distância para encorajar nibirutices, mas me faz pensar em algo que o físico britânico Freeman Dyson disse, ao refletir sobre viagens interestelares.

Costumamos pensar que uma
viagem até a estrela mais próxima (Proxima Centauri, a 4,2 anos-luz) significa que a humanidade terá de atravessar essa imensa distância (cerca de 40 trilhões de quilômetros) numa pernada só. Isso, por sua vez, faz muitos pensarem que voo interestelar é impraticável. Dyson, contudo, destaca que há muita coisa nesse suposto vazio entre uma estrela e outra. Ele sugere que viagens interestelares podem ser feitas mais ou menos do mesmo jeito que os antigos polinésios atravessaram o oceano Pacífico — pulando de ilha em ilha.

Já sabemos que há muitos objetos de porte razoável além de Netuno (planetas anões como Plutão e Éris), que poderiam nos receber e abrigar colônias humanas instaladas em
ambientes controlados, a despeito do frio intenso. De lá, podemos saltar para objetos que ora se aproximam daquela região, ora se afastam, como o Quaoar. Numa terceira parada, teríamos os possíveis planetas anões presentes na nuvem de Oort, que se estende até um ano-luz de distância do Sol. De lá, quem disse que não encontraremos planetas órfãos — pequenas ilhas no vazio cósmico — que nos ajudem a atravessar os três anos-luz restantes?

Além de planetas que não conseguiram virar anãs marrons, podemos encontrar astros de todo tipo que nasceram em torno de estrelas, mas depois foram ejetados de seus sistemas planetários de origem e agora seguem órbitas em torno do centro da Via Láctea. Eles são praticamente invisíveis para nós daqui, visto que são pequenos, distantes e gelados, mas talvez possam ser detectados pela humanidade do futuro, que já tiver estabelecido uma estação de pesquisa em Quaoar.

Além de turvar a distinção que fazemos de planetas e estrelas, esses astros órfãos realçam a incrível variedade do cosmos. E nos fazem lembrar que não podemos restringir nossa imaginação aos próximos dez anos, ou mesmo ao próximo século. O Homo sapiens já tem 200 mil anos. Se continuar existindo por outros 200 mil, o que não poderá estar fazendo no longínquo ano de 202.014? Gosto do Dyson sobretudo porque ele não tem medo de pensar grande. Quando você se vê diante do tempo em escala astronômica, nada parece impossível.
Fonte: Mensageiro Sideral
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...