8 de out de 2014

Apareceu um mistério no Aglomerado de Perseu

Apareceu um mistério no Aglomerado de Perseu

Imagine uma nuvem de gás na qual cada átomo seja uma galáxia inteira - o aglomerado Perseu é algo assim. [Imagem: NASA]


AGLOMERADO DE PERSEU
O Universo é um lugar grande, cheio de incógnitas. Mais uma delas acaba de ser catalogada com a ajuda do observatório de raios X Chandra, da NASA. "Eu não podia acreditar nos meus olhos. À primeira vista, o que descobrimos não pode ser explicado pela física conhecida," disse Esra Bulbul do Centro de Astrofísica da Universidade de Harvard. Juntamente com uma equipe de mais meia dúzia de colegas, Bulbul vem utilizando o Chandra para explorar o aglomerado de Perseu, um enxame de galáxias a aproximadamente 250 milhões de anos-luz da Terra. Imagine uma nuvem de gás na qual cada átomo seja uma galáxia inteira - o aglomerado Perseu é algo assim. É um dos objetos de maior massa conhecidos no Universo. O agrupamento em si é imerso em uma enorme "atmosfera" de plasma superaquecido - e é aí que reside o mistério.

ELEMENTO DESCONHECIDO
A atmosfera do aglomerado está cheia de íons como ferro 25 (Fe XXV), silício 14 (Si XIV) e enxofre 15 (S XV). Cada um produz um 'pico' ou 'linha' no espectro de raios X, que nós podemos mapear usando o Chandra. Estas linhas espectrais estão dentro das energias de raios X bem conhecidas," explica Bulbul. Contudo, em 2012, durante as observações emergiu uma nova linha onde não deveria haver uma. "Uma linha apareceu em 3,56 keV (quilo-elétron-volts), que não corresponde a qualquer transição atômica conhecida," relata a astrônoma. "Foi uma grande surpresa. Desde 2012, quando a linha apareceu, a equipe já encontrou a mesma assinatura espectral nas emissões de raios X de 73 outros aglomerados de galáxias. Para tirar as dúvidas, a equipe fez observações com o observatório XMM-Newton, da ESA, um telescópio de raios X completamente independente. E outras equipes agora já confirmaram as observações.

PALPITES
Resta agora explicar o que esse pico de energia revela. Depois de submetermos nosso artigo, teóricos já apareceram com cerca de 60 diferentes tipos de matéria escura que poderiam explicar essa linha. Alguns físicos de partículas têm feito piadas chamando essa 'partícula' de 'bulbulon'," comenta Bulbul. O zoológico de candidatos a partículas de matéria escura que podem produzir este tipo de linha inclui áxions, neutrinos estéreis e "módulos de matéria escura", que poderiam resultar da curvatura de dimensões extras na teoria das cordas. Mas passar da teoria para a prática e resolver o mistério pode exigir um telescópio espacial totalmente novo. Em 2015, a agência espacial japonesa está planejando lançar um telescópio de raios X avançado, chamado Astro-H. Ele terá um novo tipo de detector de raios X, que será capaz de medir a linha do mistério com mais precisão do que é possível com os telescópios atuais.
Fonte: Inovação Tecnológica

Modelo mostra as quantidades de água e ar disponíveis no planeta

Quem olha para a vastidão do oceano tem a clara impressão de que a quantidade de água ali existente é praticamente infinita. O mesmo acontece quando reparamos no ar a nossa volta, que parece preencher todos os lugares com os gases vitais à nossa sobrevivência. Esses dois elementos, água e ar, parecem realmente abundantes e inesgotáveis, mas será que essa impressão é de fato verdadeira? Um modelo matemático publicado há algum tempo mostra que as quantidades desses elementos não são tão grandes assim. O gráfico apresenta o volume total de água e ar disponíveis na Terra caso fossem acumulados em duas esferas distintas. A imagem não deixa dúvidas e mostra que as quantidades são poucas e finitas.

 A esfera da esquerda, azul, mede 1390 quilômetros de diâmetro e tem um volume de 1.4 bilhões de quilômetros cúbicos, o que representa toda a água da Terra contida nos oceanos, geleiras, rios e reservatórios subterrâneos.

 A esfera da direita representa todo o ar em nossa atmosfera até 5 km de altitude, onde se encontra metade do ar respirável do planeta, incluindo todos os poluentes e gases tóxicos. Neste caso, o reservatório representado pela bolinha rosa mede 1999 quilômetros de diâmetro e pesa 5140 trilhões de toneladas. Acima de 5 km a atmosfera se torna mais rarefeita tornando difícil, ou até impossível, a sobrevivência. Olhando a imagem não é difícil perceber que as quantidades de água e ar disponíveis para a manutenção da vida não são tão grandes como acreditamos, o que significa que pequenos descuidos ambientais e atitudes egoístas podem comprometer facilmente a saúde das belas bolinhas coloridas.
Fonte: www.Apolo 11.com

Do Templo do Sol ao Templo da Lua


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O que conecta o Sol e a Lua? Muitas respostas têm sido dadas durante a história, mas no caso da imagem acima, parece ser o plano da Via Láctea. O panorama acima, formado por 16 imagens foi registrado no Parque Nacional de Capitol Reef em Utah, nos EUA, onde dois monolitos de arenito – o Templo da Lua a esquerda e o Templo do Sol a direita – se erguem de forma dramática no meio da vastidão do deserto. Cada monumento natural desses tem cerca de 100 metros de altura e sobrevive desde o período Jurássico, a cerca de 160 milhões de anos atrás. Esses monstros rochosos são mais velhos até mesmo do que muitas estrelas e nebulosas que pontuam o fundo celeste, que inclui a Galáxia de Andromeda. Dia 8 de Outubro, a Terra conectará o Sol e a Lua por meio da sua sombra: um eclipse total lunar poderá ser visto em grande parte do globo terrestre.

Swift observa super - proeminências de mini-estrela

ilustração do sistema binário DG Canum Venaticorum
Impressão de artista de DG CVn, um binário constituído por duas anãs vermelhas, que desencadeou uma série de poderosas erupções observadas pelo satélite Swift da NASA. No seu auge, a proeminência inicial foi mais brilhante em raios-X do que a radiação combinada de ambas as estrelas em todos os comprimentos de onda sob condições normais.  Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/S. Wiessinger


No dia 23 de Abril, o satélite Swift da NASA detectou a sequência de erupções estelares mais forte, mais quente e de mais longa duração alguma vez observada de uma anã vermelha próxima. A explosão inicial desta série recorde foi até 10.000 vezes mais poderosa que a maior erupção solar já registada. Costumávamos pensar que os grandes episódios de actividade das anãs vermelhas não duravam mais que um dia, mas o Swift detectou pelo menos sete erupções poderosas durante um período de cerca de duas semanas," afirma Stephen Drake, astrofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland, que deu uma palestra sobre a "super-erupção" na reunião de Agosto da Divisão de Astrofísica de Alta Energia da Sociedade Astronómica Americana. "Este foi um evento muito complexo."

No seu auge, a proeminência atingiu temperaturas na ordem dos 200 milhões de graus Celsius, superior a 12 vezes a temperatura no centro do Sol. A "super-erupção" veio de uma das estrelas num sistema binário próximo conhecido como DG Canum Venaticorum, ou DG CVn, situado a cerca de 60 anos-luz de distância. Ambas as estrelas são anãs vermelhas ténues com um-terço da massa e tamanho do Sol. Orbitam-se uma à outra a cerca de três vezes a distância média entre a Terra e o Sol, uma separação demasiado pequena para o Swift determinar qual das estrelas libertou a proeminência.


Este sistema é pouco estudado porque não se encontrava na nossa lista de observação de estrelas capazes de produzir grandes proeminências," afirma Rachel Osten, astrónoma do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA, e cientista adjunta do projecto do Telescópio Espacial James Webb da NASA, agora em construção. "Nós não tínhamos ideia que DG CVn era capaz de fazer isto. A maioria das estrelas situadas até 100 anos-luz do Sistema Solar são, como o Sol, de meia-idade. Mas mais ou menos um milhar de anãs vermelhas jovens nascidas noutros lugares vagueiam por esta região, e estas estrelas dão aos astrónomos a melhor oportunidade para estudar detalhadamente a actividade de alta-energia que normalmente acompanha a juventude estelar. Os astrónomos estimam que DG CVn nasceu há cerca de 30 milhões de anos, o que faz com que tenha menos de 0,7% da idade do Sistema Solar.

As estrelas produzem proeminências pela mesma razão que o Sol. Em redor de regiões activas da atmosfera de uma estrela, os campos magnéticos tornam-se torcidos e distorcidos. Tal como ao torcer e esticar um elástico, estes permitem com que os campos acumulem energia. Eventualmente um processo denominado reconexão magnética destabiliza os campos, resultando na libertação explosiva da energia armazenada que vemos como uma proeminência. A erupção emite radiação em todo o espectro electromagnético, desde o rádio, passando pelo visível, ultravioleta e raios-X.

Às 22:03 de dia 23 de Abril (hora de Portugal), a onda crescente de raios-X da super-erupção de DG CVn accionou o instrumento BAT (Burst Alert Telescope) do Swift. Poucos segundos depois da detecção de uma forte libertação de radiação, o BAT calcula a posição inicial, decide se a actividade merece ser investigada por outros instrumentos e, em caso afirmativo, envia a posição ao satélite. Neste caso, o Swift virou-se para observar a fonte em maior detalhe e, ao mesmo tempo, notificou os astrónomos em todo o mundo da existência de um poderoso evento em progresso.

"Durante cerca de três minutos após o alarme do BAT, o brilho da proeminência em raios-X foi maior do que a luminosidade combinada de ambas as estrelas em todos os comprimentos de onda em condições normais," comenta Adam Kowalski, também de Goddard que lidera o estudo detalhado do evento. "As erupções deste tamanho, oriundas de anãs vermelhas, são muito raras. O brilho da estrela no visível e no ultravioleta, medido tanto por observatórios terrestres como pelo Telescópio Óptico/Ultravioleta do Swift, subiu 10 e 100 vezes, respectivamente. A produção inicial de raios-X, medida pelo Telescópio de Raios-X do Swift, arrasa a mais intensa actividade solar já registada.

As maiores explosões estelares são classificadas como extraordinárias, ou classe X, proeminências solares com base na sua emissão em raios-X. "A maior proeminência solar já registada ocorreu em Novembro de 2003 e está classificada como X 45," explica Drake. "A proeminência de DG CVn, se fosse observada à mesma distância que a Terra está do Sol, teria sido cerca de 10.000 vezes mais poderosa, com uma classificação de aproximadamente X 100.000. Mas ainda não tinha acabado. Três horas depois da explosão inicial, já numa fase decrescente de raios-X, o sistema explodiu com outra proeminência quase tão intensa como a primeira. As primeiras duas erupções podem ser um exemplo de erupção "simpática", muitas vezes observadas no Sol, onde uma explosão numa região activa desencadeia uma explosão noutra região activa.

Durante os 11 dias seguintes, o Swift detectou uma série de erupções sucessivamente mais fracas. Osten compara a sequência decrescente de proeminências com réplicas que se seguem após um grande sismo. Ao todo, a estrela demorou um total de 20 dias a voltar ao seu nível normal de emissão de raios-X. Como é que uma estrela com apenas um-terço do tamanho do Sol consegue produzir uma erupção assim tão poderosa?

O factor-chave é a sua rápida rotação, um ingrediente crucial para amplificar campos magnéticos. A estrela em DG CVn tem um período de rotação inferior a um dia, cerca de 30 vezes mais rápido que o do nosso Sol. O Sol também girava muito mais depressa na sua juventude e pode muito bem ter produzido as suas próprias super-proeminências mas, felizmente [para nós], parece já não ser capaz de o fazer. Os astrónomos estão agora a analisar os dados das proeminências de DG CVn para melhor compreender o evento em particular e as estrelas jovens no geral. Eles suspeitam que o sistema provavelmente desencadeia inúmeras erupções mais pequenas mas mais frequentes e planeiam vigiar erupções futuras com a ajuda do Swift.
Fonte: Astronomia OnLine - Portugal

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