2 de mai de 2014

Enxame globular expulso de galáxia

Esta impressão de artista mostra HVGC-1 escapando da galáxia elíptica M87. HVGC-1 é o primeiro enxame "fugitivo" descoberto pelos astrónomos. Está destinado a vaguear para sempre no espaço intergaláctico. Crédito: David A. Aguilar (Cfa)

A galáxia conhecida como M87 atirou um enxame estelar na nossa direcção a mais de 3,2 milhões de quilómetros por hora. O recém-descoberto enxame, que os astrónomos chamaram de HVGC-1, está agora numa viagem veloz para o vazio. O seu destino é andar para sempre à deriva entre as galáxias. "Os astrónomos já descobriram estrelas fugitivas antes, mas esta é a primeira vez que encontram um enxame estelar em fuga," afirma Nelson Caldwell do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica. Caldwell é o autor principal do estudo, que será publicado na revista The Astrophysical Journal Letters e está disponível online.

O "HVGC" em HVGC-1 significa "hypervelocity globular cluster" (em português, enxame globular de hipervelocidade). Os enxames globulares são relíquias do Universo jovem. Estes grupos geralmente contêm milhares de estrelas amontoadas numa esfera com algumas dúzias de anos-luz. A Via Láctea é o lar de cerca de 150 enxames globulares. A galáxia elíptica gigante M87, em contraste, tem milhares. Foi preciso um golpe de sorte para encontrar HVGC-1. A equipa da descoberta passou anos a estudar o espaço em redor de M87. Primeiro classificaram alvos por cor em ordem a distinguir estrelas e galáxias, de enxames globulares.

 Seguidamente usaram o instrumento Hectospec do Telescópio MMT no Arizona, EUA, para examinar em detalhe centenas de enxames globulares. Um computador automaticamente analisou os dados e calculou a velocidade de cada enxame. Quaisquer irregularidades foram examinadas manualmente. A maioria destas acabaram por ser falhas, mas HVGC-1 era diferente. A sua velocidade surpreendentemente alta era real. "Nós não esperávamos encontrar algo que se movesse tão rápido," afirma Jay Strader da Universidade Estatal do Michigan, co-autor do estudo. Como é que HVGC-1 foi expelido a uma velocidade tão grande?

Os astrónomos não têm a certeza mas dizem que um cenário depende de M87 ter um par de buracos negros supermassivos no seu núcleo. O enxame estelar vagueou demasiado perto deles. Muitas das suas estrelas exteriores foram arrancadas, mas o núcleo denso do enxame permaneceu intacto. Os dois buracos negros, em seguida, agiram como uma fisga, arremessando o aglomerado para longe e a uma velocidade tremenda. HVGC-1 move-se tão rapidamente que está condenado a escapar completamente de M87. De facto, pode até já ter deixado a galáxia e estar navegando para o espaço intergaláctico.
Fonte: Astronomia On-Line

Medida pela primeira vez a duração de um dia num exoplaneta

Com o auxílio de observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO (VLT) conseguiu-se, pela primeira vez, determinar a taxa de rotação de um exoplaneta. Descobriu-se que Beta Pictoris b tem um dia que dura apenas 8 horas, um valor muito menor do que o observado em qualquer planeta no Sistema Solar - o equador do exoplaneta desloca-se a quase 100 000 quilómetros por hora. Este novo resultado permite estender aos exoplanetas a relação entre massa e rotação observada no Sistema Solar. Técnicas semelhantes permitirão aos astrónomos mapear exoplanetas com todo o pormenor, no futuro, utilizando o European Extremely Large Telescope (E-ELT).

O exoplaneta Beta Pictoris b orbita a estrela visível a olho nu Beta Pictoris, que se situa a cerca de 63 anos-luz de distância da Terra na constelação austral do Pintor. Este planeta foi descoberto há quase seis anos, tendo sido um dos primeiros exoplanetas para o qual se conseguiu obter uma imagem direta. Este objeto orbita a sua estrela a uma distância que é de apenas oito vezes a distância Terra-Sol (eso1024) - o que faz com que seja o exoplaneta mais próximo da sua estrela para o qual se obteve uma imagem direta. Com o auxílio do instrumento CRIRES montado no VLT, uma equipa de astrónomos holandeses da Universidade de Leiden e do Instituto Holandês de Investigação Espacial (SRON, acrónimo do holandês) descobriram que a velocidade de rotação equatorial do exoplaneta Beta Pictoris b é quase 100 000 quilómetros por hora. Comparativamente, o equador de Júpiter tem uma velocidade de cerca de 47 000 quilómetros por hora, enquanto o da Terra viaja a apenas 1700 quilómetros por hora. Beta Pictoris b é mais de 16 vezes maior que a Terra e possui 3000 vezes mais massa que o nosso planeta, no entanto um dia neste exoplaneta dura apenas 8 horas.

“Não sabemos porque é que alguns planetas rodam mais depressa que outros,” diz o co-autor deste trabalho Remco de Kok, “mas esta primeira medição da rotação de um exoplaneta mostra que a tendência observada no Sistema Solar de que os planetas de maior massa rodam mais depressa, pode aplicar-se de igual modo aos exoplanetas, o que nos leva a pensar que este efeito deve ser alguma consequência universal do modo como os planetas se formam. Beta Pictoris b é um planeta muito jovem, apenas com cerca de 20 milhões de anos (comparativamente, a Terra tem 4,5 mil milhões de anos de idade). Com o passar do tempo, espera-se que o exoplaneta arrefeça e encolha, o que fará com que rode ainda mais depressa. Por outro lado, outro tipo de processos podem influenciar a variação da rotação de um planeta. Por exemplo, a
rotação da Terra está a diminuir com o tempo, em consequência das interações de maré com a nossa Lua.

Os astrónomos usaram uma técnica muito precisa chamada
espectroscopia de alta dispersão para separar a luz nas suas cores constituintes - diferentes comprimentos de onda no espectro. O princípio do efeito Doppler (ou desvio de Doppler) permitiu que a equipa utilizasse a variação em comprimento de onda para detectar que as diferentes partes do planeta se estavam a mover a velocidades diferentes e em direções opostas relativamente ao observador. Retirando cuidadosamente os efeitos da estrela progenitora, muito mais brilhante, conseguiram extrair o sinal correspondente à rotação do planeta.

“Medimos os comprimentos de onda da radiação emitida pelo planeta com uma precisão de um sobre cem mil, o que faz com que as medições sejam sensíveis aos efeitos Doppler que nos revelam a velocidade dos objetos emissores,” diz o autor principal Ignas Snellen. “Usando esta técnica descobrimos que as diferentes partes da superfície do planeta se deslocam na nossa direção ou na direção oposta a velocidades diferentes, o que só pode significar que o planeta roda em torno do seu eixo.”

Esta técnica está relacionada com a técnica de obtenção de imagens Doppler, usada já há várias décadas para mapear a superfície das estrelas e, recentemente, a de uma
anã castanha - Luhman 16B. A rápida rotação de Beta Pictoris b significa que no futuro será possível fazer um mapa global do planeta, mostrando possíveis padrões de nuvens e tempestades enormes. “Esta técnica pode ser utilizada numa amostra muito maior de exoplanetas com a excelente resolução e sensibilidade que terá o E-ELT e um espectrógrafo de imagem de alta dispersão. Com o instrumento METIS (Mid-infrared E-ELT Imager and Spectrograph) que está a ser planeado, seremos capazes de fazer mapas globais de exoplanetas e caracterizar planetas muito mais pequenos do que Beta Pictoris b”, diz  o Investigador Principal do METIS e co-autor do novo artigo científico que descreve estes resultados, Bernhard Brandl.
Fonte: ESO
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