27 de fev de 2015

Ponto brilhante em Ceres tem companheiros mais apagados

Esta imagem do planeta anão Ceres foi capturada pela sonda Dawn da NASA no dia 19 de Fevereiro a uma distância de 46.000 quilómetros. Mostra que a mancha mais brilhante de Ceres tem uma companheira mais ténue, que aparentemente está situada na mesma bacia. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA


O planeta anão Ceres continua a intrigar os cientistas à medida que a sonda Dawn da NASA se aproxima para ser capturada e entrar na órbita ao redor do objeto. As últimas imagens feitas pela Dawn, foram obtidas a cerca de 46000 quilômetros de Ceres, e revelaram que um ponto brilhante que havia se destacado em imagens prévias localiza-se próximo a outra área brilhante. O ponto brilhante de Ceres pode agora ser visto como tendo um companheiro menos brilhantes, mas aparentemente na mesma bacia. Isso pode estar apontando para uma origem parecida com vulcânica dos pontos, mas nós teremos que esperar para imagens com melhor resolução para que possamos fazer melhores interpretações geológicas”, disse Chris Russell, principal pesquisador da sonda Dawn, baseado na Universidade da Califórnia em Los Angeles.

Usando o seu sistema de propulsão de íons, a sonda Dawn entrará na órbita ao redor de Ceres, no dia 6 de Março de 2015. Enquanto os cientistas receberão imagens cada vez melhores do planeta anão nos próximos 16 meses, eles ganharão um entendimento muito mais profundo da sua origem e da sua evolução estudando sua superfície. Os intrigantes pontos brilhantes e outras feições interessantes desse mundo maravilhoso ficarão cada vez mais nítidas quando a sonda estiver próxima do objeto.
Estas imagens do planeta anão Ceres, processadas para melhorar a nitidez, foram obtidas no passado dia 19 de Fevereiro, a uma distância de mais ou menos 46.000 quilómetros, pela sonda Dawn. A Dawn observou uma rotação completa de Ceres, que demora aproximadamente nove horas.  Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA


“O ponto mais brilhante continua muito pequeno para ser resolvido com a nossa câmera, mas apesar de seu tamanho, ele é mais brilhante do que qualquer outra feição em Ceres. Isso é inesperado e nos intriga ainda”, disse Andreas Nathues, pesquisador líder para a equipe da Framing Camera no Instituto Max Planck for Solar System Research em Gottingen, na Alemanha. A sonda Dawn visitou o gigantesco asteroide Vesta de 2011 a 2012, entregando mais de 30000 imagens do corpo juntamente com muitas outras medidas e fornecendo ideias sobre sua composição e sobre sua história geológica. Vesta tem um diâmetro médio de 525 quilômetros, enquanto que Ceres, tem um diâmetro médio de 950 quilômetros.


Vesta e Ceres são os dois corpos mais massivos do cinturão de asteroides localizado entre Marte e Júpiter. A missão Dawn é gerenciada pelo JPL para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. A sonda Dawn é um projeto do Discovery Program do directorate gerenciado pelo Marshall  Space Flight Center da NASA em Huntsville, no Alabama. A UCLA é responsável pela missão científica geral da Dawn. A empresa Orbital ATK, Inc., em Dulles, Virginia, desenhou e construiu a sonda. A German Aerospace Center, o Max Planck Institute for Solar System Research, a Italian Space Agency e o Italian National Astrophysical Institute são os parceiros internacionais na equipe da missão.
Fonte: http://dawn.jpl.nasa.gov



A Bela Planum Australe em Marte

Planum Australe
Essa bela imagem mostra o polo sul de Marte, ou o que é conhecido como Planum Australe. A sonda Mars Express da ESA fez essa imagem e continuará registrando mais dados valiosos sobre o Planeta Vermelho até 2014. A Planum Australe é coberta por uma permanente camada de gelo com 3 km de espessura. A composição geral é de água congelada e dióxido de carbono. Interessantemente o congelamento e degelo sazonal da calota de gelo resulta na formação de vales em forma de aranha. Durante a primavera o CO2 armazenado entra em erupção à medida que calota se aquece expelindo areia e poeira escura. Os gêiseres podem ejetar material a uma velocidade superior a 161 km/h. A missão Mars Geyser Hopper será enviada a Marte para explorar esses gêiseres. A missão custará aproximadamente 325 milhões de dólares e deve ser lançada em 1 de Março de 2016 e deve pousar em Marte durante o verão no hemisfério sul do planeta em 31 de Dezembro de 2016.
Fonte: ESA

Olhando para o Universo profundo em 3D

O MUSE vai além do Hubble
A imagem de fundo nesta composição mostra a região conhecida por Hubble Deep Field South, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. As novas observações obtidas com o instrumento MUSE montado no VLT do ESO detetaram galáxias remotas que não foram vistas pelo Hubble. Destacamos dois exemplos nesta imagem composta. Estes objetos são completamente invisíveis na imagem Hubble mas aparecem de forma proeminente nas zonas apropriadas da imagem a três dimensões obtida pelo MUSE. Crédito: ESO/Consórcio MUSE/R. Bacon

O instrumento MUSE instalado no Very Large Telescope do ESO deu aos astrônomos a melhor visão tridimensional do Universo profundo obtida até hoje. Após observar a região do Hubble Deep Field South durante apenas 27 horas, as novas observações revelam distâncias, movimentos e outras propriedades de muito mais galáxias do que as que tinham sido observadas até agora nesta minúscula região do céu. Estas observações revelam também objetos previamente desconhecidos nas observações do Hubble. Ao obter imagens através de exposições muito longas de regiões do céu, astrônomos criaram muitos campos profundos que nos revelaram muito sobre o Universo primordial.

O mais famoso destes campos foi o Hubble Deep Field (Campo Profundo de Hubble) original, obtido pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA durante vários dias no final de 1995. Esta imagem icônica transformou rapidamente o nosso conhecimento do conteúdo do Universo quando este ainda era jovem. Foi seguida dois anos depois por uma imagem semelhante do céu austral - o Hubble Deep Field South. No entanto, estas imagens não contêm todas as respostas - para investigar melhor as galáxias nas imagens do campo profundo, os astrônomos tiveram que observar cada um destes objetos cuidadosamente com outros instrumentos, um trabalho difícil e demorado.

Agora e pela primeira vez, o novo instrumento MUSE pode fazer as duas coisas ao mesmo tempo - e muito mais depressa. Uma das primeiras observações do MUSE depois de ter sido instalado no VLT em 2014 foi observar o Hubble Deep Field South (HDF-S). Os resultados obtidos excederam todas as expectativas.

“Depois de apenas algumas horas de observações no telescópio, demos uma olhada rápida nos dados e descobrimos muitas galáxias - o que foi muito encorajador. Quando voltamos para a Europa, começamos a explorar os dados com mais pormenor. Era como pescar em águas profundas e cada nova descoberta gerava muito entusiasmo e debate sobre o tipo de objetos que íamos descobrindo”, explicou Roland Bacon (
Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, França, CNRS), pesquisador principal do instrumento MUSE e líder da equipe de comissionamento.

O instrumento MUSE montado no VLT do ESO deu aos astrónomos a melhor vista tridimensional do Universo profundo obtida até à data. Após observar a região do Hubble Deep Field South durante apenas 27 horas, as novas observações revelam distâncias, movimentos e outras propriedades de muito mais galáxias do que as que tinham sido observadas até agora nesta pequeníssima zona do céu. Estas observações revelam igualmente objetos anteriormente desconhecidos nas observações do Hubble.  Nesta imagem os objetos para os quais foram medidas as suas distâncias com o MUSE estão assinalados com símbolos coloridos. As estrelas brancas correspondem a estrelas ténues da Via Láctea. Todos os restantes símbolos correspondem a galáxias longínquas. Os círculos mostram objetos que aparecem também na imagem Hubble deste campo, os triângulos são mais de 25 novas descobertas nos dados MUSE, não sendo visíveis na imagem Hubble. Os objetos azuis estão relativamente próximos, os verdes e amarelos encontram-se mais distantes e os violetas e cor-de-rosa são galáxias que são vistas quando o Universo tinha menos de um milhar de milhão de anos de idade. O MUSE mediu mais de dez vezes o número de distâncias a galáxias longínquas neste campo do que o que se tinha conseguido anteriormente.
Crédito: ESO/Consórcio MUSE/R. Bacon


Para cada parte da imagem MUSE do HDF-S temos não apenas um pixel numa imagem, mas também um espectro que revela a intensidade das diferentes componentes de cor da radiação nesse ponto - cerca de 90 000 espectros no total. Estes dados revelam a distância, composição e movimentos internos de centenas de galáxias distantes - além de capturarem também um pequeno número de estrelas muito tênues na Via Láctea.

Embora o tempo de exposição tenha sido muito mais curto que o utilizado para obter as imagens Hubble, os dados MUSE do HDF-S revelaram mais de vinte objetos muito tênues nesta pequena região do céu que o Hubble não conseguiu capturar. Houve um grande entusiasmo quando descobrimos galáxias muito distantes que não eram sequer visíveis na imagem mais profunda do Hubble. Depois de tantos anos trabalhando arduamente neste instrumento, ver os nossos sonhos tornarem-se realidade constituiu uma forte experiência para mim”, acrescenta Roland Bacon.

Ao observar cuidadosamente todos os espectros das observações MUSE do HDF-S, a equipe mediu as distâncias de 189 galáxias. Estas distâncias vão desde objetos relativamente próximos até alguns que são observados quando o Universo tinha menos de um bilhão de anos de idade. Este valor corresponde a mais de dez vezes as medidas de distância que tínhamos antes para esta região do céu.

Para as galáxias mais próximas, o MUSE pode observar também as diversas propriedades nas diferentes regiões da mesma galáxia. Este aspecto revela como é que as galáxias giram e mostra-nos variações de outras propriedades de lugar para lugar. Esta é uma maneira poderosa de compreender como é que as galáxias evoluem ao longo do tempo cósmico.

“Agora que demonstramos as capacidades únicas do MUSE para explorar o Universo profundo, vamos observar outros campos profundos como o Hubble Ultra Deep Field. Poderemos estudar milhares de galáxias e descobrir novas galáxias extremamente distantes e tênues. Estas pequenas galáxias bebês, vistas tal como eram há mais de 10 bilhões de anos atrás, foram crescendo gradualmente, tornando-se galáxias como as que vemos hoje, como por exemplo a Via Láctea”, conclui Roland Bacon.
Fonte: ESO


26 de fev de 2015

Novo mistério da Eta Carinae

 As duas estrelas Eta Carinae (pontos escuros): a menor parece estar perdendo massa

As duas estrelas Eta Carinae (pontos escuros): a menor parece estar perdendo massa

Observações recentes sugerem que algo de estranho parece estar ocorrendo com o astro de menor porte do sistema Eta Carinae, composto de duas estrelas gigantes, uma com 90 massas solares e outra com 30. Situado a 7.500 anos-luz da Terra, na constelação austral de Carina, à direita do Cruzeiro do Sul, o sistema é um dos mais misterioros da Via Láctea. A cada cinco anos e meio, a Eta Carinae deixa de brilhar por aproximadamente 3 meses em certas faixas do espectro eletromagnético, em especial nos raios X. O último apagão ocorreu no segundo semestre do ano passado e foi analisado em detalhes por equipes internacionais de astrônomos. Um estudo apresentado em janeiro, em Seattle, na 225ª reunião da Sociedade Astronômica Americana sugere que talvez a estrela secundária, a menor, pode estar perdendo massa e ser a responsável por uma alteração verificada no sistema.

“Os dados indicam que a intensidade das emissões produzidas por átomos de hélio duplamente ionizados (He II) não se alterou nos últimos cinco anos e meio, mas as emissões em raios X aumentaram sistematicamente nos últimos 16 anos”, diz o astrofísico brasileiro Mairan Teodoro, um dos autores do trabalho, pesquisador da Western Michigan University. Em princípio, o aumento na emissão de raios X poderia ser explicado por uma variação em  algum parâmetro de qualquer uma das duas estrelas. No entanto Teodoro e seus colegas têm evidências de que a alteração estaria associada a modificações  em curso na estrela secundária. Os pesquisadores acreditam que o aumento de raios X pode ser causado por uma intensificação na taxa de perda de massa da Eta Carinae menor.  Mas a hipótese ainda precisam ser confirmada.
Fonte: Pesquisa Fapesp

A nebulosa Rosette em hidrogênio e oxigênio

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A Nebulosa da Roseta não é a única nuvem cósmica de gás e poeira que lembra a imagem de flores no céu, mas certamente é a mais famosa. Localizada na borda da grande nuvem molecular de Monoceros, a cerca de 5000 anos-luz de distância da Terra, as pétalas dessa rosa são na verdade um berçário estelar que é simetricamente esculpido pelos ventos e pela radiação emitida por um aglomerado de estrelas centrais quentes e jovens. As estrelas no aglomerado energético, catalogado como NGC 2244 tem somente poucos milhões de anos de vida, enquanto que a cavidade central na Nebulosa da Rosetta, catalogada como NGC 2237 tem cerca de 50 anos-luz de diâmetro. A nebulosa pode ser observada com um pequeno telescópio apontado na direção da constelação do Unicórnio (Monoceros).

Cientistas descobrem buraco negro 12 bilhões de vezes maior que o Sol

Impressão artística do quasar com um buraco negro supermassivo no universo distante
Impressão artística do quasar com um buraco negro supermassivo no universo distante

Cientistas descobriram o quasar mais brilhante do início do universo, alimentado pelo buraco negro mais maciço conhecido da época. A equipe internacional liderada por astrônomos da Universidade de Pequim, na China e da Universidade do Arizona, nos EUA, nomeou o quasar SDSS J0100 + 2802. A descoberta é um passo importante na compreensão de como os quasares, os objetos mais poderosos do universo, têm evoluído desde o início do mundo, apenas 900 milhões de anos após o Big Bang.


O mistério do buraco gigante


A descoberta desse quasar desafia teorias científicas atuais de que os buracos negros e suas galáxias hospedeiras cresceram em sintonia em relação ao longo das eras. O buraco negro recém-descoberto tem 12 bilhões de massas solares e uma luminosidade de 420 trilhões de sóis. Ele está a uma distância de 12,8 bilhões de anos-luz da Terra. “O buraco negro contém o equivalente a cerca de 12 bilhões de sóis, mais do que o dobro da massa dos buracos negros encontrados previamente da mesma idade”, disse o pesquisador Bram Venemans, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha. Em comparação, o buraco negro escondido no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 4 a 5 milhões de vezes a massa do sol.

Os cientistas não conseguem explicar como esse buraco negro cresceu tão rapidamente. Teoricamente, ele não poderia ter se alimentado de gás circundante tão rápido e o tanto que seria necessário para atingir o seu enorme tamanho sob as leis da física tal como as entendemos. Como pode um quasar tão luminoso, e um buraco negro tão grande, se formarem tão cedo na história do universo, em uma época logo após as primeiras estrelas e galáxias terem acabado de aparecer?”, questiona Xiaohui Fan, professor da Universidade do Arizona. “Este quasar ultraluminoso e o seu buraco negro supermassivo fornecem um laboratório exclusivo para o estudo da formação da massa em torno dos maiores buracos negros no início do universo”.


O quasar superbrilhante


Brilhando o equivalente a 420 trilhões de sóis, o novo quasar é sete vezes mais brilhante que o quasar mais distante conhecido (que está a 13 bilhões de anos de distância). “Este quasar foi descoberto pelo telescópio Lijiang de 2,4 metros em Yunnan, na China, tornando-se o único quasar já descoberto por um telescópio de 2 metros em tal distância, e nós estamos muito orgulhosos disso”, disse Feige Wang, estudante de doutorado da Universidade de Pequim. “A natureza ultraluminosa deste quasar nos permitirá fazer medições sem precedentes das condições de temperatura, estado de ionização e de metal do meio intergaláctico na época da reionização”.

Para desvendar ainda mais a natureza deste quasar notável, e para lançar luz sobre os processos físicos que levaram à formação dos primeiros buracos negros supermassivos, a equipe de pesquisa irá fazer novas investigações sobre o objeto espacial usando mais telescópios internacionais, incluindo o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio de Raios-X Chandra.
Fonte: Hypescience.com
[Phys, Reuters]

25 de fev de 2015

Bóson de Higgs poderia explicar o domínio da matéria

Uma nova teoria sugere que o campo de Higgs variava no início do Universo, dando à matéria uma chance para escapar da antimatéria
Simulação computadorizada de rastros de partículas em uma colisãodo LHC que produziu o bóson de Higgs.
As estrelas, os planetas, e até eu e você, poderiam muito bem ser feitos de antimatéria, mas não são. Alguma coisa aconteceu no início da história do Universo, dando uma vantagem para a matéria e deixando um mundo de coisas construídas a partir de átomos e poucos traços da antimatéria, que já foi farta, mas que atualmente é rara. Uma nova teoria publicada em 11 de fevereiro no periódico Physical Review Letters sugere que o bóson de Higgs, recentemente descoberto, pode ser a partícula responsável por isso – mais especificamente, o campo de Higgs associado à partícula. Acredita-se que o campo de Higgs permeie todo o espaço e conceda massa às partículas que passam por ele, da mesma maneira que ovos de Páscoa ficam coloridos quando mergulhados em um corante líquido.

Se o campo de Higgs começou com um valor muito alto no início do Universo e foi diminuindo até seu valor atual, ele pode ter diferenciado brevemente as massas de partículas e de suas antipartículas no caminho – uma anomalia, porque atualmente a antimatéria é caracterizada por ter a mesma massa, mas carga oposta à de sua contraparte de matéria. Essa diferença de massa, por sua vez, poderia ter aumentado a probabilidade de partículas de matéria se formarem nos primeiros dias do Cosmos, produzindo o excesso de matéria que vemos atualmente em relação à antimatéria. “Essa é uma boa ideia que merece mais estudo”, declara o físico Kari Enqvist da Universidade de Helsinki, que não se envolveu no novo estudo mas que também pesquisou a possibilidade de o campos de Higgs ter diminuído com o passar do tempo. “Existe uma probabilidade muito alta de que o campo de Higgs tivesse um grande valor inicial logo após a inflação”.


A inflação do Universo

Em teoria, a inflação foi a época inicial do Universo em que o espaço-tempo se expandiu rapidamente. “A inflação tem uma propriedade muito particular: ela permite que campos saltem por aí”, explica o líder do estudo, Alexander Kusenko da University of California, Los Angeles. Durante a inflação, que alterou radicalmente o Universo em muito menos de um segundo, o campo de Higgs pode ter saltado de um valor para outro devido a flutuações quânticas e poderia ter ficado preso em um valor muito alto quando a inflação acabou. A partir daí, ele teria se acomodado em seu valor mais baixo, de “equilíbrio”. No entanto, enquanto seu valor mudava constantemente, isso poderia ter dado massas diferentes a partículas de matéria e antimatéria. Como partículas mais leves precisam de menos energia para se formar, elas surgiam com mais frequência. Assim, se a matéria fosse mais leve, ela poderia ter rapidamente se tornado mais numerosa.

A razão para o campo de Higgs ter tanta facilidade em saltar por aí durante a inflação é que a massa medida do bóson de Higgs, a partícula associada com o campo, é relativamente baixa. O bóson apareceu em 2012 dentro do Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça, revelando que sua massa era de aproximadamente 126 GeV (giga-elétron volts), ou cerca de 118 vezes a massa do próton.

De acordo com várias teorias, isso é um pouco mais leve do ele que poderia ter sido. Pense no campo de Higgs como sendo um vale entre duas colinas. O valor do campo é semelhante à elevação do vale, e a massa do bóson determina a inclinação das colinas. “Se você tiver um vale muito curvado, então provavelmente terá colinas bem íngremes”, observa Kusenko. “Foi isso que descobrimos. Esse valor nos diz que as colinas não são muito íngremes – e isso significa que o campo de Higgs poderia saltar por aí e ir bem longe”, até outros vales com elevações maiores. Enqvist concorda que o Higgs poderia ter começado com um peso muito menor que o atual. Agora, se foi isso que fez com que a matéria se separasse da antimatéria, “já é uma questão mais especulativa”, pondera ele.   

Uma nova partícula
Essa separação dependeria da presença de uma partícula teórica que até agora não foi detectada: um neutrino de Majorana pesado. Neutrinos são partículas fundamentais que vêm em três sabores (elétron, múon e tau). Mas também pode existir um quarto neutrino muito mais pesado que os outros e, portanto, mais difícil de detectar (porque quanto mais pesada uma partícula, mais energia um colisor precisa produzir para criá-la). Essa partícula teria a estranha virtude de ser sua própria parceira de antimatéria. Em vez de terem uma versão de matéria e uma de antimatéria, os neutrinos de Majorana seriam uma partícula única.

Essa qualidade dúbia teria transformado os neutrinos em uma ponte que permitiria que partículas de matéria se transformassem em partículas de antimatéria e vice-versa no Universo primitivo. Leis quânticas permitem que partículas se transformem em outras partículas durante breves momentos. Normalmente, é proibido que partículas se convertam entre matéria e antimatéria. Mas se uma partícula de matéria, como um neutrino do antielétron por exemplo, se transformasse em um neutrino de Majorana, ele deixaria de saber se era matéria ou antimatéria e poderia facilmente se converter em um neutrino do elétron ou voltar à sua forma original de neutrino do antielétron. E se esse neutrino fosse mais leve que o antineutrino, devido à variação do campo de Higgs, então o neutrino seria um resultado mais provável – possivelmente dando uma vantagem à matéria.

“Se for verdade, isso resolveria um grande mistério da física de partículas”, declara o físico Don Lincoln do Fermilab no estado de Illinois, que não se envolveu no estudo. Mas o neutrino de Majorana “é completamente especulativo e ainda não foi descoberto, mesmo que os experimentos do LHC tenham um vigoroso programa de pesquisa para procurá-lo. Pesquisadores certamente manterão essa ideia em mente enquanto vasculham os novos dados que o LHC começará a produzir no início do verão boreal deste ano”.

Kusenko e seus colegas também tem outra esperança para conseguir mais apoio para sua teoria. O processo do campo de Higgs que eles imaginam poderia ter criado campos magnéticos com propriedades particulares que ainda habitariam o Universo atualmente – e, se for o caso, podem ser detectáveis. Se encontrados, a existência desses campos forneceria evidência de que o campo de Higgs realmente reduziu seu valor há muito tempo. Os cientistas estão tentando calcular exatamente quais seriam as propriedades do campo magnético, e se experimentos têm uma esperança plausível de observá-los, mas a opção levanta a tentadora esperança de que sua teoria poderia ter consequências testáveis – e talvez uma chance de finalmente resolver o mistério da antimatéria.
Fonte: Scientific American Brasil

24 de fev de 2015

Telescópio dão forma a ventos furiosos de buraco negro

Os buracos negros supermassivos nos núcleo de galáxias libertam radiação e ventos ultra-rápidos, como ilustrado nesta impressão de artista. Os telescópios NuSTAR da NASA e XMM-Newton da ESA mostraram que estes ventos, contendo átomos altamente ionizados, sopram de uma forma quase esférica.  Crédito: NASA/JPL-Caltech

NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA e o XMM-Newton da ESA estão a mostrar que ventos fortes de um buraco negro supermassivo sopram para fora em todas as direções - um fenómeno que há muito se suspeitava, mas que era difícil de provar até agora. Esta descoberta deu aos astrónomos a sua primeira oportunidade para medir a força destes ventos ultra-rápidos e para provar que são suficientemente poderosos para inibir a capacidade da galáxia hospedeira em fabricar novas estrelas.

"Nós sabemos que os buracos negros nos centros de galáxias podem alimentar-se de matéria e este processo pode produzir ventos. Pensa-se que isto regula o crescimento das galáxias," afirma Fiona Harrison do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, EUA. Harrison é a investigadora principal do NuSTAR e coautora de um novo artigo sobre estes resultados publicado na revista Science. "Ao sabermos a velocidade, forma e tamanho dos ventos, podemos descobrir quão poderosos são."

Os buracos negros supermassivos sopram matéria para as suas galáxias hospedeiras, ventos em raios-X que viajam até um-terço da velocidade da luz. No novo estudo, os astrónomos determinaram que PDS 456, um buraco negro extremamente brilhante conhecido como quasar a mais de 2 mil milhões de anos-luz de distância, sustenta ventos que transportam mais energia a cada segundo do que aquela emitida por um bilião de sóis.
"Sabemos agora que os ventos dos quasares contribuem significativamente para a perda de massa numa galáxia, que é o combustível para a formação estelar," explica o autor principal do estudo, Emanuele Nardini, da Universidade Keele na Inglaterra.

O NuSTAR e o XMM-Newton observaram simultaneamente PDS 456 em cinco ocasiões diferentes em 2013 e 2014. Os telescópios espaciais complementam-se um ao outro através da observação de diferentes partes do espectro de luz em raios-X: o XMM-Newton observa baixa energia e o NuSTAR alta energia. As observações anteriores do XMM-Newton identificaram ventos soprando na nossa direção, mas não conseguiram determinar se estes sopravam em todas as direções. O XMM-Newton detetou átomos de ferro, que são transportados pelos ventos juntamente com outra matéria, apenas diretamente na frente do buraco negro, onde bloqueiam os raios-X.

Combinando dados de raios-X mais energéticos de observações do NuSTAR com observações do XMM-Newton, os cientistas foram capazes de descobrir assinaturas do ferro espalhadas nos lados, provando que os ventos emanam do buraco negro não como um feixe, mas de uma forma quase esférica. Este é um grande exemplo da sinergia entre o XMM-Newton e o NuSTAR," afirma Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton na ESA. "A complementaridade entre estes dois observatórios de raios-X permite-nos revelar detalhes previamente escondidos sobre o lado poderoso do universo. Sabendo a forma e extensão dos ventos, os investigadores puderam, então, determinar a força dos ventos e o grau com que conseguem inibir a formação de novas estrelas.

Os astrónomos pensam que os buracos negros supermassivos e as suas galáxias hospedeiras evoluem juntos e regulam o crescimento de cada um. A evidência para tal vem de observações dos bojos centrais de galáxias - quanto mais massivo o bojo central, maior o buraco negro supermassivo.

Esta última descoberta demonstra que o buraco negro supermassivo e os seus ventos de alta velocidade afetam significativamente a galáxia hospedeira. À medida que o buraco negro cresce em tamanho, os seus ventos empurram para a galáxia enormes quantidades de matéria, o que em última análise interrompe a formação de novas estrelas. Tendo em conta que PDS 456, por padrões cósmicos, está relativamente perto, é brilhante o suficiente para ser estudado em detalhe. Este buraco negro dá aos astrónomos um olhar único sobre uma era distante do nosso universo, há cerca de 10 mil milhões de anos, quando os buracos negros supermassivos e os seus ventos furiosos eram mais comuns e, possivelmente, quando formaram as galáxias que vemos hoje.

"Para um astrónomo, o estudo de PDS 456 é como se um paleontólogo estudasse um dinossauro vivo," comenta o coautor Daniel Stern do JPL da NASA. "Somos capazes de investigar a física destes sistemas importantes com um nível de detalhe não possível para aqueles encontrados a distâncias mais comuns, durante a 'Idade dos Quasares'."
Fonte: Astronomia Online - Portugal

A matéria escura da Via láctea pode ter causado os eventos de extinção em massa na Terra


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O movimento do Sistema Solar através do halo de matéria escura que envelopa a Via Láctea pode perturbar a órbita dos cometas e levar a um aquecimento adicional do núcleo da Terra, ambas as consequências poderiam estar conectadas com catástrofes geológicas e eventos de extinção em massa, disse o Prof. Michael Rampino, da Universidade de Nova york, que é o autor de um estudo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Estudos anteriores mostraram que o nosso planeta rotaciona ao redor do centro da Via Láctea uma vez a cada 250 milhões de anos. Mas a trajetória da Terra é ondulada, com o Sol e os planetas passando através do disco galáctico lotado aproximadamente a cada 30 milhões de anos.


Analizando o padrão da passagem da Terra através do disco, o Prof. Rampino notou que essa passagem aparentemente está correlacionada com épocas de impactos de cometas e eventos de extinção em massa da vida. O famoso cometa que se chocou com a Terra a 66 milhões de anos atrás e que levou a extinção dos dinossauros é apenas um exemplo. O que causa essa correlação entre a passagem da Terra através do disco galáctico, e os impactos as extinções em massa?


“Enquanto viaja pelo disco, a matéria escura concentrada ali perturba a trajetória dos cometas que normalmente estão localizados na porção externa do Sistema Solar”, disse o Prof. Rampino. Isso significa que os cometas poderiam normalmente viajar grandes distâncias da Terra ao invés de terem uma trajetória incomum, fazendo com que alguns deles colidissem com o nosso planeta”. Mas ainda mais surpreendente, com cada passagem pelo disco, a matéria escura ali presente pode aparentemente se acumular dentro do núcleo da Terra. Eventualmente, as partículas de matéria escura se aniquilam, produzindo um calor considerável. O carro criado pela aniquilação da matéria escura no núcleo da Terra poderia disparar eventos como erupções vulcânicas, geração de montanhas, reversões no camp magnético, e mudanças no nível dos mares, que também teriam picos a cada 30 milhões de anos.


O Prof. Rampino, sugere que fenômenos astrofísicos derivados da passagem da Terra pelo disco galáctico, e a consequente acumulação de matéria escura no interior do planeta, pode resultar em dramáticas mudanças na atividade geológica e biológica da Terra. Seu modelo de interações de matéria escura a Terra à medida que ela vaga pela galáxia poderia ter um grande impacto no nosso entendimento sobre o desenvolvimento geológico e biológico da Terra, bem como em outros planetas dentro da galáxia.


“Nós somos felizardos por vivermos num planeta que é ideal para o desenvolvimento da vida complexa”, disse o Prof. Rampino. “Mas a história da Terra é pontuada com eventos de extinção de grande escala, alguns dos quais complicados de serem explicados. Pode ser que a matéria escura – a natureza dela ainda não é clara mas ela corresponde a um quarto do universo – guarde a resposta. Do mesmo modo que tem influência nas maiores escalas do universo, a matéria escura pode ter uma influência direta na vida na Terra. No futuro, os geólogos podem incorporar essas descobertas astrofísicas para entender melhor os eventos que agora são pensados como sendo o resultado puramente de causas inerentes para a Terra”, disse ele. “Esse modelo fornece um novo conhecimento da possível distribuição e do comportamento da matéria escura dentro da galáxia”.
Fonte: Cienctec
http://www.sci-news.com






23 de fev de 2015

A lua está nos abandonando! Saiba por quê

lua está deixando a terra


Lua, não se vá!

Nós e a lua tivemos uma boa caminhada juntos. Pode-se dizer até que viemos do mesmo bairro. Há muito tempo, Theia, um objeto do tamanho de Marte, colidiu com a Terra e a lua foi formada a partir dos restos da colisão. Ou seja, nós crescemos juntos (se essa teoria for de fato a verdadeira para o surgimento do nosso satélite natural). De qualquer forma, contando desde o início, essa relação já dura por 4,5 bilhões de anos. Tivemos bons e maus momentos. Gravitacionalmente ligados, de braços dados, andamos dentro do carro da nossa família solar cruzando a galáxia. Agora vem a tragédia. A lua, a nossa lua, quer passear por horizontes mais brilhantes. Nós costumávamos ser muito mais próximos quando éramos mais jovens, é verdade, e o tempo parecia voar muito mais rápido.

Se pensarmos na época em que a lua e a Terra eram crianças, houve um momento em que um dia durava apenas 2 a 3 horas, e a lua estava muito mais perto de nós. Parecia que fazíamos tudo juntos naquela época. Mas, assim como as relações entre as pessoas, os relacionamentos de pedaços enormes de rocha também mudam. De fato, 620 milhões de anos atrás, um dia passou a ter 21 horas de duração. Agora, os dias se arrastam por 24 horas e estão ficando mais longos, e a lua já está a uma distância média de nós de 384.400 quilômetros. É quase longe demais.

Atualmente, a lua está se afastando de nós por 1 a 2 centímetros por ano. Não há apenas um efeito emocional por ver a nossa amiga de longa data nos deixando: há uma mudança física real acontecendo. Nossos dias estão ficando 1/500 de um segundo mais longos a cada século. Será que a lua encontrou alguém novo? Alguém mais atraente? Será que é por causa de Vênus, o planeta mais quente em todo o sistema solar?


Na verdade, essa é apenas uma progressão natural. É a gravidade e as forças de maré.


E não, isso não é uma metáfora. A Terra e a lua puxam uma a outra com as suas gravidades. Suas formas são distorcidas e a atração desta força das marés cria uma saliência. A Terra tem uma saliência virada para a lua, e a lua tem uma saliência mais significativa em direção à Terra. Essas saliências agem como alças para a gravidade, o que retarda sua rotação. O processo permitiu que a gravidade da Terra parasse a lua milhares de milhões de anos atrás. A lua ainda está trabalhando com a Terra para mudar isso, mas vai demorar um longo tempo antes de nos tornarmos presos à ela.

Nesta desaceleração da rotação, energia é perdida pela Terra. Esta energia é transferida para a lua, que está se acelerando, e quanto mais rápido algo orbita, mais e mais longe fica do objeto que está orbitando. No entanto, nossa relação ainda vai demorar um pouco para se desmanchar. 50 bilhões de anos a partir de agora, 45 bilhões de anos após o sol se cansar de nossas travessuras e se tornar uma gigante vermelha, quando os dias terão 45 horas de duração, a lua vai chegar à conclusão que nada mais está como antes e vai se mudar para seu novo apartamento, pronta para começar sua nova vida. Até lá, nós ainda teremos bons momentos juntos com nossa velha companheira.
Fonte: Phys

Descoberta a origem do campo magnético que cobre o sol

Imagem que mostra como o fluxo magnético é transmitido. Os contornos vermelhos indicam elementos de intra-rede que contribuem para a teia magnética geral, enquanto os contornos verdes mostram cancelações de fluxo. Os contornos azuis representam concentrações do campo magnético. A fronteira das células supergranulares é definida em rosa. Crédito: IAA-CSIC; M. Gosic et al.

O campo magnético que cobre o Sol e determina o seu comportamento - os ciclos de 11 anos que produzem fenómenos como manchas e tempestades solares - também tem outro lado: uma teia magnética que cobre toda a superfície do Sol em repouso e cujo fluxo magnético resultante é maior do que o das áreas ativas. Um estudo liderado pelo Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC) revelou de onde é que o fluxo que alimenta esta teia vem. O contorno da teia magnética solar coincide com os limites dos chamados supergrânulos, estruturas ligadas à existência de gás quente que sobe para a superfície (efeito semelhante às bolhas feitas por água a ferver) e com cerca de 20 mil km de diâmetro.

"Nós descobrimos que dentro destes supergrânulos, no que é conhecido como intra-rede, pequenos elementos magnéticos viajam para os limites exteriores e interagem com a rede," afirma Milan Gosic, investigador responsável pelo estudo. O acompanhamento destes elementos até agora pouco conhecidos foi por si só um avanço considerável, mas o cálculo da sua contribuição para a teia magnética solar veio como uma grande surpresa: estes pequenos elementos podem criar e transferir, no espaço de apenas 14 horas, todo o fluxo magnético detetado na teia. "Tendo em conta que apenas cerca de 40% deste fluxo acaba na teia, nós achamos que a intra-rede pode repor o fluxo da teia em 24 horas," afirma Louis Bellot (IAA-CSIC), membro da equipa de investigação.

O modelo até agora dominante postulava que, por um lado, os campos magnéticos da teia resultavam da deterioração de zonas ativas como as manchas solares e, por outro, de estruturas conhecidas como regiões efémeras, que fornecem uma série de fluxos mas que não são muito comuns. Nesse sentido, o estudo por Gosic et al. provocou uma mudança de paradigma porque mostrou que as regiões efémeras são demasiado escassas para ter um impacto significativo. "Ao longo de 40 horas detetámos apenas duas regiões efémeras, pelo que a sua contribuição à teia não pode ser mais do que 10% do fluxo total. Em contraste, os pequenos elementos na intra-rede são contínuos e claramente dominantes," explica Gosic (IAA-CSIC).

A descoberta foi feita no decurso de sequências temporais extraordinariamente longas de observação (cerca de 40 horas) com o satélite japonês de alta-resolução HINODE - um recorde para este tipo de instrumentos - que tornou possível o acompanhamento da evolução das células supergranulares durante toda a sua vida. Acredita-se que os elementos magnéticos da intra-rede e as suas interações com a teia possam ser responsáveis pelo aquecimento das camadas superiores da atmosfera solar, um dos problemas não resolvidos mais prementes da Física Solar," comenta Luis Bellot (IAA-CSIC). O estudo dos elementos magnéticos com dados do Hinode vão permitir uma utilização científica mais eficiente dos dados da missão SolO (Solar Orbiter) da ESA, para a qual a IAA-CSIC está a desenvolver o instrumento IMAX.
Fonte: Astronomia Online - Portugal

19 de fev de 2015

KEPLER-432B - Planeta denso e gigante com estações extremas

Ilustração da órbita de Kepler-432b (linha interior a vermelho) em comparação com a órbita de Mercúrio em redor do Sol (linha exterior a laranja). O círculo vermelho no meio indica a posição da estrela que o planeta orbita. O tamanho da estrela é visto à escala, enquanto o tamanho do planeta foi ampliado dez vezes para propósitos de ilustração. A órbita de Kepler-432b é altamente alongada. Como consequência, a distância entre o planeta e a estrela, bem como a temperatura no planeta, mudam drasticamente durante uma única órbita. Crédito: Dr. Sabine Reffert

Dois grupos de investigação de astrónomos da Universidade de Heidelberg descobriram, independentemente um do outro, um planeta raro. O corpo celeste, chamado Kepler-432b, é um dos planetas mais densos e maciços conhecidos até ao momento. As equipas, uma liderada por Mauricio Ortiz do Centro de Astronomia da Universidade de Heidelberg (ZAH) e a outra por Simona Ciceri do Instituto Max Planck para Astronomia (MPIA) em Heidelberg, relatam que o planeta tem seis vezes a massa de Júpiter mas aproximadamente o mesmo tamanho. A forma e tamanho da sua órbita são também invulgares para um planeta como Kepler-432b que orbita uma estrela gigante.

Daqui a menos de 200 milhões de anos, esta "gigante vermelha" irá provavelmente engolir o planeta. Os resultados da investigação foram publicados na revista "Astronomy & Astrophysics. "A maioria dos planetas conhecidos que se deslocam em torno de estrelas gigantes têm órbitas grandes e circulares. Com uma órbita pequena e altamente alongada, Kepler-432b é um verdadeiro 'rebelde' entre planetas do seu género," afirma o Dr. Davide Gandolfi do observatório estatal Königstuhl, parte do Centro para Astronomia. O Dr. Gandolfi é membro da equipa de pesquisa que descobriu o planeta.

Ele explica que a estrela em torno da qual Kepler-432b orbita já esgotou o seu combustível nuclear no núcleo e está expandindo-se gradualmente. O seu raio é já quatro vezes maior do que o do nosso Sol e ficará ainda maior no futuro. Como a estrela tem um tom avermelhado, os astrónomos chamam-na de "gigante vermelha".

A órbita de Kepler-432b trá-lo incrivelmente perto da sua estrela-mãe e afasta-o bem mais que outros planetas do género, criando assim enormes diferenças de temperatura ao longo do ano do planeta, que corresponde a 52 dias terrestres. "Durante a estação de inverno, a temperatura em Kepler-432b ronda os 500 graus Celsius. Na curta estação de verão, pode aumentar até aos 1000 graus Celsius," afirma a Dra. Sabine Reffert do observatório estatal Königstuhl. Kepler-432b foi anteriormente identificado como um candidato a planeta em trânsito pela missão do satélite Kepler da NASA. A partir do ponto de vista da Terra, um planeta em trânsito passa em frente da sua estrela, diminuindo periodicamente a luz estelar recebida.

Ambos os grupos de investigação usaram o telescópio de 2,2 metros do Observatório de Calar Alto, na Andaluzia, Espanha, para recolher dados. O grupo do observatório estatal também observou Kepler-432b com o NOT (Nordic Optical Telescope) em La Palma, Ilhas Canárias. Assim sendo, foram capazes de adquirir as medições de alta precisão necessárias para determinar a massa do planeta. "A descoberta de Kepler-432b só foi possível graças à programação flexível do tempo de observação nos telescópios e ao excelente suporte fornecido pelos técnicos e operadores nos dois locais," enfatiza o Dr. Gandolfi.

"Os dias de Kepler-432b estão contados," acrescenta Mauricio Ortiz, estudante de doutoramento na Universidade de Heidelberg, que liderou um dos dois estudos sobre o planeta. "Em menos de 200 milhões de anos, Kepler-432b será engolido pela contínua expansão da estrela hospedeira. Esta pode ser a razão pela qual nós não encontramos outros planetas como Kepler-432b - astronomicamente falando, as suas vidas são extremamente curtas."
Fonte: Astronomia Online - Portugal

Veja fotos incríveis do universo parecendo joias preciosas

fotos tilt shift universo (5)

Muitas vezes, esquecemos que o universo é um lugar incrível, porque as enormes distâncias e escalas sobre-humanas não podem ser bem processadas pelo nosso minúsculo cérebro alojado em um minúsculo ponto azul pálido dessa imensidão. Agora, temos ajuda para poder apreender tanta beleza de um ponto de vista que combina mais com nosso tamanho. A artista italiana Saint Tesla transforma galáxias e nebulosas em pequenas joias preciosas. “Macrocosmo e microcosmo fazem parte de um antigo esquema grego neoplatônico de ver os mesmos padrões reproduzidos em todos os níveis do cosmos, da maior escala (macrocosmo ou nível do universo) até a menor escala (microcosmo ou níveis subatômicos e mesmo metafísicos. No ponto médio do sistema, encontra-se o homem, que resume o cosmos”, argumenta.

“Macrocosmo e microcosmo fazem parte de um antigo esquema grego neoplatônico de ver os mesmos padrões reproduzidos em todos os níveis do cosmos, da maior escala (macrocosmo ou nível do universo) até a menor escala (microcosmo ou níveis subatômicos e mesmo metafísicos. No ponto médio do sistema, encontra-se o homem, que resume o cosmos”, argumenta.

Saint Tesla é uma artista interdisciplinar. Seus interesses atuais são focados na mistura de ciência (principalmente biologia e neurociência), arte e sistemas de pensamento, na narrativa distópica e estética da internet na tentativa de penetrar diferentes ecossistemas existentes. Fazendo suas pesquisas, ela descobriu experimentos com miniaturas espaciais usando a técnica “tilt shift”, então decidiu tentar o mesmo. O estilo de fotografia conhecida como “tilt and shift” refere-se ao uso de movimentos de câmara e lente ou de picagem/inclinação para limitar ou aumentar a profundidade de campo. O resultado são nebulosas, galáxias e supernovas transformadas em microrganismos perfeitos. Confira alguns dos seus trabalhos:

fotos tilt shift universo (1)

fotos tilt shift universo (2)

fotos tilt shift universo (3)

fotos tilt shift universo (4)

fotos tilt shift universo (6)

fotos tilt shift universo (7)

fotos tilt shift universo (8)

fotos tilt shift universo (9)

fotos tilt shift universo (10)

fotos tilt shift universo (11)
Fonte: Gizmodo

Nuvem misteriosa surge em Marte e intriga pesquisadores espaciais

Misteriosa nuvem em marte
 Imagem divulgada pelo Grupo de Ciências Planetárias da Universidade do País Basco mostra detalhes da pluma que se ergueu sobre Marte durante 11 dias em 2012. Créditos: Grupo de Ciências Planetárias, gcp-upv/ehu, Efrain Morales, Apolo11.com.

Sem dúvida, Marte continua sendo o planeta mais intrigante do Sistema Solar. Vira e mexe aparece alguma coisa que chama a atenção e atiça a imaginação. A bola da vez é uma estranha nuvem que surgiu no hemisfério Sul do planeta e que ninguém tem a menor ideia do que se trata. Embora o Planeta Vermelho seja altamente monitorado por sondas e jipes-robôs de última geração, quem causou todo o alvoroço foram os astrônomos amadores, em especial o estadunidense Wayne Jaeschke, que de sua casa na Pensilvânia foi o primeiro a ver uma estranha e inédita formação na borda sul marciana.

De seu quintal, Jaeschke observou uma grande protuberância que parecia se projetar da superfície em direção à atmosfera e que nunca havia sido vista ou estava documentada em qualquer atlas do planeta. De acordo com o astrônomo, o evento durou 11 dias e só podia ser observado em um ângulo muito específico de reflexão. O registro se deu entre março e abril de 2012, mas só agora ganhou destaque internacional, depois que um estudo feito pela equipe do astrofísico Antonio García Muñoz, ligado à Agência Espacial Europeia, foi publicado na respeitada revista científica Nature.


Depois da publicação do artigo, diversos astrônomos amadores e profissionais correram aos seus acervos na tentativa de ver com os próprios olhos a estranha e efêmera formação anunciada, mas que havia passado despercebida na ocasião. E lá estava a protuberância, vista em diversas cenas tomadas entre março e abril de 2012.

Especulação

Nuvem em marte
Mosaico feito com imagens captadas pelo astrônomo amador Efrain Morales também mostra a estranha protuberância, ainda sem explicação. Créditos: Grupo de Ciências Planetárias, gcp-upv/ehu, Efrain Morales, Apolo11.com.


Segundo os primeiros estudos, ao que tudo indica a feição é composta por nuvens que se formaram entre 200 a 250 quilômetros de altitude e que por motivos ainda não compreendidos passam por mudanças que as fazem sumir à medida que se deslocam pelo lado escuro do planeta. Em seguida, se formam novamente sob a luz solar. Alguns pesquisadores acreditam que a nuvem é composta por partículas de gelo seco (dióxido de carbono) ou de água, enquanto outros especulam sobre algum fenômeno ligado à interação entre o campo magnético da região e as partículas vindas do Sol, que poderiam criar uma espécie de aurora marciana. Imagens feitas pelo telescópio Hubble, 1997 no total, também revelaram a enorme pluma, mas como não foi um registro programado, não houve uma análise espectrográfica que pudesse analisar a composição química do fenômeno.

Uma das hipóteses mais interessantes é sem dúvida a que associa a nuvem aos cristais de gelo em grande altitude, já que para estar correta a alta atmosfera marciana precisaria ser muito mais fria do que o esperado.  A hipótese das auroras não é levada tão a sério, já que para serem registradas aqui da Terra elas deveriam ser cerca de 1000 vezes mais forte que as auroras boreais. Além disso, não houve registro de atividade solares incomuns naquele período. Como podemos ver, as peças do quebra-cabeça estão novamente na mesa. Afinal, o que seria essa estranha nuvem vista por um astrônomo amador do quintal de sua casa?
Fonte: Apollo11.com - http://www.apolo11.com/





Palomar 12

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O aglomerado globular de estrelas Palomar 12 não nasceu aqui. As estrelas do aglomerado, identificadas pela primeira vez no Palomar Sky Survey são mais jovens do que aquelas encontradas em outros aglomerados globulares de estrelas que vagam pelo halo da nossa Via Láctea. A posição do Palomar 12 na nossa galáxia e as medidas de movimento, sugerem que sua casa foi em algum momento no passado a Galáxia Anã Elíptica Sagittarius, uma galáxia satélite da Via Láctea. Corrompida pela maré gravitacional durante encontros próximos, a galáxia satélite perdeu parte de suas estrelas para a galáxia maior, no caso, a Via Láctea. Agora, parte do halo da Via Láctea, a captura por maré do Palomar 12 provavelmente ocorreu a cerca de 1.7 bilhões de anos atrás. Visto atrás de um primeiro plano repleto de estrelas “pontudas”, nessa imagem super nítida do Hubble, o Palomar 12 se espalha por quase 60 anos-luz. Ele está localizado a aproximadamente 60000 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Capricornius.

O estranho caso da anã desaparecida

O novo instrumento SPHERE mostra as suas capacidades
estrela dupla incomum V471 Tauri no centro da imagem
Esta imagem mostra o céu em torno da estrela dupla incomum V471 Tauri. O objeto propriamente dito é visível como uma estrela comum de brilho moderado no centro da imagem. Esta imagem foi criada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2.Crédito:ESO/Digitized Sky Survey 2

O novo instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO foi utilizado para procurar uma anã marrom que se pensava estar em órbita de uma estrela dupla incomum, V471 Tauri. O SPHERE forneceu aos astrônomos a melhor visão até hoje do meio que circunda este intrigante objeto e o que se descobriu foi - nada!! A ausência surpreendente desta anã marrom prevista de forma sólida significa que a explicação convencional do comportamento estranho de V471 Tauri está errada. Este resultado inesperado encontra-se descrito no primeiro artigo científico baseado em observações do SPHERE. Alguns pares de estrelas são constituídos por duas estrelas normais com massas ligeiramente diferentes. Quando a estrela de massa ligeiramente superior envelhece e expande dando origem a uma gigante vermelha, parte do seu material é transferido para a outra estrela, e acaba rodeando ambas as estrelas sob a forma de um enorme envelope gasoso.

Quando esta nuvem se dispersa as estrelas aproximam-se formando um par muito próximo constituído por uma anã branca e uma estrela mais normal. V471 Tauri é um par estelar deste tipo. Trata-se de um membro do aglomerado estelar das Híades na constelação do Touro e estima-se que tenha cerca de 600 milhões de anos e se encontre a aproximadamente 163 anos-luz da Terra. As duas estrelas encontram-se muito próximas entre si, orbitando em torno uma da outra a cada 12 horas. Duas vezes em cada órbita uma estrela passa em frente da outra - o que leva a variações regulares do brilho do par quando observado a partir da Terra, já que as estrelas se eclipsam uma à outra.

Uma equipe de astrônomos liderada por Adam Hardy (Universidad Valparaíso, Chile) usou o sistema ULTRACAM no
New Technology Telescope do ESO para medir estas variações de brilho de forma muito precisa. Os tempos dos eclipses foram medidos com uma precisão superior a dois segundos - um resultado muito melhor que as medições anteriores. Os tempos dos eclipses não eram regulares, mas podiam ser explicados assumindo a existência de uma anã marrom em órbita das duas estrelas, cuja força gravitacional estivesse perturbando as órbitas destes objetos. Foram também descobertas pistas que apontavam para a existência de um segundo objeto companheiro menor.

No entanto, e até agora, não tinha sido possível obter imagens da tênue anã marrom situada tão próximo de estrelas muito mais brilhantes. O poder do novo instrumento
SPHERE recentemente instalado no Very Large Telescope do ESO permitiu que a equipa olhasse pela primeira vez para o local exato onde se pensava que estivesse a anã marrom. No entanto, nada foi encontrado, embora as imagens de altíssima qualidade do SPHERE devessem tê-la revelado.

Existem muitos artigos que sugerem a existência de objetos circumbinários, mas os resultados que obtivemos vão no sentido contrário desta hipótese”, diz Adam Hardy.

Se não existe nenhum objeto orbitando estas estrelas, então o que é que provoca as estranhas variações na órbita do sistema binário? Várias teorias foram propostas e, embora algumas tenham sido já excluídas, é possível que os efeitos na órbita sejam causados por variações no campo magnético da maior das duas estrelas, algo semelhante às variações menores que observamos no Sol.

Um estudo como este já fazia falta há muito tempo, mas só agora foi possível graças ao advento de novos instrumentos muito poderosos como o SPHERE. É assim que funciona a ciência: observações feitas com tecnologias novas podem tanto confirmar como, e foi o caso, refutar ideias anteriores. Esta foi uma maneira excelente de começar a vida observacional deste instrumento fantástico”, conclui Adam Hardy.
Fonte: ESO

13 de fev de 2015

Estrela que explodiu floresce como uma flor cosmica

As observações do remanescente de supernova G299.2-2.9 pelo Chandra revelam informações importantes sobre este objeto. Crédito: NASA/CXC/U. Texas


Tendo em conta que os campos de destroços de estrelas que explodiram, conhecidos como remanescentes de supernovas, são muito quentes, energéticos e brilham intensamente em raios-X, o Observatório Chandra da NASA tem provado ser uma ferramenta valiosa no seu estudo. O remanescente de supernova chamado G299.2-2.9 (ou G299) está localizado dentro da nossa Via Láctea, mas a imagem do Chandra é uma reminiscência de uma bonita flor cá na Terra. G299 foi deixado por uma classe particular de supernovas chamada Tipo Ia. Os astrónomos pensam que a supernova de Tipo Ia é uma explosão termonuclear - envolvendo a fusão de elementos e a libertação de grandes quantidades de energia - de uma anã branca num órbita íntima com uma estrela companheira.

Se a parceira da anã branca for uma estrela normal, parecida com o Sol, a anã branca pode tornar-se instável e explodir quando atrair o material da sua companheira. Alternativamente, se a anã branca estiver em órbita com outra anã branca, as duas podem fundir-se e desencadear uma explosão. Independentemente do mecanismo de desencadeamento, há muito que se sabe que as supernovas do Tipo Ia são uniformes no que toca ao seu brilho extremo, geralmente ultrapassando o brilho da galáxia onde se encontram. Tal é importante porque os cientistas usam estes objetos como "marcos quilométricos" cósmicos, o que lhes permite medir com precisão as distâncias de galáxias a milhares de milhões de anos-luz e determinar a taxa de expansão do Universo.

Os modelos teóricos tradicionais das supernovas de Tipo Ia geralmente preveem que estas explosões são simétricas, criando uma esfera quase perfeita à medida que expandem. Estes modelos têm sido apoiados por resultados que mostram que os remanescentes de supernovas do Tipo Ia são mais simétricos que os remanescentes de supernovas que envolvem o colapso de estrelas maciças. No entanto, os astrónomos estão descobrindo que algumas explosões de supernova do Tipo Ia podem não ser tão simétricas como se pensava. G299 pode ser um exemplo desse tipo "invulgar" de supernova do Tipo Ia. Usando uma observação longa do Chandra, os investigadores descobriram que a concha de detritos da estrela que explodiu está expandindo-se de forma diferente em várias direções.

Nesta nova imagem do Chandra, o vermelho, verde e azul representam raios-X de baixa, média e alta energia, respetivamente, detetados pelo telescópio. Os raios-X de energia média incluem a emissão do ferro e os raios-X altamente energéticos incluem a emissão de silício e enxofre. Os dados de raios-X foram combinados com dados infravermelhos do levantamento terrestre 2MASS que mostra as estrelas no campo de visão.

Ao realizar uma análise detalhada dos raios-X, os investigadores encontraram vários exemplos claros de assimetrias em G299. Por exemplo, a razão entre as quantidades de ferro e silício na parte do remanescente mesmo acima do centro é maior que na região do remanescente mesmo por baixo do centro. Esta diferença pode ser vista na cor mais esverdeada da secção superior em comparação com a cor mais azulada da secção inferior. Além disso, existe uma porção fortemente alongada no remanescente que estende para a direita. Nesta região, a relação ferro-silício é similar à encontrada na região sul do remanescente.

Os padrões observados nos dados do Chandra sugerem que esta supernova do Tipo Ia pode ter sido produzida por uma explosão muito desequilibrada. Também pode ser que o remanescente está a expandir-se para um ambiente onde o meio que encontra é irregular. Independentemente da explicação definitiva, as observações de G299 e de outros objetos como este estão a mostrar aos astrónomos quão variadas estas flores cósmicas podem ser. O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 1 de Setembro de 2014 da revista The Astrophysical Journal e está disponível online.
Fonte: Astronomia Online - Portugal

Big Bang: o que existia antes da maior explosão de todos os tempos?

Será que algum dia saberemos o que aconteceu antes do Big Bang? Esta não é uma questão apenas filosófica: há alguns aspectos que podem vir a ser cientificamente testados.
Big Bang
Por muito tempo o homem achou que o Universo – por definição, tudo que tem existência física – era de idade infinita, ou com uma idade que poderia ser medida em gerações humanas, como contado por muitas mitologias. Porém, graças aos estudos da taxa de expansão do Universo, sabemos que há cerca de 13,8 bilhões de anos tudo que podemos observar veio de uma expansão a partir de um ponto menor que um átomo, o Big Bang. O modelo do Big Bang é a melhor explicação que temos para a aparência do cosmos atual, mas ele tem suas limitações – como o fato de que não responde a algumas perguntas fundamentais, como “o que veio antes do Big Bang?” (se é que veio alguma coisa). Mas antes de tentar entender as possíveis respostas, é preciso primeiro entender a pergunta.

Inflação do big bang

O Universo pode ser definido como tudo o que existe em um sentido físico, mas nós podemos observar apenas uma parte dele. Olhando ao redor vemos galáxias por todos os lados, e elas todas se parecem umas com as outras, não há uma direção especial no espaço… Isso significa que o Universo não tem “bordas” (ou um centro). Se fossemos movidos instantaneamente para uma galáxia distante, veríamos um cosmos semelhante ao que vemos da Terra, com um raio efetivo de 46 bilhões de anos-luz. Não podemos ver além desse raio, não importa onde estejamos posicionados. Por vários motivos os cosmologista acreditam que o Universo sofreu um processo de inflação em seus primórdios – uma expansão rápida logo após o Big Bang.

Com a expansão, veio o resfriamento, e, passados cerca de 380.000 anos do Big Bang, o Universo ficou transparente, e a luz daquela época pode ser percebida hoje como a radiação cósmica de fundo (CMB, na sigla em inglês de Cosmic Microwave Background). Essa radiação foi examinada por meio de telescópios espaciais como o COBE, WMAP e, mais recentemente, o Planck, e cientistas perceberam que ela é bastante suave, mas não totalmente uniforme: contém irregularidades que eram minúsculas e ficaram imensas com a inflação, e se tornaram as sementes para os objetos em larga escala, como galáxias e grupos de galáxias vistos hoje.

Existem várias versões possíveis para a inflação, mas o ponto essencial é que as flutuações aleatórias de temperatura e densidade produzidas pelo Big Bang foram suavizadas pela expansão rápida, como um balão murcho e enrugado se torna um objeto liso quando inflado. Mas a inflação teria acontecido tão rápido que o Universo passou a ter regiões desconectadas – universos paralelos – que podem até mesmo ter leis físicas diferentes. A inflação produziria muitas ondas gravitacionais – flutuações na estrutura do espaço e tempo – que por sua vez deixariam as marcas na radiação cósmica de fundo. As ondas gravitais no início do Universo teriam agitado o espaço-tempo, criando um ambiente que distorceu a emissão de luz.

Universos de bolso

Entretanto, nada disso nos informa o que veio antes do Big Bang. Em muitos modelos inflacionários, bem como em teorias do Big Bang mais antigas, este é o único Universo que existe, ou, pelo menos, o único que podemos observar. Uma exceção é o modelo conhecido como inflação eterna. Nele, o Universo Observável é parte de um “Universo de bolso”, uma bolha em uma enorme espuma de inflação. Na nossa bolha particular, a inflação começou e parou, mas em outros universos desconectados do nosso a inflação pode ter propriedades diferentes.

A inflação eterna esvaziou as regiões fora das bolhas, eliminando toda a matéria ali – não há estrelas, galáxias ou qualquer coisa reconhecível. Se a inflação eterna está correta, o Big Bang é a origem do nosso universo-bolha, mas não de todo o Universo, que pode ter uma origem muito anterior. Se algum dia tivermos evidências dos multiversos, elas serão indiretas, mesmo com a confirmação da inflação feita pelo telescópio Planck e outros. Em outras palavras, a inflação eterna pode responder sobre o que precedeu o Big Bang, mas ainda vai deixar a questão da origem última fora de alcance.

Ciclos de trilhões de anos

Muitos cosmologistas consideram o modelo inflacionário como o pior modelo que temos. As propriedades gerais da inflação são interessantes, graças à sua utilidade para resolver problemas difíceis em cosmologia, mas certos detalhes são complicados. O que causou a inflação? Como ela começou e quando terminou? Se a inflação eterna está correta, quantos universos-bolha podem existir com propriedades semelhantes às do nosso? Houve um “Big Bang Maior” que originou o multiverso? E, finalmente (o que diferencia a ciência da filosofia), podemos testar estas hipóteses?

Existe uma alternativa ao modelo inflacionário, que evita estas questões, e responde o que havia antes do Big Bang. Se o modelo de universo cíclico de Paul Steinhardt e Neil Turok estiver certo, o Universo reside dentro de um vazio em uma dimensão maior. Junto do nosso universo há um universo paralelo que não podemos observar diretamente, mas que está conectado com o nosso pela gravidade. O Big Bang não seria o início, mas um momento em que duas “branas” (termo que deriva de “membranas”) colidiram. O Universo no modelo cíclico está entre períodos em que as branas estão se afastando, com expansão acelerada, e novos Big Bangs estariam em períodos em as branas colidem novamente. Como cada ciclo levaria trilhões de anos para se completar, o universo seria infinitamente velho, evitando os problemas filosóficos dos modelos inflacionários.

Embora o universo cíclico não seja popular entre os cosmologistas, ele pelo menos poderia ser descartado pela observação: se a “assinatura gravitacional” da inflação for encontrada, o modelo cíclico já era… mas o modelo cíclico, por sua vez, não está completo – ele não explica quanta energia escura há no universo, por exemplo. E atualmente não há evidência física que o diferencie dos modelos inflacionários. Se você acha que todas estas opções são espantosas, pode ter certeza de que os cientistas pensam o mesmo. Como o universo observável está em expansão acelerada, sem sinal de que vá entrar em colapso mesmo no futuro mais distante, por que haveria um cosmos com um início mas sem um fim semelhante?

Se a inflação ou o Big Bang apaga as informações sobre o que veio antes (se é que algo veio), será que não estamos discutindo quantos anjos poderiam dançar Gangnam Style na cabeça de um alfinete? Mesmo se a inflação eterna ou o modelo cíclico forem corretos, eles colocam a questão da origem de tudo no campo do que não pode ser testado. Em dez ou cem anos, as questões e métodos que usamos para responder estas questões provavelmente terão evoluído. Por enquanto, ainda não está claro como podemos saber o que precedeu o Big Bang.
Fonte: BBC
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