29 de mai de 2015

Galáxia em fusão quebram o silêncio de rádio

Esta impressão de artista ilustra como os jatos velozes oriundos de buracos negros supermassivos podem parecer. Estes fluxos de plasma são o resultado da extração de energia da rotação de um buraco negro supermassivo à medida que consome o disco rodopiante de matéria que o rodeia. Estes jatos têm uma emissão muito forte no rádio. Crédito: ESA/Hubble, L. Calçada (ESO)          


Na mais extensa pesquisa do seu tipo já realizada, uma equipa de cientistas encontrou uma relação inequívoca entre a presença de buracos negros supermassivos que alimentam jatos velozes que emitem sinais de rádio e a história da fusão das suas galáxias hospedeiras. Descobriu-se que quase todas as galáxias que contêm estes jatos estão ou a fundir-se com outra galáxia, ou fizeram-no recentemente. Os resultados dão peso significativo ao caso dos jatos como o produto de buracos negros em fusão e serão publicados na revista The Astrophysical Journal.Uma equipe de astrónomos usou o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA para realizar um grande levantamento sobre a relação entre as galáxias que sofreram fusões e a atividade dos buracos negros supermassivos nos seus núcleos.

A equipa estudou uma grande variedade de galáxias com centros extremamente luminosos - conhecidos como núcleos galácticos ativos (NGAs) - que se pensa serem o resultado de grandes quantidades de matéria aquecida que circula em redor e é consumida por um buraco negro supermassivo. Embora se pense que a maioria das galáxias albergue um buraco negro supermassivo, apenas uma pequena percentagem são assim tão luminosos e ainda menos dão um passo em frente e formam o que é conhecido como jatos relativistas. Os dois jatos de plasma altamente velozes movem-se quase à velocidade da luz e fluem para fora em sentidos opostos e perpendicularmente ao disco de matéria que rodeia o buraco negro, estendendo-se milhares de anos-luz para o espaço. O material quente dentro dos jatos é também a origem das ondas de rádio.

São estes jatos que Marco Chiaberge do STScI (igualmente da Universidade Johns Hopkins, EUA e do INAF-IRA, Itália) e a sua equipa esperavam confirmar como o resultado de fusões galácticas. A equipa examinou cinco categorias de galáxias em busca de sinais visíveis de fusões recentes ou em curso - dois tipos de galáxias com jatos, dois tipos de galáxias que tinham núcleos luminosos mas que não tinham jatos, e um conjunto de galáxias inativas regulares. As galáxias que abrigam estes jatos relativistas libertam grandes quantidades de radiação no rádio," explica Marco. "Ao usar a câmara WFC3 do Hubble, descobrimos que quase todas as galáxias com grandes quantidades de emissão de rádio, o que implica a presença de jatos, estavam associadas com fusões. No entanto, não eram só as galáxias que continha jatos as únicas a mostrar evidências de fusões!"
Esta imagem obtida pelo Telescópio Hubble da NASA mostra uma seleção de galáxias usadas no setudo para confirmar a ligação entre as fusões e os jatos velozes dos buracos negros supermassivos. Estas galáxias têm fortes emissões de rádio, o que significa que os buracos negros supermassivos aí abrigados estão a expelir grandes quantidades de plasma. No canto superior esquerdo tempo 3C 297, no canto inferior esquerdo está 3C 454.1 e à direita encontra-se a galáxia 3C 356. Crédito: NASA, ESA, M. Chiaberge (STScI)

Outros estudos já tinham mostrado uma forte relação entre a história das fusões de uma galáxia e os altos níveis de radiação no rádio, o que sugere a presença de jatos relativistas escondidos no centro da galáxia. No entanto, este estudo é muito mais extenso e os resultados são muito claros, o que significa que agora pode ser dito com quase toda a certeza que os NGAs de rádio, isto é, galáxias com jatos relativistas, são o resultado de fusões galácticas. Nós descobrimos que a maioria dos eventos de fusão propriamente ditos não resultam na criação de NGAs com uma poderosa emissão de rádio," afirma o coautor Roberto Gilli do Osservatorio Astronomico di Bologna, Itália. "Cerca de 40% das outras galáxias que observámos também atravessam um período de fusão e no entanto falharam em produzir as espetaculares emissões de rádio e os jatos dos seus homólogos."

Embora seja agora muito claro que uma fusão galáctica é quase certamente necessária para uma galáxia albergar um buraco negro supermassivo com jatos relativistas, a equipa deduz que devem haver condições adicionais que precisam ser atingidas. Eles especulam que a colisão de uma galáxia com outra produz um buraco negro supermassivo com jatos quando este buraco negro central roda mais depressa - possivelmente como resultado de um encontro com outro buraco negro de massa similar - à medida que o excesso de energia extraída da rotação alimenta os jatos. Há duas maneiras das fusões provavelmente afetarem o buraco negro central.

A primeira seria um aumento na quantidade de gás atraído para o centro da galáxia, acrescentando massa tanto ao buraco negro como ao disco matéria em seu redor," explica Colin Norman, coautor do artigo. "Mas este processo deve afetar os buracos negros em todas as fusões galácticas e, apesar disso, nem todas as galáxias em fusão que têm buracos negros acabam com jatos, por isso não é suficiente para explicar a origem destes jatos. A outra hipótese é que uma fusão entre duas galáxias gigantescas faz com que dois buracos negros de massa semelhante também se fundam. Pode ser que uma determinada classe de fusão entre dois buracos negros produza um único buraco negro supermassivo e veloz, o que explica a produção dos jatos."

Serão necessárias observações futuras usando tanto o Hubble como o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) do ESO para melhorar e expandir ainda mais o estudo, e para continuar a lançar luz sobre estes processos complexos e poderosos.
Fonte: Astronomia Onlie

27 de mai de 2015

Galáxias Apagadas São Descobertas Escondidas No Aglomerado de Virgo

LSB

Uma pesquisa recente usando o Telescópio Canadá-França-Havaí, descobriu centenas de novas galáxias no Aglomerado de Virgo, o grande aglomerado de galáxias mais próximo de nós. A maior parte dos objetos identificados, são galáxias anãs extremamente apagadas, objetos centenas de milhares de vezes menos massivos do que a nossa galáxia, e que estão entre as galáxias mais apagadas conhecidas no universo. O Aglomerado de Virgo parece ser o lar de muito mais sistemas apagados do que o Grupo Local de galáxias, onde vive a Via Láctea, sugerindo que a formação das galáxias em pequenas escalas pode ser algo mais complicado do que se pensava anteriormente, e que o nosso Grupo Local pode não ser um canto típico do universo.

A descoberta foi anunciada pela equipe Next Generation Virgo Cluster Survey e está baseada nos dados coletados, durante 6 anos, com a Megacam, uma câmera de 340 megapixels, operando no Telescópio Canadá-França-Havaí e capaz de observar de uma única vez, um campo de visão de um grau quadrado no céu, ou o equivalente a 4 Luas Cheias. Aproveitando as vantagens do vasto ângulo de visão da MegaCam, a equipe do NGVS foi capaz de observar o Aglomerado de Virgo de forma completa, cobrindo uma área do céu equivalente a mais de 400 Luas Cheias, com uma profundidade e com uma resolução que significantemente excede as pesquisas anteriormente existentes sobre o aglomerado. O mosaico resultante, tem cerca de 40 bilhões de pixels, e é o mais profundo e vasto campo contíguo já observado com tanto detalhe.

Para explorar o completo poder dos dados, Laura Ferrarese, Lauren McArthur, e Patrick Cote do National Research Council of Canada, desenvolveram uma técnica de análise de dados sofisticada que permitiu com que eles descobrissem muitas vezes mais galáxias do que se conhecia anteriormente, incluindo alguns dos objetos mais apagado e difusos conhecidos. Virgo é o grande aglomerado de galáxias mais próximo de nós, localizado a aproximadamente 50 milhões de anos-luz de distância. Enquanto que a Via Láctea forma parte de um grupo relativamente pequeno de galáxias, conhecido como Grupo Local, espalhado por poucos milhões de anos-luz, Virgo contém dezenas de galáxias brilhantes e milhares de galáxias apagadas.

No Grupo Local, as teorias atuais de formação de galáxias sugerem que deveriam existir centenas ou milhares de galáxias anãs, mas pouco mais de 100 foram detectadas. Aglomerados como o de Virgo, eram conhecidos por serem campos mais ricos para se caçar as galáxias anãs, mas somente recentemente o NGVS tornou possível firmar as restrições nesses números. Para entender as implicações dessas novas descobertas, Jonathan Grossauer e James Taylor da Universidade de Waterloo rodaram simulações computacionais de aglomerados como Virgo, para ver quantas concentrações de matéria escura eles deveriam conter atualmente.

Comparando os números e as massas dos aglomerados de matéria escura com a população de galáxias descobertas pelo NGVS, eles encontraram um padrão bem simples, onde a razão de massa estelar com relação à matéria escura muda vagarosamente das menores para as maiores galáxias. Parece quem em Virgo, possa existir uma simples relação entre a massa da matéria escura e o brilho galáctico, válido para um fator acima de 1000000 massas estelares.

Esse não é caso para o Grupo Local: os aglomerados de matéria escura de pouca massa que foram ocupados pelas galáxias em Virgo, não parecem ser capaz de formar galáxias no Grupo Local. Assim, por que os dois ambientes são diferentes? Um estudo subsequente com simulações de mais alta resolução feitas pelo NGVS irá explorar como as galáxias estão espacialmente distribuídas através do aglomerado, para buscar mais pistas sobre a misteriosa formação das galáxias anãs.
Fonte: SPACE TODAY

Cicatriz de 600 mil quilômetros toma conta do disco solar

Gigantesco filamento solar

Nos últimos dias, um gigantesco filamento de plasma está tomando conta da face visível do Sol. A feição é gigantesca e caso se rompa poderá ejetar bilhões de toneladas de massa coronal em direção à Terra. Embora os filamentos solares sejam uma paisagem típica da cromosfera solar, sempre que eles atingem tamanhos gigantes e se voltam para a Terra as preocupações aumentam, pois caso se rompam podem provocar violentas tempestades geomagnéticas aqui na Terra. Nesta imagem, registrada na manhã de quarta-feira através do Observatório Solar Apolo11 vemos uma enorme feição desse tipo, apontada em direção à Terra. A trilha tem cerca de 600 mil quilômetros de extensão e em algumas localidades pode ultrapassar 100 mil quilômetros de altura.

O que é um Filamento
Um filamento solar é uma espécie de trilha de plasma que se forma na região da cromosfera e que se mantêm contida pela ação dos intensos campos magnéticos que envolvem o gás.
Normalmente, os filamentos solares são pequenos e ocupam entre 50 mil e 100 mil km de extensão, mas em algumas ocasiões podem crescer muito e formar longas estradas. A espessura varia pouco, quase sempre ao redor de 1000 km de largura, mas podem se erguer a mais de 120 mil km de altura, formando gigantescas cordilheiras de gás incandescente. As labaredas vistas no limbo do Sol nada mais são que os filamentos vistos contra o fundo negro do espaço. Quando isso acontece passam a se chamar proeminências.

Rompimento
O rompimento de um filamento pode ocorrer por diversos motivos, entre eles alguma instabilidade no campo magnético que o envolve ou então quando a pressão do gás aprisionado se torna tão elevada que o campo magnético não consegue mais contê-lo.
Quando isso acontece, o gás que estava aprisionado se expande abruptamente em direção ao espaço. 
 
Consequências
Se o filamento é pequeno, após a ruptura o gás retorna à superfície do Sol atraído pela intensa gravidade e magnetismo. Caso o filamento seja muito denso ou longo, como neste caso, o gás é arremessado tão violentamente que pode escapar do domínio solar e viajar para muito longe e chegar aos diversos planetas do sistema.

Aqui na Terra
Caso atinjam o nosso planeta, as partículas ejetadas pelo rompimento do filamento podem provocar as chamadas tempestades geomagnéticas, que em sua forma mais branda podem ser vistas na forma das auroras polares.
Quando as tempestades são muito intensas podem causar danos bastante sérios em linhas de transmissão de energia, equipamentos a bordo de satélites e panes em sistemas de comunicação e orientação.
Fonte: APOLO11.COM - http://www.apolo11.com/

Astrônomos registram imenso lago de lava na região patera Loki em Io

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Os cientistas, analisando as imagens de alta resolução obtidas pelo Large Binocular Telescope Observatory no Arizona, descobriram um enorme lago de lava em Io, o quinto satélite de Júpiter e o terceiro maior deles. Io é levemente maior que a nossa Lua, mas é o corpo mais geologicamente ativo do nosso Sistema Solar. Centenas de áreas vulcânicas pontuam a superfície, que é na sua maioria coberta com enxofre e dióxido de enxofre. A maior dessas feições vulcânicas, denominada de Loki, em homenagem ao deus nórdico muitas vezes associado com o fogo e com o caos, é uma depressão vulcânica chamada de patera, onde o crosta de lava mais densa solidificando no topo de um lago de lava, episodicamente afunda no lago, fazendo com que surja uma emissão térmica que regularmente é observada da Terra.

Loki, tem somente 200 km de diâmetro, e até então era muito pequena para ser observada por telescópios baseados na superfície da Terra. Agora, graças ao Large Binocular Telescope Interferoemter (LBTI), um grupo de astrônomos foi capaz de observar a região de Loki Patera em detalhes pela primeira vez, desde a Terra. Nós temos observado emissões brilhantes – sempre como uma mancha não resolvida – surgindo em diferentes locais em Loki Patera, durante anos.

Novas imagens feitas pelo LBTI têm mostrado pela primeira vez que essas emissões nascem simultaneamente de diferentes locais em Loki Patera”, disse o Prof. Imke de Pater, da Universidade da Califórnia, Berkeley. Isso sugere fortemente que a feição em forma de ferradura é muito provavelmente um lago de lava ativo como se tinha como hipótese no passado. Um dos membros da equipe, o Dr. Chick Woodward, da Universidade de Minnesota adicionou: “estudando a atividade vulcânica dinâmica em Io, que está constantemente remoldando a superfície do satélite, representa pistas para a estrutura interior desse satélite”.

“Isso ajuda a pavimentar o caminha para futuras missões da NASA como a Io Observer. A órbita altamente elíptica de Io perto de Júpiter sofre constantemente com as marés que estressam o satélite, como uma laranja exprimida, onde o suco pode escapar por meio de fraturas na pela da laranja”.

Galáxia de explosão de estrelas M94

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Crédito de imagem e direitos autorais: Leonardo Orazi

O que faria o centro da M94 ser tão brilhante? A galáxia espiral M94 tem um anel de estrelas recém formadas ao redor de seu núcleo, dando a ela não só uma aparência pouco comum, mas também um forte brilho no seu interior. A hipótese que domina essa explicação diz respeito a um alongado nó de estrelas conhecido como barra que rotacional na M94 e tem gerado uma explosão de formação de estrelas no seu anel mais interno. Recentes observações têm revelado que o anel externo, mais apagado, não é fechado e é relativamente complexo. A M94 mostrada nessa imagem se espalha por cerca de 300000 anos-luz de diâmetro, localiza-se a cerca de 15 milhões de anos de distância e pode ser vista através de pequenos telescópios apontados na direção da constelação Cães de Caça, ou Canes Venatici.

25 de mai de 2015

O lugar mais lotado da Via Láctea

The most crowded place in the Milky Way

Essa nova imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA apresenta o Aglomerado dos Arcos, o aglomerado estelar mais denso conhecido na Via Láctea. Ele está localizado a cerca de 25000 anos-luz de distância da Terra na constelação de Sagittarius (O Arqueiro), perto do coração da nossa galáxia, a Via Láctea. Ele é, como seu vizinho, o Aglomerado do Quinteto, um objeto astronômico jovem com cerca de 2 a 4 milhões de anos de vida. O Aglomerado dos Arcos é tão denso que numa região com o raio igual à distância entre o Sol e a estrela mais próxima existem 100000 estrelas! No mínimo 150 estrelas dentro desse aglomerado estão entre as estrelas mais brilhantes já descobertas na Vi a Láctea.

Essas estrelas são tão brilhantes e massivas que elas queimarão seu combustível num curo período de tempo, em escala cosmológica, de poucos milhões de anos, e morrerão em espetaculares explosões de supernovas. Devido ao curto período de vida das estrelas no aglomerado, o gás entre as estrelas contém uma quantidade incomum de elementos mais pesados, que foram produzidas por uma geração anterior de estrelas. Apesar do seu brilho, o Aglomerado dos Arcos não pode ser visto a olho nu. A luz visível do aglomerado é completamente obscurecida por gigantescas nuvens de poeira nessa região. Para fazer o aglomerado visível, os astrônomos têm usado detectores que podem coletar a luz de raios-X, infravermelho, e rádio, já que esses comprimentos de onda podem passar através das nuvens de poeira.

Astrônomos revelam os hábitos alimentares de Galáxias

NGC 1512 with labels
Um novo estudo, não somente revela uma galáxia espiral devorando uma galáxia anã compacta próxima, mas também mostra evidências de seu lanche galáctico com detalhes sem precedentes. Uma equipe de astrônomos Australianos e Espanhóis registraram uma galáxia engolindo seus vizinhos e deixando para trás, evidências sobre essa dieta. As galáxias crescem capturando gás solto de sua vizinhança e transformando-o em novas estrelas ou engolindo galáxias vizinhas. Contudo, elas normalmente deixam para trás poucos traços de seus hábitos canibais. O Obervatório Astrnômico Australiano (AAO) e Ángel R. López-Sánchez da Universidade Macquaire e seus colaboradores veem estudando a galáxia NGC 1512 para ver se sua história química se ajusta com sua aparência física.

Uma equipe de pesquisadores utilizou as capacidades únicas do Telescópio Anglo-Australiano de 3.9 metros (AAT) perto de Coonabarabran, em New South Wales para medir o nível de enriquecimento químico em gás através de toda a face da NGC 1512. O enriquecimento químico ocorre quando as estrelas queimam o hidrogênio e o hélio do Big Bang em elementos mais pesados através de reações nucleares em seus núcleos. Esses novos elementos são lançados de volta no espaço quando as estrelas morrem, enriquecendo o gás ao redor com elementos químicos como oxigênio, que a equipe mediu.

“Nós estávamos esperando encontrar gás fresco, ou gás enriquecido no mesmo nível que o da galáxia está sendo consumida, mas fomos surpreendidos ao encontrarmos gás que na verdade eram remanescentes de galáxias engolidas anteriormente”, disse López-Sánchez. O gás difuso nas regiões externas da NGC 1512 não é o gás primordial criado no Big Bang, mas é o gás que já foi processado por gerações prévias de estrelas. O Australia Telescope Compact Array do CSIRO, um poderoso rádio interferômetro de 6 quilômetros de diâmetro no leste da Austrália, foi usado para detectar grandes quantidades de gás hidrogênio frio que se estende além do disco estelar da galáxia espiral NGC 1512.

“Os densos pacotes de gás hidrogênio no disco externo da NGC 1512 aponta com precisão regiões de formação ativas de estrelas”, disse Baerbel Koribalski do CSIRO, um membro da colaboração de pesquisa. Quando essas descobertas foram examinadas em combinação com observações de rádio e ultravioleta, os cientistas concluíram que o gás rico está sendo processado em novas estrelas não vem das regiões internas da galáxia. Ao invés disso, o gás foi provavelmente absorvido pela galáxia no decorrer da sua vida à medida que a NGC 1512 crescia engolindo outras galáxias menores ao seu redor. Tobias Westmeier, do International Center for Radio Astronomy Research em Perth, disse que enquanto o canibalismo galáctico já é algo conhecido por muitos anos, essa é a primeira vez que ele tem sido observado com tanto detalhe.

“Usando observações tanto de telescópios em Terra como no espaço, nós fomos capazes de juntar as peças de uma história detalhada para essa galáxia e para melhor entender como as interações e fusões com outras galáxias têm afetado sua evolução e a taxa com a qual as estrelas se formaram”, disse ele. O sucesso da equipe e a nova abordagem para investigar como as galáxias crescem está sendo usada em novo programa para refinar futuramente os melhores modelos da evolução galáctica. Para esse trabalho, os astrônomos usaram dados espectroscópicos do AAT no Observatório Siding Spring na Austrália para medir a distribuição química ao redor das galáxias.

Eles identificaram o gás difuso ao redor do sistema galáctico duplo, usando as observações de rádio do Australian Telescope Compact Array (ATCA). Em adição a isso, eles identificaram regiões de nova formação de estrelas, com dados do telescópio espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX). “A combinação única desses dados fornece uma poderosa ferramenta para deslindar a natureza e a evolução das galáxias”, disse López-Sánchez. Nós iremos observar outras galáxias usando as mesmas técnicas provadas para melhorar nosso entendimento do comportamento passado das galáxias no universo local”.
Fonte: http://astronomy.com

22 de mai de 2015

Telescópios capturam raros momentos iniciais de supernovas bebé

O gráfico ilustra uma curva de luz da recém-descoberta supernova do Tipo Ia, denominada KSN 2011b, pelo telescópio Kepler. A curva de luz mostra o brilho de uma estrela (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) antes, durante e depois a explosão. O diagrama branco à direita representa 40 dias de observações contínuas do Kepler. Na caixa vermelha, a região azulada é o "aumento" esperado nos dados caso uma estrela companheira esteja presente durante a supernova. As medições permaneceram constantes (linha amarela), concluindo que a causa seja a fusão de duas estrelas em órbita íntima, muito provavelmente duas anãs brancas. A descoberta fornece as primeiras medições diretas capazes de informar os cientistas acerca da cusa da explosão. Crédito: Ames da NASA/W. Stenzel

Os astrónomos estão intrigados pelas medições de supernovas recém-nascidas obtidas pelo Kepler e pelo Swift, debruçando-se sobre elas na esperança de melhor compreender o que despoleta estas explosões demolidoras. Os cientistas estão particularmente fascinados com as supernovas do Tipo Ia, pois podem servir como um "farol" para medir grandes distâncias através do espaço. As observações inéditas dos pré-eventos de supernovas pelo Kepler e a agilidade do Swift em dar resposta aos eventos motivaram ambos descobertas importantes, ao mesmo tempo mas em comprimentos de onda muito diferentes," afirma Paul Hertz, diretor de astrofísica.

"Não só podemos obter uma imagem sobre o que desencadeia uma supernova do Tipo Ia, mas estes dados permitem-nos melhor calibrar as supernovas do Tipo Ia como 'velas padrão', o que tem implicações para a nossa capacidade de eventualmente compreender os mistérios da energia escura. As supernovas do Tipo Ia explodem com brilho semelhante porque o objeto [que explode] é sempre uma anã branca, o remanescente de uma estrela como o Sol, agora com o tamanho da Terra. Uma anã branca pode explodir como uma supernova ao fundir-se com outra anã branca ou ao puxar demasiada matéria de uma estrela companheira, provocando uma reação termonuclear.

Nos estudos publicados ontem na revista Nature, o Kepler e o Swift encontraram evidências que suportam ambos os cenários estelares explosivos. Os investigadores que estudam os dados do Kepler avistaram três supernovas novas e distantes, e o conjunto de dados inclui medições obtidas antes das violentas explosões. Conhecido pelas suas proezas como caçador de planetas e pelo seu olhar incessante, as observações extraordinariamente precisas e frequentes do telescópio espacial Kepler (a cada 30 minutos) permitiram aos astrónomos voltar o relógio atrás no tempo e dissecar os momentos iniciais de uma supernova. A descoberta fornece as primeiras medições diretas capazes de informar os cientistas acerca da causa da explosão.

"As nossas descobertas de supernovas pelo Kepler favorecem fortemente o cenário de fusão de uma anã branca, enquanto o estudo do Swift, liderado por Cao, prova que as supernovas do Tipo Ia podem também surgir a partir de anãs brancas individuais," explica Robert Olling, investigador associado da Universidade de Maryland e autor principal do estudo. "Assim como muitos caminhos vão dar a Roma, a natureza poderá ter várias formas de fazer explodir anãs brancas. Para capturar os primeiros momentos das explosões Tipo Ia, a equipa de investigação monitorizou 400 galáxias durante dois anos usando o Kepler. A equipa descobriu três eventos, designados KSN 2011b, KSN 2011c e KSN 2012a, com medições obtidas antes, durante e após as explosões.

Os primeiros dados fornecem uma visão sobre os processos físicos que inflamam estas bombas estelares a centenas de milhões de anos-luz de distância. Quando uma estrela transforma-se em supernova, a explosão de energia ejeta o material a velocidades hipersónicas, emitindo uma onda de choque em todas as direções. Se existir uma estrela companheira nas proximidades, a perturbação da onda de choque será gravada nos dados. Os cientistas não encontraram evidências de uma estrela companheira e concluíram que a causa é a colisão e fusão de duas estrelas que orbitam bastante perto uma da outra, muito provavelmente duas anãs brancas.

Esta simulação de computador mostra os detritos de uma supernova do Tipo Ia (castanho) colidindo com a sua companheira estelar (azul) a dezenas de milhões de quilómetros por hora. A interação produz luz ultravioleta que escapa à medida que a concha da supernova envolve a companheira, um sinal detetado pelo Swift.  Crédito: UC Berkeley, Daniel Kasen

O conhecimento da distância de uma galáxia no estudo Kepler foi fundamental para caracterizar o tipo de supernova avistado por Olling e colegas. Para determinar a distância, a equipa voltou-se para os poderosos telescópios dos Observatórios Gemini e W. M. Keck no topo de Mauna Kea, Hawaii. Estas medições foram importantes para os cientistas concluírem que as supernovas que haviam descoberto eram do Tipo Ia. O Kepler deu-nos ainda outra surpresa, desempenhando um papel inesperado na ciência das supernovas, ao fornecer as primeiras boas amostras de curvas de luz do início de uma supernova do Tipo Ia," comenta Steve Howell, cientista do projeto Kepler no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, no estado americano da Califórnia. Agora na sua missão K2, o observatório irá procurar mais supernovas entre muitos milhares de galáxias. Um grupo separado de astrónomos também encontrou dados intrigantes sobre uma supernova diferente. Liderados pelo estudante Yi Cao do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), uma equipa usou o Swift para detetar um flash ultravioleta, sem precedentes, dos primeiros dias de uma supernova do Tipo Ia. Com base em simulações de computador de explosões de supernova em sistemas binários, os investigadores acreditam que o pulso UV foi emitido quando a onda de choque chocou contra e engoliu uma estrela companheira nas proximidades.

"Se o Swift tivesse olhado apenas um dia ou dois depois, teríamos perdido completamente o flash ultravioleta," afirma Brad Cenko, membro da equipa do Swift no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA. "Graças à cobertura de comprimento de onda do Swift e à sua capacidade de programação rápida, é atualmente o único observatório que pode fazer com regularidades estas observações. Segundo a análise, os detritos da supernova colidiram e envolveram a estrela companheira, criando uma região de emissão de raios ultravioleta. O pico da temperatura excedeu os 11.000 graus celsius, cerca de duas vezes a temperatura da superfície do Sol.

A explosão, designada iPTF14atg, foi vista pela primeira vez no dia 3 de maio de 2014, na galáxia IC 831, localizada a cerca de 300 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação de Cabeleira de Berenice. Foi descoberta através de um sistema de observação robótica de campo-largo conhecido como iPTF (intermediate Palomar Transient Factory), uma colaboração de vários institutos liderada pelos Observatórios Óticos do Caltech. Nós não vimos nenhuma evidência dessa explosão em imagens obtidas na noite anterior, por isso quando descobrimos iPTF14atg tinha apenas um dia," comenta Cao. "Melhor ainda, confirmámos que era uma jovem supernova do Tipo Ia, algo que temos trabalhado arduamente para que o nosso sistema encontrasse."

A equipa solicitou imediatamente observações de acompanhamento a outras instalações, incluindo observações ultravioletas e em raios-X pelo satélite Swift da NASA. Não foram encontrados raios-X, mas o Swift descobriu um pico decrescente de radiação ultravioleta alguns dias depois do início da explosão, sem aumento correspondente em comprimentos de onda visíveis. Após o desvanecimento do flash, tanto os comprimentos de onda UV como os visíveis subiram à medida que a supernova crescia de brilho.

O pulso ultravioleta de iPTF14atg fornece fortes evidências da presença de uma estrela companheira mas, tendo em conta que duas anãs brancas em colisão podem também produzir supernovas (como demonstrado pelos resultados do Kepler), os astrónomos estão a trabalhar para determinar a percentagem de supernovas produzidas por cada um dos cenários. Os cientistas acrescentam que uma melhor compreensão das diferenças entre as explosões do Tipo Ia vai ajudar os astrónomos a aperfeiçoar o seu conhecimento da energia escura, uma força misteriosa que parece estar a acelerar a expansão cósmica.
Fonte: Astronomia Online

Um Céu Escuro e Empoeirado

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Créditos de Imagem: Scott Rosen
No céu empoeirado na direção da constelação de Taurus e do Braço de Orion da nossa Via Láctea, esse vasto mosaico segue as nebulosas de reflexão escuras e apagadas ao longo da nuvem molecular fértil da região. O campo de visão de seis graus começa com a longa nebulosa escura LDN 1495 e se espalha a partir da parte inferior esquerda, e se estende além da nebulosa parecida com um pássaro conhecida como Nebulosa da Águia Bebê, a LBN 777, na parte inferior direita. Pequenas nebulosas de reflexão azuladas circundam as estrelas espalhadas e mais apagadas de Taurus, aparecem na imagem embora sejam normalmente esquecidas em prol dos espetáculos celestes mais brilhantes e mais conhecidos da constelação. Associada com a jovem estrela variável RY Tau, está a nebulosa amarelada VdB 27 em direção à parte superior esquerda. Localizada a 400 anos-luz de distância, a nuvem molecular de Taurus é uma das regiões de formação de estrelas de pequena massa mais próximas da Terra. A essa distância, essa visão escura se espalha por cerca de 40 anos-luz.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap150522.html

WISE descobre galáxia mais luminosa do universo

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Impressão de artista da galáxia WISE J224607.57-052635.0. Crédito: NASA/JPL-Caltech


Uma galáxia remota que brilha com a luz de mais de 300 biliões de sóis foi descoberta usando dados do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA. A galáxia é a mais luminosa já observada até ao momento e pertence a uma nova classe de objetos recentemente descobertos pelo WISE - galáxias infravermelhas extremamente luminosas, ou ELIRGs (extremely luminous infrared galaxies, em inglês). Estamos observando uma fase muito intensa da evolução galáctica," afirma Chao-Wei Tsai do JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia, autor principal do novo artigo publicado hoje na revista The Astrophysical Journal. "Esta luz deslumbrante pode ser o principal surto de crescimento do buraco negro da galáxia."

A galáxia brilhante, conhecida como WISE J224607.57-052635.0, pode ter um buraco negro no seu ventre, empanturrando-se de gás. Os buracos negros supermassivos atraem gás e matéria para um disco em torno deles, aquecendo-os até temperaturas extremas que rondam os milhões de graus e libertando radiação altamente energética no visível, no ultravioleta e em raios-X. A luz é bloqueada pelos casulos circundantes de poeira. À medida que a poeira aquece, irradia luz infravermelha. Os buracos negros gigantes são comuns nos núcleos das galáxias, mas é raro encontrar um assim tão grande e tão no passado cósmico. Tendo em conta que a luz da galáxia que contém o buraco negro já viajou 12,5 mil milhões de anos-luz para chegar até nós, os astrónomos estão vendo o objeto como era no passado distante.

O buraco negro já tinha milhares de milhões de vezes a massa do Sol quando o Universo tinha apenas um-décimo da sua idade atual de 13,8 mil milhões de anos. O novo estudo aponta três razões por que os buracos negros nas ELIRGs podem ter crescido assim tanto. Em primeiro lugar, podem ter nascido já grandes. Por outras palavras, as "sementes", ou os buracos negros embrionários, podem ser maiores do que se pensava ser possível. "Como é arranjamos um elefante?" pergunta Peter Eisenhardt, cientista do projeto WISE no JPL e coautor do artigo. "Uma maneira é começar com um elefante bebé."

As outras duas explicações envolvem ou quebrar ou distorcer o limite teórico da alimentação dos buracos negros, chamado limite de Eddington. Quando um buraco negro alimenta-se, o gás cai para a sua direção e aquece, libertando luz. A pressão da luz pode empurrar o gás para fora, criando um limite para o quão rápido o buraco negro pode continuamente devorar matéria. Se um buraco negro quebrasse este limite, poderia, teoricamente, inchar em tamanho a um ritmo alucinante. Já foram observados buracos negros a quebrar este limite; no entanto, o buraco negro no estudo teria que estar a quebrar repetidamente este limite para crescer assim tanto.


Alternativamente, os buracos negros podem só estar a distorcer este limite.

"Outra maneira para um buraco negro crescer assim tanto é se tiver acesso a um banquete constante, consumindo comida mais depressa do que normalmente se pensava ser possível," afirma Tsai. "Isto pode acontecer caso o buraco negro não gire tão depressa. Se um buraco negro girar mais devagar que o normal, não irá repelir tanto a sua refeição. No final, um buraco negro de rotação lenta pode devorar mais matéria do que um buraco negro de rotação rápida.

"Os buracos negros massivos nas ELIRGs podem estar empanturrando-se de matéria durante maiores períodos de tempo," afirma Andrew Blain da Universidade de Leicester no Reino Unido, coautor do artigo. "É como ganhar uma competição de ingestão de cachorros quentes com a duração de centenas de milhões de anos. São necessárias mais pesquisas para resolver o enigma destas galáxias deslumbrantemente luminosas. A equipa tem planos para melhor determinar as massas dos buracos negros centrais. A determinação da massa irá ajudar a revelar a sua história, bem como a de outras galáxias, neste capítulo muito importante e frenético do nosso cosmos.

O WISE tem encontrado cada vez mais destas galáxias raras em imagens infravermelhas de todo o céu capturadas em 2010. Ao observar todo o céu com mais sensibilidade do que nunca, o WISE foi capaz de avistar espécimes cósmicos raros que, caso contrário, poderiam ter sido perdidos. O novo estudo relata um total de 20 novas ELIRGs, incluindo a galáxia mais luminosa já descoberta até à data. Estas galáxias não foram encontradas mais cedo devido à sua distância e porque a poeira cobre a sua poderosa luz visível numa manifestação incrível de radiação infravermelha. Nós descobrimos, num estudo relacionado, também com o WISE, que até metade das galáxias mais luminosas só são bem visíveis no infravermelho," conclui Tsai.
Fontes: Astronomia Online
http://www.jpl.nasa.gov 

A misteriosa estrela Nast 1

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Os astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA estão revelando novas pistas surpreendente sobre um robusto e rápido envelhecimento estelar cujo comportamento nunca havia sido visto antes na Via Láctea. De fato, a estrela é tão estranha que os astrônomos a apelidaram de Nasty 1, um trocadilho com seu nome oficial no catálogo que é NaSt1. A estrela pode representar um breve estágio transitório na evolução de estrelas extremamente massivas. Descoberta pela primeira vez a algumas décadas atrás, a Nasty 1, foi identificada como uma estrela Wolf-Rayet, uma estrela de rápido crescimento que é muito mais massiva que o nosso Sol. A estrela perdeu suas camadas externas preenchidas com hidrogênio rapidamente, expondo assim seu núcleo super quente e extremamente brilhante de hélio. Mas a Nasty 1, não parece uma estrela Wolf-Rayet típica. Os astrônomos usando o Hubble esperaram ver lobos gêmeos de gás fluindo dos lados opostos da estrela, talvez, algo similar ao que acontece com a massiva estrela Eta Carinae, que é uma candidata a Wolf-Rayet. Ao invés disso, o Hubble revelou um disco de gás em forma de panqueca circulando a estrela. O vasto disco tem cerca de 2 trilhões de milhas de largura, e pode ter formado de uma estrela companheira invisível que comeu o envelope externo da recém formada Wolf-Rayet. Com base nas estimativas atuais, a nebulosa ao redor das estrelas tem apenas poucos milhares de anos de vida e está somente a 3000 anos-luz de distância d Terra.

“Nós ficamos animados ao ver essa estrutura em forma de disco, pois ela pode ser a evidência para a formação de uma estrela Wolf-Rayet de uma interação de estrelas binárias”, disse o líder do estudo John Mauerhan, da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Existem muito poucos exemplos na galáxia desse processo em ação pois, essa fase tem uma vida bem curta, talvez durando somente cem mil anos, enquanto a escala de tempo durante o qual o disco resultante é visível pode ser de somente dez mil anos ou menos. De acordo com o cenário da equipe, uma estrela massiva se desenvolve muito rapidamente, e à medida que ela começa a esgotar o hidrogênio ela incha. Seu envelope externo de hidrogênio torna-se mais frágil e vulnerável ao rompimento gravitacional ou a um tipo de canibalismo estelar por uma estrela companheira próxima. Nesse processo, a estrela mais compacta ganha massa, e a estrela massiva original perde seu envelope de hidrogênio, expondo seu núcleo de hélio para se tornar uma estrela do tipo Wolf-Rayet.

Outra maneira de se formar estrelas do tipo Wolf Rayet é quando uma estrela massiva ejeta seu próprio envelope de hidrogênio por meio de fortes ventos estelares com partículas carregadas. O modelo de interação binária onde uma estrela companheira está presente está ganhando ênfase, pois os astrônomos perceberam que no mínimo 70% das estrelas massivas são membros de sistemas estelares duplos. A perda de massa direta sozinha não pode ser responsável pelo número de estrelas Wolf-Rayet relativas à outras estrelas massivas menos desenvolvidas na galáxia.

“Nós estamos descobrindo que é difícil formar todas as estrelas Wolf-Rayet que nós observamos, por meio do mecanismo tradicional do vento, pois a perda de massa não é tão forte como nós normalmente pensávamos”, disse Nathan Smith da Universidade do Arizona em Tucson, que é co-autor do novo artigo sobre a NaSt1. “A troca de massa em sistemas binários parece ser vital para ser responsável pelas estrelas Wolf-Rayet e pelas supernovas que elas geram, e registrando estrelas binárias nessa fase de vida curta nos ajudará a entender melhor esse processo. Mas o processo de transferência de massa em sistemas binários enormes não é sempre eficiente. Parte da matéria que é arrancada pode vazar durante a briga gravitacional dinâmica entre as estrelas, criando um disco ao redor da binária.

“Isso é o que nós pensamos que está acontecendo na Nasty1”, disse Mauerhan. “Nós pensamos que exista uma estrela do tipo Wolf-Rayet enterrada na nebulosa, e nós pensamos que essa nebulosa está sendo criada pelo processo de transferência de massa. Assim esse tipo de canibalismo estelar faz com que a Nasty 1 seja um apelido bem dado. O nome de catálogo da estrela, NaSt1, é derivado das primeiras duas letras de cada um dos dois astrônomos que a descobriu em 1963, Jason Nassau e Charles Stephenson. Observar o sistema Nasty 1 não tem sido uma tarefa fácil. O sistema é tão mergulhado no gás e na poeira, que eles bloqueiam até mesmo a visão do Hubble das estrelas. Assim, a equipe de Mauerhan não pode medir a massa de cada estrela, a distância entre elas, ou a quantidade de material que está sendo transferido para a estrela companheira.

Observações anteriores da Nasty 1, têm fornecido algumas informações sobre o gás no disco. O material, por exemplo, está viajando a cerca de 22000 milhas por hora na nebulosa externa, mais lentamente do que em estrelas similares. A velocidade comparativamente menor, indica que a estrela expeliu seu material através de um evento menos violento do que a emissão explosiva da Eta Carinae, onde o gás está viajando a centenas de milhares de milhas por hora. A Nasty 1 também pode estar expelindo material esporadicamente. Estudos passados realizados na luz infravermelha têm mostrado evidências para um compacto bolsão de poeira quente muito próximo das estrelas centrais. Observações recentes feitas por Mauerhan e seus colegas na Universidade do Arizona, usando o Telescópio Magellan no Observatório de Las Campanas no Chile, têm resolvido um grande número de bolsões de poeira mais fria que pode estar indiretamente dispersando a luz das estrelas centrais.

 A presença da poeira quente implica que ela é formada muito recentemente, talvez por meio de jorros, à medida que material quimicamente enriquecido dos dois ventos estelares colide em diferentes pontos, se mistura, flui e então resfria. Mudanças esporádicas na intensidade do vento ou na taxa com a qual a estrela companheira arranca o envelope de hidrogênio da estrela principal, pode também explicar a estrutura condensada e os vazios vistos nas parte mais distantes no disco. Para medir os ventos hipersônicos de cada estrela, os astrônomos viraram para lá o Observatório de Raios-X Chandra da NASA. As observações revelaram jatos de plasma quente, indicando que os ventos de ambas as estrelas estão na verdade colidindo e criando ondas de choque de alta energia que brilham nos raios-X. Esses resultados são consistentes com o que os astrônomos têm observado de outros sistemas de estrelas Wolf-Rayet.

A caótica atividade de transferência de massa terminará quando a estrela Wolf-Rayet esgotar seu material. Eventualmente, o gás no disco se dissipará, fornecendo assim uma clara visão do sistema binário. “Qual caminho evolucionário a estrela seguirá é incerto, mas definitivamente não será nada chato”, disse Mauerhan. “A Nasty 1 poderia se desenvolver em outro sistema parecido com o da Eta Carinae. Para fazer essa transformação, a estrela companheira ganhando massa poderia experimentar uma gigantesca erupção devido a alguma instabilidade relacionada com a aquisição de matéria da Wolf-Rayet recém formada. Ou a Wolf-Rayet poderia explodir como uma supernova. Uma fusão estelar é outra saída potencial, dependendo da evolução orbital do sistema.

O futuro pode ser cheio de todos os tipo de exóticas possibilidades, dependendo se ela explode ou quanto tempo a transferência de massa ocorre, e por quanto tempo a transferência de massa ocorre, e quanto tempo ela vive depois dos casos de transferência de massa. Os resultados obtidos pela equipe aparecem na edição online de 21 de Maio de 2015 do Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: http://hubblesite.org

20 de mai de 2015

Quatro imagens dos mais belos remanescentes de supernovas



Gigantescas explosões que marcam o fim da vida de estrelas muito maiores que o Sol, as supernovas deixam para trás enormes nuvens de detritos e intensas fontes emissoras de raios-X que aquecem e energizam este material, vistos aqui em combinação de imagens em raios-X pelo observatório espacial Chandra, que acaba de completar 15 anos de operação, e em luz visível pelo telescópio Subaru, instalado no Havaí.
01-Tycho
A supernova observada pela primeira vez pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe há mais de 400 anos deixou uma nebulosa remanescente que leva seu nome e que agora é uma brilhante fonte de raios-X. A explosão gerou uma onda de choque que colidiu e foi parcialmente refletida pelo gás interestelar, em uma dinâmica mostrada em detalhes pelo Chandra. Enquanto a onda de choque para fora produziu uma "casca" de elétrons de alta energia (em azul), o movimento reverso aqueceu o material em expansão a milhões de graus Celsius (em vermelho e verde).
02 - G292
As supernovas também são responsáveis pela produção da maior parte dos elementos mais pesados essenciais para a formação de planetas como a Terra e o surgimento da vida. Localizada a cerca de 20 mil anos-luz de nosso planeta, a nebulosa remanescente G292 é uma das únicas três na Via Láctea que sabe-se serem ricas em oxigênio, cuja emissões aparecem em amarelo e laranja nas imagens do Chandra. Outros elementos também forjados em grande quantidade por esta estrela moribunda antes de explodir foram magnésio (em verde), silício e enxofre (ambos em azul).
03 - Nebulosa do Caranguejo
No ano de 1054, astrônomos chineses registraram o aparecimento de uma nova estrela no céu, tão brilhante que podia ser vista até durante o dia. Mas a nova estrela era, na verdade, a supernova que deu origem à impressionante Nebulosa do Caranguejo. No centro da nebulosa ficou uma estrela de nêutrons de rápida rotação, ou pulsar, que está lançando jatos de partículas de alta energia dos polos de seu poderoso campo magnético.
04 - 3C58
O objeto designado 3C58 também é remanescente de uma supernova, observada no ano 1181 por astrônomos chineses e japoneses. Assim como a Nebulosa do Caranguejo, o 3C58 tem em seu centro um pulsar que as imagens do Chandra mostram estar cercado por um anel de emissões de raios-X. Também como no Caranguejo, o 3C58 emite jatos de partículas de alta energia alimentados pelo intenso campo magnético da estrela de nêutrons em seu centro que avançam trilhões de quilômetros no espaço.
Fonte: OGLOBO

A terrível beleza da Medusa


O Very Large Telescope do ESO, no Chile, capturou a imagem mais detalhada até hoje da Nebulosa da Medusa (também conhecida por Abell 21 e Sharpless 2-274). À medida que a estrela no coração desta nebulosa caminha rumo à aposentadoria, as suas camadas mais externas vão sendo liberadas para o espaço, formando uma nuvem colorida. A imagem pressagia o que acontecerá ao Sol num futuro distante, quando na sua fase final se transformar num objeto desde tipo.Crédito:ESO

Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO, instalado no Chile, astrônomos capturaram a imagem mais detalhada até hoje da Nebulosa da Medusa. À medida que a estrela no coração desta nebulosa se aproxima de sua aposentadoria, as suas camadas mais exteriores vão sendo libertadas para o espaço, formando uma nuvem colorida. A imagem pressagia o que acontecerá ao Sol num futuro distante, quando na sua fase final se transformar num objeto desde tipo. Esta bonita nebulosa planetária retira o seu nome da terrível criatura da mitologia grega - Medusa, a Górgone. Este objeto tem também o nome Sharpless 2-274 e situa-se na constelação dos Gêmeos.

A Nebulosa da Medusa tem uma dimensão de cerca de quatro anos-luz e encontra-se a uma distância de cerca de 1500 anos-luz da Terra. Apesar do seu tamanho é extremamente tênue e difícil de observar. A Medusa era uma criatura hedionda com serpentes na cabeça em vez de cabelos. As serpentes estão representadas pelos filamentos serpenteantes de gás brilhante desta nebulosa. O brilho vermelho do hidrogênio e a emissão verde mais fraca do oxigênio estendem-se muito para além da imagem, formando um crescente no céu. A ejeção de massa por parte das estrelas que se encontram nesta fase da sua evolução é muitas vezes intermitente, o que pode resultar em estruturas fascinantes no seio das nebulosas planetárias.

Durante dezenas de milhares de anos os núcleos estelares das nebulosas planetárias encontram-se rodeados por estas espetaculares nuvens coloridas de gás. Depois de mais alguns milhares de anos o gás vai-se dispersando lentamente para o meio circundante. Trata-se da última fase de transformação de estrelas como o Sol, antes de terminarem as suas vidas ativas sob a forma de
anãs brancas. A fase de nebulosa planetária na vida de uma estrela corresponde a uma fração minúscula do seu tempo de vida total - tal como o tempo que uma criança leva a soprar uma bola de sabão e a vê-la afastar-se é um instante breve no seu tempo de vida total.

A
radiação ultraviolenta intensa emitida pela estrela muito quente que se situa no núcleo da nebulosa, faz com que os átomos do gás que se desloca para o exterior perca os seus elétrons, dando origem a gás ionizado. As cores características deste gás brilhante podem ser usadas para identificar objetos. Em particular, a presença do brilho verde emitido pelo oxigênio duas vezes ionizado ([O III]) usa-se para encontrar nebulosas planetárias. Utilizando filtros apropriados, os astrônomos conseguem isolar a radiação emitida pelo gás brilhante e fazer com que a nebulosa tênue apareça muito mais destacada sobre o plano de fundo mais escuro.

Quando a emissão verde de [O III] da nebulosa foi observada pela primeira vez, os astrônomos pensaram que tinham descoberto um novo elemento, ao qual chamaram
nebulium. Mais tarde compreenderam que se tratava simplesmente de um comprimento de onda de radiação raro, de uma forma ionizada do familiar elemento que era o oxigênio. Esta nebulosa também tem o nome de Abell 21 (ou mais formalmente PN A66 21), devido ao astrônomo americano George O. Abell, que descobriu este objeto em 1955. Durante algum tempo os astrônomos debateram entre si se esta nuvem seria os restos da explosão de uma supernova.

No entanto, nos anos 1970, os investigadores conseguiram medir o movimento e outras propriedades do material da nuvem e esta foi claramente identificada como sendo uma nebulosa planetária. Esta imagem foi criada a partir de dados capturados com o instrumento FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph), montado no VLT, obtidos no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO.
Fonte: ESO

19 de mai de 2015

Hubble traça a migração de anãs brancas no exame 47 TUCANAE

Esta imagem obtida pelo Hubble mostra o enxame globular conhecido como NGC 104 - ou, mais popularmente, 47 Tucanae (pois faz parte da constelação de Tucano no hemisfério sul). Depois de Omega Centauri, é o enxame globular mais brilhante do céu noturno, contendo dezenas de milhares de estrelas. Cientistas usaram o Hubble para observar anãs brancas no enxame. Estas estrelas moribundas migram do centro lotado para a periferia mais despovoada. Embora os astrónomos já conhecessem este processo, nunca o tinha visto em ação, até ao estudo detalhado de 47 Tucanae.  Crédito: NASA, ESA e Equipa de Arquivo do Hubble (STScI/AURA) - ESA/Colaboração Hubble; Reconhecimento: J. Mack (STScI) e G. Piotto (Universidade de Pádua, Itália)

Astrónomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA recolheram, pela primeira vez, um censo de jovens anãs brancas que começam a sua migração a partir do centro lotado de um antigo enxame estelar para a periferia mais despovoada. Os novos resultados desafiam as nossas ideias sobre como e quando uma estrela perde massa perto do fim da sua vida. As anãs brancas são as relíquias queimadas de estrelas antigas que rapidamente desligaram os seus fornos nucleares, arrefecendo e perdendo massa no final das suas vidas ativas. À medida que estes cadáveres estelares perdem massa, são expulsos do centro denso do enxame globular e migram para órbitas mais largas.

Embora os astrónomos conheçam este processo, nunca o tinham visto em ação, até agora. Os astrónomos usaram o Hubble para traçar esta jornada estelar estudando 3000 anãs brancas no enxame globular 47 Tucanae (NGC 104), um enxame denso com centenas de milhares de estrelas pertencente à Via Láctea. Nós já tínhamos visto este quadro final: anãs brancas que migraram e estabeleceram-se em órbitas mais distantes, fora do núcleo, determinadas pela sua massa," explicou Jeremy Heyl da Universidade de Columbia Britânica, no Canadá, autor principal do artigo científico.
Esta imagem do Hubble mostra a região central do enxame globular NGC 104 (também conhecido como 47 Tucanae). Crédito: NASA, ESA e Equipa de Arquivo do Hubble (STScI/AURA) - ESA/Colaboração Hubble; Reconhecimento: J. Mack (STScI) e G. Piotto (Universidade de Pádua, Itália)

"Mas neste estudo, que compreende cerca de um-quarto de todas as anãs brancas jovens no enxame, estamos na verdade a apanhar estrelas no processo de migração e distribuição tendo em conta a sua massa. Usando as capacidades ultravioletas da câmara WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble, os astrónomos rastrearam populações de anãs brancas de várias idades. Usando as cores das estrelas, os astrónomos podem também estimar a idade de cada estrela. Um grupo de estrelas com seis milhões de anos acaba de começar a sua viagem do centro do enxame. Outra população tem mais ou menos 100 milhões de anos e já chegou à sua nova posição, a cerca de 1,5 anos-luz do ponto de partida, longe do centro do enxame.

"Antes de se tornarem anãs brancas, as estrelas em migração estavam entre as mais maciças do enxame, com mais ou menos a massa do Sol," explica a coautora Elisa Antolini da Università degli Studi di Perugia, Itália. "Nós sabíamos que à medida que perdem massa veríamos uma migração para a periferia; isto não foi uma surpresa. Mas, o que nos surpreendeu foi que as anãs brancas mais jovens estavam apenas a começar a sua viagem. Isto pode ser evidência de que as estrelas perdem grande parte da sua massa mais tarde do que pensávamos, o que é um achado emocionante."
Esta imagem do Hubble mostra a região central do enxame globular NGC 104 (também conhecido como 47 Tucanae). Usando as capacidades ultravioletas da câmara WFC3 do Hubble, os astrónomos rastrearam populações de anãs brancas com várias idades e posições. Isto tornou possível, pela primeira vez, recolher um censo de anãs brancas jovens que começam a sua migração do centro lotado para a periferia mais despovoada de um antigo enxame estelar. Crédito: NASA, ESA e H. Richer e J. Heyl (Universidade de Columbia Britânica, Vancouver)


Cerca de 100 milhões de anos antes das estrelas evoluírem para anãs brancas, incham e tornam-se estrelas gigantes vermelhas. Muitos astrónomos pensavam que estas estrelas perdiam a maioria da sua massa durante esta fase. No entanto, se fosse este o caso, as estrelas já teriam sido expulsas do centro do aglomerado durante a fase de gigante vermelha.

"As nossas observações com o Hubble descobriram anãs brancas que estão apenas no início da sua migração para órbitas mais largas," explica o membro da equipa, Harvey Richer, também da Universidade da Columbia Britânica, Canadá. "Isto revela que a migração das estrelas desde o centro - despoletada pela perda de massa - começa mais tarde na vida da estrela do que se pensava. Estas anãs brancas estão perdendo uma grande quantidade de massa mesmo antes de se tornarem anãs brancas e não durante a fase de gigante vermelha."

Os novos resultados sugerem que as estrelas na realidade perdem 40 a 50 por cento da sua massa apenas 10 milhões de anos antes de se tornarem totalmente anãs brancas. Os estudos sobre a segregação de massa nas anãs brancas vão continuar, e o enxame 47 Tucanae é um local ideal para os realizar devido à proximidade com o Sol e ao número significativo de estrelas no núcleo do enxame que podem resolvidas com a visão nítida do Hubble.
Fonte: Astronomia Online

O Aglomerado globular estelar 47 Tucanae

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Crédito de imagem: NASA, ESA, Hubble equipe da herança (STScI / AURA) Reconhecimento: J. Mack (STScI) e G. Piotto (U. Padova)

O aglomerado globular estelar 47 Tucanae é uma caixa de joias do céu do sul. Também conhecido como NGC 104, ele flutua sobre o halo da nossa Via Láctea, juntamente com mais 150 aglomerados globulares estelares. O segundo aglomerado globular mais brilhante (depois do Omega Centauri) como visto da Terra, o 47 Tuc, localiza-se a cerca de 17000 anos-luz de distância e pode ser visto a olho nu perto da Pequena Nuvem de Magalhães na constelação do Tucano. O denso aglomerado é feito de centenas de milhares de estrelas num volume de cerca de 120 anos-luz de diâmetro. Observações recentes mostram que as estrelas anãs brancas do 47 Tuc estão num processo de estarem sendo gravitacionalmente expelidas para as partes mais externas do aglomerado devido a sua massa relativamente baixa. Outras estrelas coloridas de baixa massa incluindo as estrelas gigantes vermelhas amareladas são fáceis de serem registradas nas partes mais externas do aglomerado nessa imagem nítida recém lançada pelo Telescópio Espacial Hubble.



18 de mai de 2015

Como uma GALÁXIA INTEIRA pode morrer?

galaxias morte estrangulamento

Um dos maiores mistérios criminais do universo é como galáxias morrem e quem as mata. Um novo estudo, publicado na revista Nature, descobriu que a principal causa de morte galática é o estrangulamento, que ocorre após elas serem cortadas a partir de matérias-primas necessárias para produzir novas estrelas. Pesquisadores da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, e do Royal Observatory de Edimburgo, na Escócia, descobriram que os níveis de metais contidos nas galáxias mortas fornecem “impressões digitais” chaves, tornando possível determinar sua causa da morte. Existem dois tipos de galáxias no universo: cerca de metade são as “vivas” que produzem estrelas, e a outra metade são as “mortas”, que não o fazem.

Galáxias vivas, como a nossa Via Láctea, são ricas em gás frio – principalmente hidrogênio – necessário para produzir novas estrelas, enquanto galáxias mortas têm um número muito baixo destes suprimentos. Mas quem assassina as mortas? Os astrônomos têm duas principais hipóteses: ou o gás frio necessário para produzir novas estrelas de repente é “sugado” para fora das galáxias por forças internas ou externas, ou o fornecimento de gás frio é de alguma forma interrompido, lentamente estrangulando a galáxia até a morte durante um período de tempo prolongado.

Análise comparativa
A fim de chegar ao fundo deste mistério, a equipe usou dados do Sloan Digital Sky Survey para analisar os níveis de metais em mais de 26.000 galáxias de tamanho médio localizadas em nosso canto do universo. “Os metais são um marcador poderoso da história da formação de estrelas: quanto mais estrelas são formadas por uma galáxia, mais quantidade de metal você vai ver”, explica o Dr. Yingjie Peng, do Laboratório Cavendish de Cambridge e do Kavli Instituto de Cosmologia, autor principal do artigo. “Os níveis de metais em galáxias mortas devem ser capazes de nos dizer como elas morreram”.

Se as galáxias são mortas através da saída repentina do gás frio, o conteúdo de metal de uma galáxia morta deve ser o mesmo que pouco antes dela morrer, com a formação de estrelas parando abruptamente. No caso de morte por estrangulamento, no entanto, o teor de metais da galáxia continuaria subindo e, eventualmente, pararia, com a formação de estrelas continuando até que o gás frio existente estivesse completamente esgotado. Enquanto não é possível analisar as galáxias individualmente devido às escalas de tempo enormes envolvidas, ao investigar estatisticamente a diferença de teor de metais de galáxias vivas e mortas, os pesquisadores foram capazes de determinar a causa da morte da maioria das galáxias de tamanho médio.


Resultados
Descobrimos que, para uma dada massa estelar, o teor de metais de uma galáxia morta é significativamente maior do que o de uma galáxia de formação de estrelas de massa semelhante”, afirma o professor Roberto Maiolino, coautor do novo estudo. “Isto não é o que esperaríamos no caso de remoção de gás repentina, mas é consistente com o cenário de estrangulamento”. Os pesquisadores foram capazes de testar os seus resultados novamente olhando para a diferença de idade estelar entre galáxias formadoras de estrelas e galáxias inoperantes, independente de níveis de metais, e encontraram uma diferença média de idade de quatro bilhões de anos – o que está de acordo com o tempo que levaria para uma galáxia de formação estelar ser estrangulada até a morte, como é inferido a partir da análise de metalicidade.  Esta é a primeira evidência conclusiva de que as galáxias estão sendo estranguladas até a morte”, afirma Peng. “O próximo passo é descobrir o que está causando isso. Em essência, já sabemos a causa da morte, mas ainda não sabemos quem é o assassino, embora hajam alguns suspeitos”.
Fontes: Hypescience.com
[Phys]

Descobertos aglomerados estelares escuros

O lado negro dos aglomerados estelares

Os aglomerados normais estão assinalados em azul e os aglomerados globulares que apresentam propriedades semelhantes às das galáxias anãs estão em verde. Os aglomerados escuros são muito parecidos aos outros aglomerados da galáxia, no entanto contêm muito mais massa. [Imagem: ESO/DSSurvey/Davide de Martin]

Aglomerados estelares globulares

Observações obtidas com o Very Large Telescope do ESO, no Chile, revelaram uma nova classe de aglomerados estelares globulares "escuros" situados em torno da galáxia gigante Centaurus A. Para a maioria dos aglomerados agora observados, os mais brilhantes apresentam maior massa da maneira esperada - se um aglomerado contém mais estrelas tem um brilho total maior e mais massa total. Mas, em alguns deles, observou-se algo inesperado: eles são muitas vezes mais massivos do que pareciam. E, mais estranho ainda, quanto mais massivos são estes aglomerados incomuns, maior a fração de material que era escuro.

Algo nestes aglomerados é escuro, escondido e massivo. Mas o quê? Existem várias possibilidades. Talvez os aglomerados escuros contenham buracos negros ou outro tipo de restos estelares escuros nos seus núcleos. Este é um fenômeno que pode explicar alguma da massa escondida, mas a equipe concluiu que tem que haver algo mais. E matéria escura? Os aglomerados globulares são normalmente considerados praticamente desprovidos desta substância misteriosa mas, talvez devido a alguma razão desconhecida, alguns aglomerados tenham retido uma quantidade significativa de aglomerações de matéria escura no seu interior. Este aspecto poderá explicar as observações, no entanto não se enquadra nas teorias convencionais.

Mistério

"A nossa descoberta de aglomerados estelares com massas inesperadamente elevadas para o número de estrelas que contêm sugere a existência de várias famílias de aglomerados globulares, com diferentes histórias de formação. Aparentemente alguns aglomerados estelares parecem ser bastante comuns, mas na realidade podem ter muito mais, literalmente, do que o que efetivamente observamos," comentou Thomas Puzia, coautor do trabalho. Os aglomerados estelares globulares são enormes bolas de milhões de estrelas que orbitam a maioria das galáxias.

Tratam-se dos sistemas estelares mais velhos do Universo, tendo sobrevivido durante a maior parte do tempo do crescimento e evolução das galáxias. O resumo é que esses objetos permanecem um mistério. A equipe está agora trabalhando em um rastreio maior de outros aglomerados globulares noutras galáxias. O trabalho feito agora analisou uma amostra de 125 aglomerados globulares que se situam em torno de Centaurus A, com o auxílio do instrumento FLAMES montado no Very Large Telescope do ESO, no Observatório do Paranal, no norte do Chile.
Fonte: Inovação Tecnológica
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