30 de nov de 2015

Um exoplaneta azul, do tamanho de Netuno, em redor de uma anã vermelha

Uma equipe de astrónomos usou a rede LCOGT (Las Cumbres Observatory Global Telescope) para detetar luz dispersa por partículas minúsculas (com o nome dispersão de Rayleigh), através da atmosfera de um exoplaneta em trânsito, exoplaneta este com o tamanho de Neptuno. Isto sugere um céu azul neste mundo, localizado a apenas 100 anos-luz de distância. Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal de 20 de novembro e estão disponíveis online. Os trânsitos ocorrem quando um exoplaneta passa em frente da sua estrela-mãe, reduzindo por uma pequena fração a quantidade de luz estelar que recebemos. Quando a órbita de um exoplaneta está alinhada com o nosso ponto de vista na Terra, os astrónomos podem medir o tamanho de um planeta em diferentes comprimentos de onda a fim de gerar um espectro da sua atmosfera.

O espectro então revela as substâncias presentes na atmosfera exoplanetária e, portanto, a sua composição. Esta medição é frequentemente realizada usando radiação infravermelha, onde o planeta é mais brilhante e mais facilmente observado. Durante os últimos anos, os investigadores têm vindo a estudar as atmosferas de vários exoplanetas pequenos com telescópios terrestres e espaciais, mas a determinação da sua composição é sempre um desafio com este método. Isto porque ou os planetas têm nuvens (que obscurecem a atmosfera) ou as medições não são suficientemente precisas.

Com quatro vezes o tamanho da Terra, GJ 3470b é um exoplaneta mais perto, em tamanho, do nosso próprio planeta do que dos chamados "Júpiteres Quentes" (com cerca de dez vezes o tamanho da Terra), que até agora perfazem a maioria dos exoplanetas com atmosferas bem caracterizadas. Astrónomos liderados por Diana Dragomir da Universidade de Chicago, EUA, debruçaram-se sobre a descoberta feita por outro grupo, cujos resultados sugeriram tentativamente a presença de dispersão de Rayleigh na atmosfera de GJ 3470b. A equipa da Dra. Dragomir adquiriu e combinou observações de trânsito de todos os locais do observatório LCOGT (Hawaii, Texas, Chile, Austrália e África do Sul) para confirmar de forma conclusiva a deteção de dispersão de Rayleigh em GJ 3470b.

O resultado é importante por várias razões. GJ 3470b é o exoplaneta mais pequeno para qual existe uma deteção de dispersão de Rayleigh. Embora se pense que este planeta seja nublado ou enevoado, a medição diz aos astrónomos que o planeta tem uma atmosfera espessa e rica em hidrogénio por baixo de uma camada de neblina que espalha luz azul. Na verdade, em GJ 3470b o céu é azul. Além disso, o planeta orbita uma pequena anã vermelha, o que significa que bloqueia uma grande quantidade de luz estelar durante cada trânsito, o que os torna fáceis de detetar e que torna o planeta mais facilmente caracterizável. Finalmente, esta medição é a primeira deteção clara de uma característica espectroscópica na atmosfera de um exoplaneta feita apenas com telescópios pequenos (1,0 e 2,0 m). A equipa também complementou os dados do LCOGT com observações obtidas pelo Telescópio Kuiper de 1,5 m no estado americano do Arizona.

A Dra. Dragomir, que realizou o projeto enquanto investigadora no LCOGT, diz que "esta deteção leva-nos mais perto de compreender a natureza de exoplanetas cada vez mais pequenos através do uso de uma nova abordagem que permite investigar as atmosferas de exoplanetas, mesmo que sejam nublados." Ao mesmo tempo, o resultado destaca o papel que telescópios com poucos metros de abertura podem desempenhar na caracterização das atmosferas destes mundos.
Fonte: Astronomia Online                    



Um buraco negro precoce

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Em Julho de 2015, pesquisadores anunciaram a descoberta de um buraco negro, representado pela ilustração acima, que cresceu muito mais rapidamente do que a própria galáxia que o abriga. A descoberta colocou em questão as premissas prévias sobre o desenvolvimento das galáxias. O buraco negro foi originalmente descoberto usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, e depois foi então detectado pelo Sloan Digital Sky Survey, pelo XMM-Newton da ESA e pelo Observatório de Raios-X Chandra, da NASA. Benny Trakhtenbrot, do Instituo de Astronomia de Zurique, e uma equipe internacional de astrofísicos, realizou observações posteriores do buraco negro usando o telescópio de 10 metros do Keck, equipado com um novo instrumento, e revelaram que o buraco negro possui dimensões gigantescas, mas que está localizado numa galáxia normal, conhecida como CID-947.

Astrônomos registram jato sendo emitido pelo Buraco Negro Supermassivo na PGC 43234

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Um grupo de cientistas, liderado pelo Dr. Sjoert van Velzen da Universidade Johns Hopkins, observou uma nova maneira para o plasma escapar da força gravitacional de um buraco negro supermassivo. Os resultados são baseados nas observações de rádio rastreando uma estrela que se rompeu devido à força do buraco negro supermassivo – que está localizado no centro da PGC 43234, uma galáxia localizada a aproximadamente 290 milhões de anos-luz de distância da Terra. Esses eventos violentos levaram a uma explosão de luz que é produzida à medida que pedaços da estrela caem no buraco negro supermassivo.

Pela primeira vez, os astrônomos foram capazes de mostrar que essa explosão é seguida de um sinal de rádio da matéria que foi capaz de escapar do buraco negro viajando para longe num jato a uma velocidade próxima à velocidade da luz. A descoberta do jato foi possível por meio de uma resposta observacional depois de uma ruptura estelar, conhecida como ASASSN-14li, que foi anunciada no início desse ano. O evento foi registrado pela primeira vez pelo All-sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) e depois registrado com o Arcminute Microkelvin Imager Large Array, localizado em Cambridge”, disse a Dra. Gemma Anderson, um dos membros da equipe, do International Centre for Radio Astronomy Research.

Jatos, normalmente são observados em associação com buracos negros, mas seu mecanismo de lançamento permanece um mistério. A maior parte dos buracos negros supermassivos são alimentados de forma constante por gás, levando a jatos que vivem por milhões de anos e mudam pouco na escala da vida humana. Contudo, o jato do buraco negro da PGC 43234, se comportou de forma muito diferente: as observações mostram que depois de uma breve injeção de energia, ela produz fogos de artifícios curtos, porém, espetaculares.

O jato observado foi antecipado pelo chamado Scale-Invariant Model Of Accretion. Ele prevê que todos os objetos compactos que crescem com matéria se comportam e parecem o mesmo depois de uma simples correção baseada na massa do objeto. Eu sempre gostei muito da natureza elegante da teoria da escala invariante, mas as observações prévias nunca encontraram evidências para o novo tipo de jato previsto”, disse o Dr. Van Velzen. As novas descobertas, publicadas na revista Science, sugerem que esses jatos poderiam ser comuns e observações prévias simplesmente não foram sensíveis o suficiente para detectá-los.

25 de nov de 2015

Revelado o segredo da perda de peso de uma estrela evoluída

Estrela gigante é observada "emagrecendo"
A estrela VY Canis Majoris é uma hipergigante vermelha, uma das maiores estrelas conhecidas na Via Láctea. Tem 30 a 40 vezes a massa do Sol e é 300 000 mais luminosa. No seu estado atual, a estrela atingiria a órbita de Júpiter, uma vez que se expandiu de forma tremenda ao entrar nas fases finais da sua vida.Novas observações desta estrela obtidas com o instrumento SPHERE montado no VLT revelaram de forma clara como é que a luz brilhante de VY Canis Majoris ilumina as nuvens de material que a rodeiam e permitiram determinar, muito melhor do que anteriormente, as propriedades dos grãos de poeira que as compõem.Nesta imagem de grande plano obtida pelo SPHERE, a estrela propriamente dita encontra-se escondida pelo disco escuro. As cruzes são apenas artefatos inerentes às caraterísticas do instrumento.Crédito:ESO

Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO (VLT) uma equipe de astrônomos capturou as imagens mais detalhadas até hoje da estrela hipergigante VY Canis Majoris. Estas observações mostram como é que o tamanho inesperadamente grande das partículas de poeira que rodeiam a estrela faz com que esta perca uma enorme quantidade de massa na altura em que começa a morrer. Este processo, agora compreendido pela primeira vez, é crucial já que prepara estrelas tão grandes para o seu final explosivo sob a forma de supernovas. VY Canis Majoris é um Golias estelar, uma hipergigante vermelha, uma das maiores estrelas conhecidas na Via Láctea. Tem 30 a 40 vezes a massa do Sol e é 300 000 mais luminosa. No seu estado atual, a estrela atingiria a órbita de Júpiter, uma vez que se expandiu de forma tremenda ao entrar nas fases finais de sua vida.

As novas observações desta estrela foram obtidas com o instrumento
SPHERE instalado no VLT. O sistema de ótica adaptativa deste instrumento corrige as imagens muito melhor do que os sistemas anteriores, permitindo observações muito detalhadas de estruturas muito próximas de objetos luminosos. O SPHERE revelou de forma clara como é que a luz brilhante de VY Canis Majoris ilumina as nuvens de material que a rodeiam. Ao usar o modo ZIMPOL do SPHERE, a equipe pôde ver não apenas mais profundamente o coração da nuvem de gás e poeira que rodeia a estrela, mas também como é que a luz estelar está sendo dispersada e polarizada pelo material à sua volta. Estas medições foram cruciais para descobrir as propriedades furtivas da poeira.

Análises cuidadosas dos resultados da polarização revelaram que os grãos de poeira são partículas relativamente grandes, com um tamanho de 0,5
micrômetros, o que pode parecer pequeno, mas grãos deste tamanho são cerca de 50 vezes maiores do que a poeira encontrada normalmente no espaço interestelar. Ao longo da sua expansão, as estrelas massivas liberam enormes quantidades de matéria — todos os anos VY Canis Majoris expele da sua superfície o equivalente a 30 vezes a massa da Terra sob a forma de gás e poeira. Esta nuvem de material é empurrada para o exterior antes da estrela explodir, altura em que parte da poeira é destruída e a restante é lançada para o meio interestelar. Esta matéria é depois usada, juntamente com os elementos mais pesados formadas durante a explosão da supernova, por novas gerações de estrelas, que podem usar o material para formar planetas.

Até agora não se sabia como é que o material existente nas camadas mais superiores da atmosfera destas estrelas gigantes era empurrado para o espaço antes da estrela explodir. O candidato mais provável era a
pressão de radiação, a força exercida pela luz estelar. Como esta pressão é muito fraca, o processo depende de grãos de poeira grandes, de modo a garantir uma área de superfície suficiente para a obtenção de um efeito apreciável.

As estrelas massivas têm vidas curtas, diz o autor principal do artigo científico que descreve estes resultados, Peter Scicluna, da Academia Sinica, Instituto de Astronomia e Astrofísica de Taiwan.
Quando se aproximam dos seus últimos dias, estas estrelas perdem muita massa. No passado, podíamos apenas tecer teorias sobre como é que isto aconteceria. Mas agora, e graças aos novos dados obtidos pelo SPHERE, descobrimos enormes grãos de poeira em torno da hipergigante. Estas partículas são suficientemente grandes para ser empurradas pela intensa pressão de radiação da estrela, o que explica a rápida perda de massa deste objeto.

Os grandes grãos de poeira observados tão próximo da estrela implicam que a nuvem pode dispersar de modo efetivo luz visível emitida pela estrela e pode ser empurrada pela sua pressão de radiação. O tamanho dos grãos de poeira significa também que muitos destes grãos serão capazes de sobreviver à radiação produzida pela explosão inevitável de VY Canis Majoris sob a forma de supernova. Esta poeira irá integrar o meio interestelar circundante, alimentando futuras gerações de estrelas e “encorajando-as” a formar planetas.
Fonte: ESO

Quando ALICE no país das maravilhas encontra ALBERT EINSTEIN

Composição do Gato de Cheshire que engloba dados no visível pelo Hubble e dados obtidos em raios-X pelo Observatório Chandra. Crédito: raios-X - NASA/CXC/UA/J. Irwin et al.; ótico - NASA/STScI

Faz este mês cem anos que Albert Einstein publicou a sua teoria da relatividade geral, uma das conquistas científicas mais importantes do século passado. Um resultado fundamental da teoria de Einstein é que a matéria distorce o espaço-tempo e, portanto, um objeto massivo pode provocar uma curvatura observável na luz de um objeto de fundo. O primeiro sucesso da teoria foi a observação, durante um eclipse solar, de que a luz de uma estrela distante de fundo era desviada exatamente pelo montante previsto à medida que passava perto do Sol. Desde aí, os astrónomos já encontraram muitos exemplos deste fenómeno, conhecido como "efeito de lente gravitacional".

Mais do que apenas uma ilusão cósmica, o efeito de lente gravitacional dá aos astrónomos uma maneira de examinar galáxias e grupos de galáxias extremamente distantes que, de outra forma, seriam impossíveis mesmo com os telescópios mais avançados. Os últimos resultados do grupo de galáxias "Gato de Cheshire" (SDSS J103842.59+484917.7) mostram como as manifestações da teoria de 100 anos de Einstein podem levar a novas descobertas hoje. Algumas das características são, na realidade, galáxias distantes cuja luz foi esticada e dobrada por grandes quantidades de matéria, a maioria da qual sob a forma de matéria escura, detetável apenas por meio do seu efeito gravitacional, encontrado no sistema.

Mais especificamente, a massa que distorce a luz galáctica distante encontra-se em torno de duas galáxias gigantes que formam os "olhos" e uma galáxia que forma o "nariz". Os arcos múltiplos da "face" circular surgem de lentes gravitacionais de quatro galáxias diferentes de fundo, bem atrás das galáxias dos "olhos". As galáxias individuais do sistema, bem como os arcos da lente gravitacional, são vistas no ótico pelo Telescópio Espacial Hubble. Cada galáxia "olho" é o membro mais brilhante do seu próprio grupo de galáxias e estes dois grupos correm em direção um ao outro a mais de 480.000 km/h. Os dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA (em púrpura) mostram gás quente aquecido até milhões de graus, evidência de que os grupos galácticos estão batendo um no outro.

Os dados em raios-X também revelam que o "olho" esquerdo do grupo do Gato de Cheshire contém, no seu centro, um buraco negro supermassivo e ativo. Os astrónomos pensam que o grupo galáctico do Gato de Cheshire tornar-se-á num grupo fóssil, definido como um conjunto de galáxias que contém uma galáxia elíptica gigante e outras galáxias muito mais pequenas e ténues. Os grupos fósseis podem representar uma fase temporária que quase todos os grupos galácticos atravessam em algum ponto da sua evolução. Por isso, os astrónomos estão ansiosos por compreender as propriedades e o comportamento destes grupos.

O Gato de Cheshire representa a primeira oportunidade que os astrónomos têm para estudar o progenitor de um grupo fóssil. Os astrónomos estimam que os dois "olhos" do gato se fundam daqui a cerca de mil milhões de anos deixando, num grupo combinado, uma galáxia muito grande e dúzias de galáxias mais pequenas. Nesse ponto, tornar-se-á um grupo fóssil e um nome mais apropriado será o grupo "Ciclopes".

O novo artigo científico sobre o Gato de Cheshire foi recentemente publicado na revista The Astrophysical Journal e está disponível online.
Fonte: Astronomia Online                    
 

212 Horas de exposição mostra detalhes incríveis de Orion

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A constelação de Orion, é muito mais do que as Três Marias, ou seja, três estrelas alinhadas. Ela é uma região do espaço rica, e cheia de nebulosas impressionantes. Para melhor apreciar essa parte do céu bem conhecida, uma imagem de exposição extremamente longa foi feita, durante muitas noites dos anos de 2013 e 2014. Depois de 212 horas de tempo de exposição e um ano de processamento, a colagem final feita com 1400 exposições se espalha por mais de 40 vezes o diâmetro angular da Lua Cheia. Dos muitos detalhes interessantes que se tornaram visíveis, um que particularmente chamou a atenção foi o Loop de Barnard, o brilhante filamento vermelho circular que aparece no meio da imagem. A Nebulosa Rosette, não é a gigantesca nebulosa vermelha perto do topo da imagem, essa é a maior e menos conhecida nebulosa Lambda Orionis.

A Nebulosa Rosette é visível na parte superior esquerda da imagem, com uma tonalidade vermelho esbranquiçada. A estrela laranja brilhante acima do centro da imagem é Betelgeuse, enquanto que a estrela brilhante azul na parte inferior direita é Rigel. Outras nebulosas famosas visíveis na imagem, incluem a Nebulosa da Cabeça da Bruxa, a Nebulosa Flame, e a Nebulosa da Pele de Raposa, e se você souber onde olhar poderá ver também, a pequena, Nebulosa da Cabeça do Cavalo. Sobre as famosas três estrelas que cruzam o cinturão de Orion, nesse frame lotado de informações talvez seja difícil localizá-las, mas olhos bem treinados podem encontra-las no meio da imagem.

20 de nov de 2015

Primeira foto de um planeta em formação


planeta em formacao lkca15


Essa é LkCa15, uma jovem estrela com um disco de transição em torno dela. Esse disco, por sua vez, é um berço de planetas. LkCa15 fica a 450 anos-luz de distância da Terra. Apesar da separação considerável e da forma gasosa do seu disco, pesquisadores da Universidade de Arizona, nos EUA, capturaram a primeira foto de um planeta em formação em torno dela. Dos cerca de 2.000 exoplanetas conhecidos que orbitam uma estrela diferente do nosso sol, só de cerca de 10 já foram fotografados, geralmente muito tempo depois de terem se formado.

“Esta é a primeira vez que fizemos uma imagem de um planeta que podemos dizer que ainda está se formando”, disse Steph Sallum, da Universidade de Arizona, uma das principais autoras do estudo, ao lado de Kate Follette, que agora faz pós-doutorado na Universidade de Stanford. LkCa15 está rodeada por um tipo especial de disco protoplanetário que contém uma compensação interna, ou “buraco. Discos protoplanetários se formam em torno de estrelas jovens, com detritos que sobraram da formação dos astros. Suspeita-se que os planetas se formam, em seguida, no interior dos discos, usando poeira estelar e os detritos. Criam-se então buracos onde os planetas residem. As novas observações das pesquisadoras apoiam essa teoria. As conclusões e as imagens inéditas só foram possíveis graças ao desenvolvimento de tecnologias avançadas que estão ajudando enormemente as descobertas.

Cientistas da Universidade do Arizona desenvolveram instrumentos e técnicas que tornaram a difícil observação de um planeta em formação possível. Esses instrumentos incluem o Grande Telescópio Binocular, o maior do mundo, localizado no Mount Graham, em Arizona, e o telescópio Magellan e seu sistema ótico apelidado de MagAO, localizado no Chile. A captura de imagens nítidas de objetos distantes é difícil em grande parte devido à turbulência atmosférica, a mistura de ar quente e frio. Para um grande telescópio, essa é uma coisa bastante dramática, pois as imagens resultantes possuem uma aparência horrível.

No entanto, com os melhoramentos feitos pelos pesquisadores americanos, eles conseguiram fazer imagens infravermelhas mais nítidas de LkCa15. Resultados como este só se tornaram possível com a aplicação de um monte de nova tecnologia muito avançada”, disse Peter Tuthill, da Universidade de Sydney, na Austrália, um dos coautores do estudo. “É realmente ótimo vê-las [as novas tecnologias] gerando frutos impressionantes”.

O nascimento de monstros

O VISTA identifica as primeiras galáxias gigantes
O telescópio de rastreio VISTA do ESO encontrou uma horda de galáxias massivas anteriormente ocultas por poeira, que existiram quando o Universo era ainda bebê. Ao descobrir e estudar uma grande quantidade deste tipo de galáxias, os astrônomos descobriram, exatamente e pela primeira vez, quando é que tais monstros apareceram pela primeira vez no Universo. O simples fato de contar o número de galáxias que existem em determinada área do céu permite aos astrônomos testar teorias de formação e evolução galática. No entanto, uma tarefa aparentemente tão fácil torna-se mais difícil quando tentamos contar galáxias cada vez mais distantes e tênues e é mais complicada ainda devido ao fato das galáxias mais brilhantes e fáceis de observar — as mais massivas no Universo — se tornarem mais raras à medida que os astrônomos observam o passado do Universo, enquanto que as galáxias menos brilhantes, mas muito mais numerosas, são ainda mais difíceis de detectar.

Uma equipe de astrônomos liderada por Karina Caputi do
Instituto Astronômico Kapteyn da Universidade de Groningen, descobriu muitas galáxias distantes que não tinham sido detectadas anteriormente. A equipe utilizou imagens do rastreio UltraVISTA, um dos seis projetos que usam o VISTA para mapear o céu no infravermelho próximo, e fez um censo das galáxias tênues quando a idade do Universo estava compreendida entre 0,75 e 2,1 bilhões de anos. Desde dezembro de 2009 que o rastreio UltraVISTA tem feito imagens da mesma região do céu, com um tamanho de quase quatro vezes a Lua Cheia. Esta é a maior área no céu da qual se fez imagens no infravermelho com esta profundidade até hoje. A equipe combinou as observações UltraVISTA com observações do Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o qual investiga o cosmos a comprimentos de onda ainda maiores, na região do infravermelho médio.

Descobrimos 574 novas galáxias massivas — a maior amostra jamais reunida deste tipo de galáxias,  anteriormente ocultas, no Universo primordial,” explica Karina Caputi.
Estudá-las irá nos permitir responder a uma questão simples mas importante: quando é que apareceram as primeiras galáxias massivas?” A obtenção de imagens do cosmos no infravermelho próximo deu aos astrônomos a possibilidade de observar objetos que estão simultaneamente obscurecidos por poeira e se encontram extremamente distantes, criados quando o Universo era muito jovem. A equipe descobriu um enorme aumento nos números destas galáxias num espaço de tempo muito curto. Uma grande fração das galáxias massivas que vemos atualmente no Universo próximo já tinham sido formadas apenas 3 bilhões de anos após o Big Bang.

Não encontramos evidências destas galáxias massivas mais cedo do que cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, por isso estamos confiantes que esta é a época em que as primeiras galáxias massivas se formaram,” conclui Henry Joy McCracken, co-autor do artigo científico que descreve estes resultados. Adicionalmente, os astrônomos descobriram que existem mais galáxias massivas do que o que se pensava anteriormente. As galáxias que estavam anteriormente escondidas pela poeira são cerca de metade do número total das galáxias massivas presentes no Universo quando este tinha entre 1,1 e 1,5 bilhões de anos. Estes novos resultados contradizem, no entanto, os atuais modelos que explicam como é que as galáxias evoluíram no Universo primordial, os quais não prevêem a existência de galáxias grandes tão cedo no Universo.

Para complicar ainda mais as coisas, se as galáxias massivas forem mais empoeiradas no Universo primordial do que o esperado, então nem o UltraVISTA as conseguirá detectar. Neste caso, a teoria atual que explica como é que as galáxias se formaram no Universo primordial teria que ser completamente revista. O
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) irá também procurar estas galáxias empoeiradas, que podem fazer alterar as regras do “jogo”. Se forem encontradas, serão também objetos a observar pelo telescópio de 39 metros do ESO, o European Extremely Large Telescope (E-ELT), que possibilitará a obtenção de observações detalhadas de algumas das primeiras galáxias do Universo.
Fonte: ESO

O halo resplandecente de uma estrela zumbi

O VLT mapeia os restos da refeição de uma anã branca
Esta concepção artística mostra como é que um asteroide desfeito pela forte força de gravidade de uma anã branca formou um anel de partículas de poeira e detritos que orbita o núcleo estelar queimado do tamanho da Terra de SDSS J1228+1040. O gás produzido por colisões a ocorrer no interior disco foi detectado por observações obtidas ao longo de 12 anos com o Very Large Telescope, que revelam um arco fino resplandescente.Crédito:Mark Garlick (www.markgarlick.com) and University of Warwick/ESO


Os restos de uma interação fatal entre uma estrela morta e um asteroide foram estudados pela primeira vez em detalhes por uma equipe internacional de astrônomos que utilizou o Very Large Telescope situado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Este estudo ajuda-nos a prever como será o futuro distante do Sistema Solar. Uma equipe de pesquisadores liderada por Christopher Manser, um estudante de doutorado da Universidade de Warwick no Reino Unido, utilizou dados do Very Large Telescope do ESO (VLT) e outros observatórios para estudar os restos destruídos de um asteroide em torno de uma estrela morta — uma anã branca chamada SDSS J1228+1040.

Usando vários instrumentos, incluindo o
Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) e o X-shooter, ambos montados no VLT, a equipe obteve observações detalhadas da radiação emitida pela anã branca e pelo material que a rodeia durante um período de 12 anos — entre 2003 e 2015. Foram necessárias observações de longa duração para estudar o sistema sob vários aspectos.A imagem que criamos a partir dos dados processados mostra-nos que estes sistemas são claramente do tipo de discos e revela muitas estruturas que não poderiam ter sido detectadas com uma única observação, explica o autor principal do trabalho Christopher Manser.

A equipe utilizou uma técnica chamada tomografia Doppler —  semelhante à tomografia médica que é utilizada para observar o corpo humano — a qual permitiu mapear em detalhe, e pela primeira vez, a estrutura gasosa resplandescente que resta da "refeição" da anã branca e que a orbita. Enquanto as estrelas grandes — mais massivas do que dez vezes a massa do Sol — sofrem no final das suas vidas um clímax espetacularmente violento sob a forma de explosão de
supernova, as estrelas menores não têm um fim tão dramático. Quando as estrelas como o Sol chegam ao final das suas vidas, consomem todo o seu combustível, expandem-se nas chamadas gigantes vermelhas e mais tarde expelem as suas camadas exteriores para o espaço. Os seus núcleos quentes e muito densos — uma anã branca— é tudo o que resta do objeto.

Mas poderão os planetas, asteroides e outros corpos do sistema sobreviver a tal provação? O que restará? As novas observações ajudam a responder a estas questões. É raro as anãs brancas terem em órbita discos de material gasoso — até hoje foram encontradas apenas sete nestas condições. A equipe concluiu que um asteroide se aproximou perigosamente da estrela morta, tendo sido desfeito pelas enormes forças de maré a que foi sujeito, formando por isso o disco de matéria que vemos agora. O disco que orbita a estrela formou-se de maneira semelhante aos fotogênicos anéis que vemos em torno de planetas próximo de nós, como Saturno. No entanto, apesar da J1228+1040 ter um diâmetro sete vezes menor que o de Saturno, tem uma massa 2500 vezes superior. A equipe descobriu que a distância entre a anã branca e o seu disco é também muito diferente — Saturno e os seus anéis caberiam confortavelmente no espaço entre eles.

O novo estudo de longo duração efetuado com o VLT permitiu à equipe observar a
precessão do disco sob a influência do forte campo gravitacional da anã branca. A equipe descobriu ainda que o disco está ligeiramente torto e não se tornou ainda circular. Quando descobrimos este disco de detritos em órbita da anã branca em 2006, não podíamos imaginar os detalhes extraordinários que vemos agora nesta imagem, criada a partir de 12 anos de dados — valeu definitivamente a pena esperar,” acrescentou Boris Gänsicke, co-autor do estudo. Restos como a J1228+1040 dão-nos pistas importantes para compreender o meio que se forma quando as estrelas chegam ao fim das suas vidas. Este fato ajuda os astrônomos a perceber melhor os processos que ocorrem em sistemas exoplanetários e até a prever o destino do Sistema Solar quando o Sol chegar ao fim dos seus dias daqui a cerca de sete bilhões de anos.
Fonte: ESO

Descoberto ventos de 8600 km/h em HD 189733b

Impressão de artista do exoplaneta HD 189733b, passando em frente da sua estrela-mãe. O vento no equador circula a 8600 km/h, desde o quente lado diurno até ao lado noturno. O lado diurno parece azul devido à dispersão da luz pela neblina de silicatos na atmosfera. O lado noturno do planeta brilha com um vermelho profundo devido à sua alta temperatura. Crédito: Mark A. Garlick/Universidade de Warwick

Uma nova investigação descobriu ventos de mais de 2 km/s num planeta para lá do Sistema Solar. É a primeira medição de um sistema meteorológico num exoplaneta. A velocidade registada é 20 vezes superior à mais alta velocidade do vento registada cá na Terra e equivalente a sete vezes a velocidade do som. Sobre a descoberta, o investigador principal Tom Louden, do grupo de Astrofísica da Universidade de Warwick, afirma: "Este é o primeiro mapa meteorológico de fora do nosso do Sistema Solar. Apesar de já sabermos da existência de ventos em exoplanetas, nunca tínhamos sido capazes de medir e mapear diretamente um sistema climatérico."

Descoberto no exoplaneta HD 189733b, os investigadores de Warwick mediram as velocidades nos dois lados de HD 189733b e encontraram um forte vento que soprava a mais de 8600 km/h a partir do lado diurno para o lado noturno. Louden explica: "A velocidade em HD 189733b foi medida usando espetroscopia de alta resolução da absorção do sódio na atmosfera. À medida que partes da atmosfera de HD 189733b se movem na nossa direção ou para longe da Terra, o efeito Doppler muda o comprimento de onda dessa característica, o que permite a medição da velocidade."

O planeta é aqui visto em três posições à medida que passa em frente da estrela. A iluminação de fundo permite separar diferentes partes da absorção atmosférica. Ao medir o desvio Doppler da absorção, os cientistas são capazes de medir velocidades dos ventos. A região azulada da atmosfera move-se na direção da Terra a mais de 19.000 km/h, enquanto a região avermelhada move-se para longe da Terra a cerca de 8000 km/h. Depois de corrigir a rotação esperada do planeta, obtém-se um valor de 8600 km/h para a velocidade do vento no lado azul, indicando um forte vento para este, desde o lado diurno para o lado noturno do planeta. Crédito: Universidade de Warwick

Explicando como esta informação foi usada para medir a velocidade do vento, acrescenta: "A superfície da estrela é mais brilhante no centro do que na extremidade, assim que à medida que o planeta passa em frente da estrela, a quantidade relativa de luz bloqueada por diferentes partes da atmosfera muda. Pela primeira vez, usámos esta informação para medir as velocidades nos lados opostos do planeta de forma independente, o que nos dá o nosso mapa de velocidade." 
                    
Os investigadores dizem que as técnicas usadas podem ajudar o estudo de planetas parecidos com a Terra. O Dr. Peter Wheatley, co-investigador, também da mesma universidade, explica: "Estamos tremendamente animados por ter encontrado uma forma de mapear sistemas meteorológicos em planetas distantes. À medida que desenvolvemos ainda mais esta técnica, seremos capazes de estudar os fluxos de vento ainda em mais detalhe e produzir mapas meteorológicos de planetas mais pequenos. Em última análise, esta técnica permitir-nos-á ver sistemas climatéricos em planetas parecidos com a Terra."

HD 189733b é um dos exoplanetas mais estudados da classe conhecida como "Júpiteres Quentes". Mais de 10% maior que Júpiter, mas 180 vezes mais perto da sua estrela, HD 189733b tem uma temperatura de 1200º C. O seu tamanho e a proximidade relativa ao nosso Sistema Solar tornam-no num alvo popular para os astrónomos. As pesquisas anteriores mostraram que o lado diurno do planeta tem, para o olho humano, um tom de azul, provavelmente devido a nuvens de partículas ricas em silicatos na sua atmosfera. Os dados foram recolhidos pelo HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) em La Silla, no Chile. O artigo científico foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: Astronomia Online

17 de nov de 2015

Delta Orionis: mais do que parece

Impressão de artista do sistema Delta Orionis A. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss


Orionte é uma das constelações mais reconhecíveis do céu. Uma das características mais famosas do Caçador é a sua "cintura", três estrelas brilhantes que formam uma linha, cada uma das quais pode ser vista sem telescópio. A estrela mais ocidental da cintura de Orionte é conhecida oficialmente como Delta Orionis (tendo em conta que já é observada há séculos por todo o mundo, também tem outros nomes em várias culturas, como "Mintaka"). Os astrónomos modernos sabem que Delta Orionis não é simplesmente uma única estrela, mas um sistema múltiplo complexo. Delta Orionis é um pequeno grupo estelar com três componentes e cinco estrelas no total: Delta Ori A, Delta Ori B e Delta Ori C. Delta Ori B e Delta Ori C são estrelas individuais e libertam pequenas quantidades de raios-X. Delta Ori A, por outro lado, tem uma forte emissão de raios-X e é um sistema triplo.

Em Delta Ori A, duas estrelas pouco separadas orbitam-se uma à outra a cada 5,7 dias, enquanto a terceira orbita este par com um período de mais de 400 anos. A estrela mais massiva (ou primária) neste par estelar tem 25 vezes a massa do Sol, enquanto a mais leve (a estrela secundária), tem cerca de dez vezes a massa do Sol. O alinhamento deste par de estrelas, a partir do ponto de vista da Terra, permite com que uma estrela passe em frente da outra durante cada órbita. Esta classe especial de sistema estelar é conhecida como "binária eclipsante" e dá aos astrónomos uma maneira direta de medir a massa e o tamanho das estrelas.

As estrelas maciças, embora relativamente raras, podem ter um profundo impacto sobre as galáxias que habitam. Estas estrelas gigantes são tão brilhantes que a sua radiação sopra ventos de material estelar, afetando as propriedades químicas e físicas do gás nas suas galáxias hospedeiras. Estes ventos estelares também ajudam a determinar o destino das próprias estrelas, que eventualmente explodem como supernovas e deixam para trás uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Ao observar este binário eclipsante de Delta Orionis A (denominado Delta Ori Aa) com o Observatório de Raios-X Chandra da NASA durante o equivalente a seis dias, uma equipa de investigadores recolheu informações importantes sobre as estrelas massivas e como os seus ventos desempenham um papel na sua evolução e afetam os arredores.

Delta Orionis é um sistema estelar complexo que contém cinco estrelas no total. Crédito: raios-X - NASA/CXC/GSFC/M. Corcoran et al.; ótico - Eckhard Slawik

A imagem do Chandra pode ser vista na inserção da imagem ótica da constelação de Orionte obtida por um telescópio terrestre. Dado que Delta Ori Aa é o mais próximo e massivo binário eclipsante, pode ser usado para descodificar a relação entre as propriedades estelares derivadas dos observatórios óticos e as propriedades do vento, que são reveladas pela emissão de raios-X. A estrela companheira de menor massa em Delta Ori Aa tem um vento muito fraco e é muito ténue em raios-X. Os astrónomos podem usar o Chandra para observar como a estrela companheira bloqueia várias partes do vento da estrela mais massiva. Isto permite com que os cientistas observem o que acontece ao gás que emite raios-X em redor da estrela primária, ajudando a responder à pergunta de longa data de onde, no vento estelar, é formado o gás que emite raios-X.

Os dados mostram que a maioria da emissão de raios-X vem do vento da estrela gigante, e é provavelmente produzido por choques resultantes de colisões entre aglomerados velozes de gás embebidos no vento. Os investigadores também descobriram que a emissão de raios-X de certos átomos no vento de Delta Ori Aa muda à medida que as estrelas no binário se movimentam. Isto pode ser provocado por colisões entre os ventos das duas estrelas, ou por uma colisão do vento da estrela primária com a superfície da estrela secundária. Esta interação, por sua vez, impede algum do vento da estrela mais brilhante.

Os dados óticos paralelos pelo MOST (Microvariability and Oscillation of Stars Telescope) da Agência Espacial Canadiana revelaram evidências de oscilações da estrela primária produzida por interações gravitacionais entre a primária e a estrela companheira à medida que viajam nas suas órbitas. As medições das mudanças de brilho no visível, além de uma análise detalhada dos espectros óticos e ultravioletas, foram usadas para refinar os parâmetros das duas estrelas. Os investigadores foram também capazes de resolver algumas inconsistências anteriores entre os parâmetros estelares e os modelos de como as estrelas evoluem com o tempo. Estes resultados foram publicados em quatro artigos coordenados da revista The Astrophysical Journal.
Fonte: Astronomia Online

Fermi da NASA detecta primeiro Pulsar de raios-Gamma em outra Galáxia

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Pesquisadores usando o Telescópio Espacial de Raios-Gamma Fermi, da NASA descobriram o primeiro pulsar de raios-gamma em outra galáxia que não seja a nossa. O objeto determinou um novo recorde, como sendo o pulsar de raios-gamma mais luminoso já conhecido. O pulsar localiza-se nos subúrbios da Nebulosa da Tarântula, na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia que orbita a nossa Via Láctea e está localizado a 163000 anos-luz de distância. A Nebulosa da Tarântula é a maior, mais ativa e mais complexa região de formação de estrelas nas vizinhanças da nossa galáxia. Nela, foi identificada uma brilhante fonte de raios-gamma, a forma de mais alta energia da luz, no início da missão do Fermi. Os astrônomos inicialmente atribuíram esse brilho à colisão de partículas subatômicas aceleradas em ondas de choques produzidas por explosões de supernovas. “Agora é claro que um único pulsar, o PSR J0540-6919, é responsável por aproximadamente metade do brilho de raios-gamma que nós originalmente pensávamos vir da nebulosa”, disse o principal cientista Pierrick Martin, um astrofísico no National Center for Scientific Research (CNRS) e do Research Institute in Astrophysics and Planetology em Tolouse, na França. “Essa é uma genuína surpresa”.

Quando uma estrela massiva explode como supernova, o núcleo da estrela pode sobreviver como uma estrela de nêutrons, onde a massa de meio milhão de Terras está comprimida numa bola magnetizada não maior que uma cidade. Uma estrela de nêutrons jovem gira dezenas de vezes por segundo, e o seu campo magnético girando rapidamente energiza feixes de ondas de rádio, de luz visível, raios-X e raios-gamma. Se os feixes passam pela Terra, os astrônomos observam um pulso regular de emissão e assim, o objeto é classificado como um pulsar. A Nebulosa da Tarântula foi conhecida por abrigar dois pulsares, o PSR J0540-6919 (J0540 de maneira abreviada), e o PSR J0537-6910 (J0537), que foram descobertos com a ajuda dos satélites Einstein e o Rossi X-Ray Timing Explorer (RXTE) da NASA, respectivamente.

O J0540 gira a cerca de 20 vezes por segundo, enquanto que o J0537 gira a cerca de 62 vezes por segundo – o pulsar jovem de período de rotação mais rápido conhecido. No entanto, levou mais de seis anos de observações feitas pelo Large Area Telescope, o LAT, do Fermi, bem como uma completa reanálise de todos os dados do LAT, num processo chamado de Pass 8, para detectar pulsações de raios-gamma do J0540. Os dados do Fermi estabeleceram os limites superiores para os pulsos dos raios-gamma do J0537, mas ainda não detectaram. Martin e seus colegas apresentaram essas descobertas num artigo publicado na edição de 13 de Novembro de 2015 da revista Science. “Os pulsos de raios-gamma do J0540 têm 20 vezes a intensidade do antigo detentor do recorde, o pulsar na famosa Nebulosa do Caranguejo, com níveis similares de emissões de ondas de rádio, de luz óptica e de raios-X”, disse o coautor Lucas Guillemot, no Laboratory for Physics and Chemistry of Environment and Space, operado pelo CNRS e pela Universidade de Orléans na França.

“Levando em consideração essas diferenças poderemos ser guiados para melhor entender a física extrema que trabalha nos pulsares jovens. O J0540 é um caso raro de se encontrar, com uma idade de aproximadamente 1700 anos, cerca de duas vezes a idade do pulsar da Nebulosa do Caranguejo. Em contraste, a maioria dos mais de 2500 pulsares conhecidos, tem idades de 10000 a centenas de milhões de anos. Apesar da luminosidade do J0540, poucos raios-gamma atingiram o LAT para detectar as pulsações sem conhecer o período com antecipação. Essa informação veio de uma campanha de monitoramento de longo prazo de raios-X feitas pelo RXTE, que registrou ambos pulsares do início da missão do Fermi até o final de 2011, quando as operações do RXTE pararam.

“Essa campanha começou como uma pesquisa para um pulsar criado pela SN 1987A, a supernova mais próxima já observada desde a invenção do telescópio”, disse Francis Marshall, coautor do artigo, um astrofísico no Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland. “Essa pesquisa falhou, mas ela descobriu o J0537. Antes do lançamento do Fermi em 2008, somente sete pulsares de raios-gamma eram conhecidos. Até a data, a missão já encontrou mais de 160. O Telescópio Espacial de Raios-Gamma Fermi da NASA é uma parceria de astrofísica e de física de partículas, foi desenvolvido em colaboração com o Departamento Norte-Americano de Energia, e com importante contribuições de instituições acadêmicas e parceiros na Françca, Alemanha, Itália, Japão, Suécia e Estados Unidos.

Exoplaneta rochoso descoberto na nossa vizinhança

Impressão de artista de GJ 1132b, um exoplaneta rochoso muito parecido com a Terra no que toca ao tamanho e massa, que orbita uma anã vermelha. Crédito: Dana Berry

Cientistas descobriram um novo exoplaneta que, na linguagem da saga "Guerra das Estrelas", seria o oposto do frio planeta Hoth e ainda mais inóspito que os desertos de Tatooine. Mas, em vez de residir numa galáxia muito, muito distante, este novo mundo fica, galacticamente falando, praticamente aqui ao lado. O novo planeta, chamado GJ 1132b, é do tamanho da Terra e rochoso, orbita uma pequena estrela localizada a uns meros 39 anos-luz da Terra, tornando-o no mais próximo exoplaneta do tamanho da Terra já descoberto. Os astrofísicos publicaram estes resultados na edição de ontem da revista Nature. Com base nas suas medições, os cientistas determinaram que o planeta é um forno com 260 graus Celsius e provavelmente tem bloqueio de marés - mantém sempre a mesma face virada para a estrela - o que significa que é permanentemente dia num lado e permanentemente noite no outro, tal como a Lua em relação à Terra.

Devido às suas altas temperaturas, GJ 1132b provavelmente não consegue reter água líquida à superfície, tornando-o inabitável para a vida como a conhecemos. No entanto, os cientistas dizem que é frio o suficiente para albergar uma atmosfera substancial. O planeta também está suficientemente perto da Terra para que os cientistas possam, em breve, saber mais sobre as suas características, como por exemplo a composição da sua atmosfera e o padrão dos seus ventos - até mesmo a cor do pôr-do-Sol. "Se nós descobrirmos que este planeta quente conseguiu agarrar a sua atmosfera durante os milhares de milhões de anos da sua existência, isso será um bom augúrio para o objetivo a longo prazo de estudar planetas mais frios que possam ter vida," afirma Zachory Berta-Thompson, pós-doutorado do Instituto Kavli do MIT (Massachusetts Institute of Technology) para Astrofísica e Pesquisa Espacial. "Finalmente temos um alvo para apontar os nossos telescópios e examinar mais profundamente o funcionamento de um exoplaneta rochoso."

Berta-Thompson e colegas descobriram o planeta usando o Observatório MEarth-Sul, uma rede de oito telescópios robóticos com 40 cm de abertura da Universidade de Harvard localizados nas montanhas do Chile. A rede estuda pequenas estrelas vizinhas, chamadas anãs M, que estão espalhadas por todo o céu noturno. Os cientistas determinaram que estes tipos de estrelas são frequentemente orbitadas por planetas, mas ainda não tinham encontrado exoplanetas do tamanho da Terra perto o suficiente para os estudar em profundidade. Desde o início de 2014, a rede telescópica tem vindo a recolher dados quase todas as noites, obtendo medições da luz das estrelas a cada 25 minutos em busca de diminuições reveladoras no brilho que possam indicar a passagem de um planeta em frente de uma estrela.

No dia 10 de maio, um telescópio captou um leve mergulho em GJ 1132, uma estrela localizada a 12 parsecs, ou 39 anos-luz, da Terra. A nossa Galáxia mede cerca de 100.000 anos-luz," explica Berta-Thompson. "Portanto, é uma estrela definitivamente na nossa vizinhança solar. O telescópio robótico começou imediatamente a observar GJ 1132 em intervalos muito mais rápidos de 45 segundos para confirmar a medição - uma quebra muito ligeira de aproximadamente 0,3% no brilho da estrela. Os investigadores mais tarde apontaram outros telescópios no Chile para a estrela e descobriram que, de facto, o brilho de GJ 1132 diminuía cerca de 0,3% a cada 1,6 dias - um sinal de que um planeta passava regularmente em frente da estrela.

"Nós não sabíamos o período do planeta a partir de um único evento, mas quando juntámos muitos, o sinal saltou à vista," comenta Berta-Thompson. Com base na quantidade de luz estelar que o planeta bloqueia, e no raio da estrela, os cientistas calcularam que o planeta GJ 1132b tem cerca de 1,2 vezes o tamanho da Terra. A partir da medição da oscilação da sua estrela-mãe, estimam que a massa do planeta ronde as 1,6 massas terrestres. Dada a sua dimensão e massa, puderam determinar a sua densidade - e pensam ser rochoso, como a Terra. No entanto, é no tamanho e na composição que as parecenças com o nosso planeta terminam. Ao calcularem o tamanho e a proximidade à estrela, o grupo determinou uma estimativa da temperatura média do planeta: uns tórridos 227º C.

"A temperatura do planeta é tão quente quanto um forno," observa Berta-Thompson. "É demasiado quente para ser habitável - não pode existir água líquida à superfície. Mas também é bastante mais frio que outros planetas rochosos que conhecemos. Isso é bom em termos de estudo científico: a maioria dos exoplanetas rochosos descobertos até agora são essencialmente bolas de fogo com temperaturas superficiais na ordem dos milhares de graus - demasiado quentes para segurar qualquer tipo de atmosfera. Este planeta é frio o suficiente para que possa reter uma atmosfera," comenta Berta-Thompson. "Por isso pensamos que, no seu estado atual, este planeta ainda tem uma atmosfera substancial."

Berta-Thompson espera que os astrónomos usem o JWST (James Webb Space Telescope), o muito maior sucessor do Telescópio Espacial Hubble, com lançamento previsto para 2018, para identificar a cor e a composição química da atmosfera do planeta, bem como o padrão dos seus ventos. "Nós pensamos que é a primeira oportunidade que temos para apontar os nossos telescópios a um exoplaneta rochoso e ver esse tipo de detalhe, para sermos capazes de medir a cor do pôr-do-Sol, ou a velocidade dos seus ventos, e realmente aprender como é que os planetas rochosos são lá fora no Universo," comenta Berta-Thompson. "São observações interessantes a fazer."

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA vai estudar todo o céu em busca de exoplanetas próximos e poderá encontrar muitos mais que sirvam de bons alvos para o JWST. "Dos milhares de milhões de sistemas estelares na Via Láctea, cerca de 500 estão mais próximos que GJ 1132," realça Berta-Thompson. "O TESS vai encontrar planetas em redor de algumas dessas estrelas e esses planetas serão comparações valiosas para compreender GJ 1132b e os planetas rochosos em geral. Jonathan Fortney, professor de astronomia e física na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, diz que o novo planeta é bem mais frio que outros planetas rochosos próximos descobertos até agora. Isto significa que GJ 1132b provavelmente tem uma atmosfera substancial.

"O que é, para mim, tremendamente emocionante, é que este planeta pode ser um 'primo' de Vénus e da Terra," comenta Fortney, que não esteve envolvido na investigação. "Penso que a atmosfera deste planeta, quando formos capazes de determinar a sua composição, será um ponto interessante de dados para a compreensão da diversidade de composição atmosférica de planetas do tamanho da Terra. No nosso Sistema Solar, só temos dois pontos de dados: a Terra e Vénus. Antes de percebermos a habitabilidade, precisamos de compreender a gama de atmosferas que a Natureza consegue produzir, e porquê."
Fonte: Astronomia Online



Missão Fermi da NASA encontra pistas de ciclos de Raios-Gamma em uma Galáxia Ativa

 graph shows Fermi Large Area Telescope data from August 2008 to July 2015 for gamma rays with energies above 100 million electr
Astrônomos, usando os dados do Telescópio Espacial de Raios-Gamma Fermi da NASA detectaram pistas de mudanças periódicas no brilho de uma chamada galáxia “ativa”, cujas emissões são alimentadas por um buraco negro gigante. Se confirmada, a descoberta marcaria a primeira emissão cíclica de raios-gamma com anos de duração, já detectada de qualquer galáxia, o que forneceria novas ideias sobre os processos físicos que ocorrem nas proximidades de um buraco negro. “Observando muitos anos de dados obtidos pelo Large Area Telescope, o LAT, do Fermi, nós identificamos indicações de uma variação com aproximadamente dois anos de comprimento de raios-gamma emitidos pela galáxia conhecida como PG 1553+113”, disse Stefano Ciprini, que coordenou a equipe do Fermi no Centro de Dados Científicos, o ASDC, da Agência Espacial Italiana, em Roma.

“Esse sinal é sutil, e dura menos do que 4 ciclos, assim, do mesmo modo que é algo espetacular de se ver é algo que precisa de mais observações. Buracos negros supermassivos com uma massa de milhões de vezes a massa do Sol, localizam-se no coração da maioria das galáxias, incluindo a nossa Via Láctea. Em cerca de 1% dessas galáxias, o buraco negro monstruoso, irradia energia equivalente à bilhões de vezes a energia do Sol, emissões que podem variar em escala de tempo de minutos a anos. Os astrônomos se referem a essas como sendo galáxias ativas.

Mais da metade das fontes de raios-gamma observadas pelo LAT do Fermi, são galáxias ativas, chamadas de blazars, como a PG 1553+113. À medida que a matéria cai em direção ao seu buraco negro supermassivo, algumas partículas subatômicas escapam numa velocidade próxima à velocidade da luz em um par de jatos apontados em direções opostas. O que faz um blazar tão brilhante é que um desses jatos de partículas podem estar diretamente apontados para nós. Em essência, nós estamos olhando diretamente para dentro do jato, assim, como o seu brilho varia se torna a nossa principal ferramenta para entender a estrutura do jato e o ambiente próximo do buraco negro”, disse Sara Cutini, uma astrofísica no ASDC.

Motivados pela possibilidade de mudanças regulares nos raios-gamma, os pesquisadores examinaram uma década de dados em múltiplos comprimentos de onda. Isso inclui observações ópticas de longo prazo do Observatório Tuorla na Finlândia, no Observatório Lick, na Califórnia, e Catalina Sky Survey, perto de Tucson, no Arizona, além de dados ópticos e de raios-X da nave Swift, da NASA. A equipe também estudou observações feitas pelo Rádio Observatório de Owens Valley, perto de Bishop, na Califórnia, que tem observado a PG 1553+113 a cada poucas semanas, desde de 2008, como parte de um programa de monitoramento de blazars que suporta a missão Fermi.

“As variações cíclicas na luz visível e nas ondas de rádio são similares às que nós vimos nos raios-gamma de alta energia do Fermi”, disse Stefan Larsson, um pesquisador no Instituto Real de Tecnologia em Estocolmo, em colaborador de longa data da equipe do ASDC. “O que o padrão seja muito consistente através de uma grande variedade de comprimentos de onda é uma indicação que a periodicidade é real e não apenas uma flutuação nos dados de raios-gamma”. Se o ciclo de raios-gamma da PG 1553+113 for de fato real, os pesquisadores fizeram a previsão que podem registrar um pico novamente em 2017 e 2019, bem dentro do tempo de vida operacional do Fermi. Os cientistas identificaram alguns cenários que poderiam gerar emissões periódicas, incluindo diferentes mecanismos que poderiam produzir uma variação de duração de anos no jato de partículas de alta energia, emanando do buraco negro.

O cenário mais animador envolve a presença de um segundo buraco negro próximo, em órbita, e produzindo o jato que nós observamos. A força gravitacional do buraco negro vizinho iria periodicamente inclinar a parte interna desse disco de crescimento do buraco negro companheiro, onde o gás caindo em direção ao buraco negro se acumula e se aquece. O resultado seria uma vagarosa oscilação do jato, algo parecido com o que acontece com um irrigador de jardim, que poderia produzir mudanças cíclicas nos raios-gamma, que nós observamos.

A PG 1553+113, localiza-se na direção da constelação da Serpente, e sua luz leva cerca de 5 bilhões de anos para alcançar a Terra. O Telescópio Espacial de Raios-Gamma Fermi, da NASA, foi lançado em Junho de 2008. A missões é uma parceria de astrofísica e de física de partículas, desenvolvida em colaboração com o Departamento Norte-Americano de energia, e com importantes contribuições de instituições acadêmicas e parceiros, na França, Alemanha, Itália, Japão, Suécia e Estados Unidos.

12 de nov de 2015

Astrônomos descobrem as estrelas mais velhas conhecidas do universo


estrelas antigas hipernovas


Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo pesquisadores da Universidade de Cambridge (Reino Unido) e da Universidade Nacional da Austrália, identificou as estrelas mais antigas conhecidas da nossa galáxia, que poderiam conter pistas vitais sobre o início do universo.

No centro
Durante décadas, os astrônomos tentam determinar como o universo era logo após o Big Bang. A compreensão de como as primeiras estrelas e galáxias se formaram é crucial para este objetivo. As estrelas no centro da Via Láctea podem ser algumas das mais antigas do mundo. Elas contêm quantidades extremamente baixas de metais, e impressões digitais químicas que indicam que podem ter morrido de formas espetaculares: como hipernovas, dez vezes mais energéticas do que uma supernova regular.

Pouco metal
Logo após o Big Bang, o universo era inteiramente composto de apenas hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de lítio. Todos os outros elementos, como o oxigênio que respiramos, foram fabricados dentro de estrelas ou quando elas morreram como supernovas. Para encontrar as estrelas mais velhas do universo, portanto, os astrônomos decidiram procurar as extremamente pobres em metais: estrelas com muito hidrogênio, mas muito pouco de qualquer outro elemento. Pensava-se que as primeiras estrelas se formaram no centro da galáxia, onde os efeitos da gravidade são mais fortes. Mas depois de décadas de pesquisas, os cientistas descobriram que a maioria das estrelas no centro da nossa galáxia tem um conteúdo de metal semelhante às muito mais próximas de nós. Eles precisavam, então, de uma forma melhor de vasculhar esse centro e encontrar as que se diferenciavam por sua idade.

Azuis e idosas
Os astrônomos do novo estudo criaram uma excelente estratégia para encontrar as estrelas mais antigas na galáxia. Estrelas com um baixo teor de metal parecem mais azuis do que as outras, o que é uma diferença-chave. Usando imagens obtidas com o telescópio ANU SkyMapper na Austrália, a equipe selecionou 14.000 estrelas promissoras para olhar com mais detalhes, com um espectrógrafo de um telescópio maior. As melhores 23 candidatas eram todas pobres em metal, levando os pesquisadores a utilizar um telescópio ainda maior, no deserto de Atacama, no Chile. A partir desses dados, a equipe identificou nove estrelas com um teor de metais menos de um milésimo do montante visto no nosso sol, incluindo uma estrela com um décimo de milésimo da quantidade – agora a recordista de mais pobre em metais no centro da galáxia.

Evidências adicionais
Saber que essas estrelas têm baixas quantidades de metais não foi suficiente para ter certeza de que se formaram muito cedo na história do universo. Elas poderiam ser estrelas que se formaram muito depois em outras partes da galáxia que não eram tão densas, e agora estão de passagem pelo centro da Via Láctea. Para eliminar essa possibilidade, os pesquisadores mediram distâncias e movimentos das estrelas no céu para prever como elas se moviam, e onde tinham estado no passado. Eles descobriram que, enquanto algumas estrelas estavam apenas de passagem, sete haviam passado toda a sua vida no centro da nossa galáxia. Simulações de computador sugerem que elas devem ter se formado no universo primordial.

Hipernovas
Quando as primeiras estrelas da galáxia morreram, elas deixaram uma assinatura química, que indicam que tiveram mortes espetaculares conhecidas como hipernovas, uma explosão dez vezes mais energética do que uma supernova regular. Isso as tornaria uma das coisas mais energéticas do universo, muito diferentes dos tipos de explosões estelares que vemos hoje. “Este trabalho confirma que existem estrelas antigas no centro de nossa galáxia. A assinatura química impressa sobre essas estrelas nos fala sobre uma época do universo que é de outra forma completamente inacessível”, disse o Dr. Andrew Casey, do Instituto de Astronomia de Cambrigde. “O universo foi, provavelmente, muito diferente no início, mas para sabermos o quanto, temos que encontrar mais dessas estrelas”.
Os resultados do estudo foram publicados na revista Nature.
Fonte: Hypescience.com
 [Phys]

Astrônomos Simulam Nuvens em 3D no Exoplaneta GJ 1214b

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A impressão artística de GJ 1214b. Crédito da imagem: NASA / ESA / G. Bacon, STScI / L. Kreidberg e J. Bean, University of Chicago / H. Knutson, California Institute of Technology.

Uma equipe de cientistas da Universidade de Washington e da Universidade de Toronto foram os primeiros a simular nuvens exóticas em 3D na atmosfera de um exoplaneta. O objeto em questão, é o GJ 1214b, um exoplaneta chamado de mini-Netuno que foi descoberto, seis anos atrás pelos astrônomos no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Também conhecido como Gliese 1214b, esse mundo tem cerca de 2.7 vezes o diâmetro da Terra e uma massa quase 7 vezes maior que a massa do nosso planeta. Ele está localizado a cerca de 52 anos-luz de distância na constelação de Ophiuchus. O planeta orbita a estrela anã vermelha, GJ 1214, a cada 38 horas, a uma distância de 1.3 milhões de milhas. De acordo com estudos prévios, o planeta tem uma atmosfera rica em água ou hidrogênio com extensas nuvens. Deve existir altas nuvens ou uma névoa orgânica na atmosfera – como nós observamos em Titã. Sua temperatura atmosférica excede o ponto de fusão da água”, disse o Dr. Benjamin Charnay, um dos membros da equipe da Universidade de Washington.

 “Como resultado, se o GJ 1214b, suportar nuvens, elas provavelmente são formadas de sal. Mas essas nuvens deveriam se formar em regiões profundas da atmosfera, muito mais baixo do que a altitude onde elas são observadas. O Dr. Charnay e seus colegas modelaram como as nuvens poderiam se formar na baixa atmosfera do GJ 1214b e então subir para a atmosfera superior com circulação suficiente. Para realizar isso, a equipe usou um modelo climático chamado de 3D General Circulation Model. Ele mostrou como o GJ 1214b poderia criar, sustentar e erguer nuvens de sal na atmosfera superior. O modelo também faz previsões específicas sobre os efeitos que essas nuvens terão no clima do planeta e os tipos de informação que os futuros telescópios como James Webb serão capazes de adquirir. Os resultados estão reportados num artigo publicado online no Astrophysical Journal Letters, em 22 de Outubro de 2015.

Cientistas confirmam existência de novo objeto no sistema solar

Uma equipe internacional de cientistas confirmou que um novo objeto foi descoberto no interior do Sistema Solar, localizado além da orbita de Plutão. Ao que tudo indica o objeto é rochoso, mas pouco se sabe sobre a sua orbita.

Concepcao artistica mostra o planeta anao Sedna, que ate a descoberta de V774104 era um dos objetos mais distantes do Sistema Solar.
Concepção artística mostra o planeta anão Sedna, que até a descoberta de V774104 era um dos objetos mais distantes do Sistema Solar.

Batizado de V774104, o novo corpo celeste tem entre 500 e 800 quilômetros de diâmetro e foi descoberto através de observações feitas com auxílio do telescópio Japonês Subaru, de 200 polegadas, instalado no topo do Monte Mauna Kea, no Havaí. De acordo com o astrônomo Scott Sheppard, ligado ao Carnegie Institute, dos EUA, o novo objeto transnetuniano é o mais longínquo corpo planetário conhecido, localizado três vezes mais distante que o planeta anão Plutão, a 15 bilhões de quilômetros do Sol. O tamanho do planeta anão foi inferido levando em consideração seu brilho aparente, mas suas características orbitais ainda são muito imprecisas, já que seu movimento aparente no céu é bastante lento devido à distância.  Para calcular corretamente a orbita de V774104 será preciso mais tempo de observação. Se realmente o novo planeta anão estiver orbitando o Sol, seu período de translação poderá ser superior a 1 milênio.
Localização da Nuvem de Oort dentro do Sistema Solar.
Localização da Nuvem de Oort dentro do Sistema Solar.

Além da descoberta do novo objeto, a equipe de Sheppard também confirmou que existem pelo menos mais doze corpos a serem investigados entre 80 e 90 UA (Unidades Astronômicas) ou aproximadamente 11.9 a 13.5 bilhões de quilômetros do Sol. No entanto, no entender de Sheppard, há indícios de que a orbita de V774104 cruza a orbita de Netuno. Se isso for confirmado, V774104 pode ter sido expulso do Sistema Solar há milhões de anos e estaria agora orbitando o interior da nuvem de Oort. Apenas dois outros objetos conhecidos são pensados agir dessa maneira: Sedna, descoberto em 2003 e 2012 VP113, encontrado em 2012. Nenhum deles se aproxima a menos de 7.5 bilhões de km do Sol e possivelmente cruzam ou orbitam o interior da nuvem de Oort, uma localidade onde provavelmente os cometas de longo período são formados.
Fonte: APOLO11.COM - http://www.apolo11.com

AE Aurigae e a Nebulosa da Estrela Flamejante por Jesús Vargas e Maritxu Poyal

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Crédito da imagem©: Jesús Vargas (Sky-Astrophotography) & Maritxu Poyal (Maritxu)


Mesmo que AE Aurigae seja apelidada de estrela flamejante, que a nebulosa envolvente IC 405 seja chamada informalmente de Nebulosa da Estrela Flamejante e, ainda mais, que a região celeste apresente uma cor de fogo, não há fogo algum. O fogo, por definição, exige a reação molecular entre um elemento combustível com o oxigênio. O fogo acontece somente quando há oxigênio suficiente presente juntamente com combustível e alguma energia suficiente para permitir a ignição. Contudo, isso não é necessário em ambientes altamente energéticos, com baixo teor de oxigênio que encontramos no interior das estrelas. O material que se parece com fumaça é composto basicamente de hidrogênio interstelar, completado com filamentos enegrecidos de grãos de poeira cósmica ricos em carbono. A brilhante estrela AE Aurigae, visível à direita próxima ao centro da nebulosa é tão quente que é azul, emitindo uma radiação tão energética (ultravioleta) que extirpa os elétrons do gás envolvente, ionizando-o.

Quanto um próton recaptura um elétron, luz é emitida e irradiada através nebulosa de emissão. Na imagem em destaque acima, a Nebulosa da Estrela Flamejante reside a uma distância de 1.500 anos luz da Terra e tem um diâmetro estimado em 5 anos luz. IC 405 pode ser visualizada a partir de telescópios de menor porte na direção da constelação de Auriga. Abaixo, essa espetacular imagem da estrela AE Aurigae e sua nebulosa vizinha IC 405 foi capturada pelo telescópio de 0,9 m em Kitt Peak pertencente a National Science Foundation através da câmera ‘NOAO Mosaic CCD’. AE Aurigae se destaca como a estrela mais brilhante azul no centro da imagem. Esta composição em cores falsas usou linhas de emissão de três elementos: Hidrogênio-alpha (amarelo), Oxigênio III [OIII] (violeta) e Enxofre II [SII] (azul).
http://www.noao.edu/image_gallery/html/im0686.html


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