6 de abr de 2015

Hubble encontra fantasmas de Quasares


As galáxias em destaque na imagem são, da esquerda para a direita na linha superior: o "Bule de Chá" (conhecida formalmente como 2MASX J14302986+1339117), NGC 5972, 2MASX J15100402+0740370 e UGC 7342, e (da esquerda para a direita na linha inferior) NGC 5252, Mrk 1498, UGC 11185 e 2MASX J22014163+1151237. Crédito: NASA, ESA, Equipa Galaxy Zoo e W. Keel (Universidade do Alabama, EUA)

Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA capturou um conjunto de imagens enigmáticas de quasares "fantasma" - objetos verdes e etéreos que assinalam os túmulos destes astros que despertaram para a vida e que depois desapareceram. As oito estruturas invulgares orbitam as suas galáxias hospedeiras e brilham com tons esverdeados. Fornecem novas informações sobre o passado turbulento destas galáxias. Os fios etéreos nestas imagens foram iluminados, talvez por pouco tempo, por uma explosão de radiação oriunda de um quasar - uma região compacta e muito luminosa que rodeia um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia.

O material galáctico cai em direção ao buraco negro central, crescendo cada vez mais quente, formando um quasar brilhante com jatos poderosos de partículas e irradiando energia acima e abaixo do disco de matéria em queda. Em cada destas oito imagens o feixe de um quasar fez com que filamentos no espaço profundo, de outra maneira invisíveis, brilhassem através de um processo chamado fotoionização. O oxigénio, hélio, nitrogénio enxofre e néon nos filamentos absorvem luz do quasar e reemitem-na lentamente ao longo de muitos milhares de anos. O seu tom esmeralda é provocado pelo oxigénio ionizado, que brilha em cor verde. Estas estruturas fantasmagóricas estão tão longe do coração da galáxia que a luz do quasar teria demorado centenas de milhares de anos até lá chegar e iluminá-las.

Assim, embora os próprios quasares estejam desligados, as nuvens verdes vão continuar a brilhar por muito mais tempo até que, também, desvaneçam. Os filamentos verdes não só estão longe do núcleo das suas galáxias-mãe, como também têm um tamanho imenso, abrangendo dezenas de milhares de anos-luz. Pensa-se que sejam caudas longas de gás formadas durante uma fusão violenta entre galáxias no passado - este evento teria provocado grandes forças gravitacionais que rasgariam os participantes galácticos. Apesar do seu passado turbulento, estes filamentos fantasmagóricos estão agora calmamente a orbitar dentro ou em torno das suas galáxias hospedeiras. Estas imagens do Hubble mostram correntes de gás brilhante, trançado e com nós, em alguns casos ligados a faixas torcidas de poeira escura.

As fusões galácticas não alteram apenas a forma das galáxias envolvidas e anteriormente serenas; também desencadeiam fenómenos cósmicos extremos. Uma tal fusão pode provocar o nascimento de um quasar ao derramar material nos buracos negros supermassivos das galáxias. O primeiro objeto deste tipo foi descoberto em 2007 pela professora holandesa Hanny van Arkel. Ela descobriu a estrutura fantasmagórica no projeto online "Galaxy Zoo", um projeto que conta com a ajuda do público para classificar mais de um milhão de galáxias catalogadas no SDSS (Sloan Digital Sky Survey).

A característica bizarra foi apelidada de "Hanny’s Voorwerp" (holandês para Objeto de Hanny). Estes objetos foram descobertos num derivado do projeto Galaxy Zoo, no qual cerca de 200 voluntários examinaram mais de 16.000 imagens de galáxias do SDSS para identificar as melhores candidatas para a existência de nuvens parecidas a Hanny's Voorwerp. Uma equipa de investigadores analisou e encontrou um total de 20 galáxias que tinha gás ionizado por quasares. Os seus resultados aparecem num artigo da revista The Astronomical Journal.
Fonte: Astronomia Online


Astrônomos descobrem mais de 200 jovens aglomerados galácticos no Cosmos distante

Mapa global do céu pelo Planck a comprimentos de onda submilimétricos (545 GHz). A banda que percorre o centro corresponde a poeira da Via Láctea. Os pontos negros indicam a posição dos candidatos a proto-enxame identificados pelo Planck e subsequentemente observados pelo Herschel. As imagens à volta do mapa global mostram alguma das observações feitas pelo instrumento SPIRE do Herschel; o contornos representam a densidade das galáxias.  Crédito: ESA e Colaboração Planck/H. Dole, D. Guéry & G. Hurier, IAS/Universidade de Paris-Sul/CNRS/CNES

Combinando observações do Universo distante feitas com os observatórios espaciais da ESA Herschel e Planck, os cosmólogos descobriram o que poderão ser os percursores de vastos enxames de galáxias que vemos hoje em dia. Galáxias como a nossa Via Láctea, que têm centenas de milhares de milhões de estrelas, não se encontram normalmente isoladas. No Universo de hoje, 13,8 mil milhões de anos após o Big Bang, muitas estão em densos enxames de dezenas, centenas ou até milhares de galáxias. No entanto, estes aglomerados não existiram desde sempre, e uma questão essencial da cosmologia moderna é como é que estas estruturas massivas se juntaram no Universo primitivo.

Identificar quando e como se formaram deve fornecer pistas sobre o processo de evolução dos enxames de galáxias, incluindo o papel desempenhado pela matéria negra na formação destas gigantes cósmicos. Agora, combinando a força do Herschel e do Planck, os astrónomos descobriram objetos no Universo distante, vistos numa altura em que só tinha três mil milhões de anos, que podem ser os percursores dos aglomerados que estão hoje à nossa volta. O objetivo principal do Planck era fornecer um mapa mais preciso dos resquícios da radiação do Big Bang, a radiação cósmica de fundo. Para o fazer, percorreu todo o céu em nove diferentes comprimentos de onda, do infravermelho distante ao rádio, de forma a eliminar a emissão em primeiro plano, da nossa Galáxia e de outras no Universo.

Mas estas fontes em primeiro plano podem ser importantes noutros campos da astronomia e foi nos dados recolhidos nos comprimentos de onda curtos do Planck que os cientistas conseguiram identificar 234 fontes brilhantes com características que indiciam que estavam localizadas no Universo primitivo distante. O Herschel observou então estes objetos, em comprimentos de onda que vão do infravermelho distante até ao submilímetro, mas com uma sensibilidade muito maior. O Herschel revelou que a grande maioria das fontes detetadas pelo Planck são consistentes com densas concentrações de galáxias no Universo primitivo, formando vigorosamente novas estrelas.

Cada uma destas jovens galáxias é vista a converter gás e poeira em estrelas, a um ritmo de algumas centenas a 1500 vezes a massa do Sol por ano. Por comparação, hoje em dia, a nossa própria Via Láctea está a produzir estrelas a um ritmo de apenas uma massa solar por ano. Enquanto os astrónomos não chegaram ainda a uma conclusão relativamente à idade e luminosidade de muitas destas concentrações de galáxias recém-descobertas, são as melhores candidatas alguma vez encontradas de "proto-enxames"- percursores dos aglomerados grandes e maduros que vemos no Universo de hoje em dia.

"Foram encontradas pistas sobre este tipo de objetos em dados anteriores do Herschel e de outros telescópios, mas a capacidade de ver o céu inteiro do Planck revelou-nos muitos outros candidatos," diz Hervé Dole do Institut d’Astrophysique Spatiale, Orsay, principal autor do estudo publicado na revista Astronomy & Astrophysics. "Ainda temos muito para aprender sobre esta nova população, o que exige mais estudos de acompanhamento com outros observatórios. Mas acreditamos que são uma peça que faltava na formação da estrutura cosmológica. Estamos agora a preparar um catálogo extenso de possíveis proto-enxames, detetados pelo Planck, o que deve ajudar-nos a identificar ainda mais objetos como estes," acrescenta Ludovic Montier do Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Toulouse, que é o cientista principal do catálogo do Planck, de candidatos a fontes de desvio para o vermelho, que está prestes a ser distribuído à comunidade.

"Chegar a este importante resultado foi possível graças à sinergia entre o Herschel e o Planck: os objetos raros foram identificados graças aos dados de céu completo do Planck e depois com o Herschel conseguimos escrutiná-los em detalhe," diz o cientista de projeto da ESA para o Herschel, Göran Pilbratt. "Os dois observatórios espaciais terminaram as suas observações científicas em 2013, mas a sua imensidão de dados continuará ainda a ser explorada por muitos anos."

A fita métrica cosmológica


A cosmological measuring tape

Essa imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble mostra a galáxia espiral NGC 3021 que localiza-se a cerca de 100 milhões de anos-luz de distância na constelação de Leo Minor (O Pequeno Leão). Entre muitos outros tipos de estrelas, essa galáxia contém estrelas variáveis Cefeidas, que podem ser usadas para medir a distância para a galáxia. Essas estrelas pulsam numa taxa que é muito bem relacionada ao seu brilho intrínseco, assim as medidas da sua taxa de pulsação e seu brilho observado dão aos astrônomos informações suficientes para que possam calcular a distância para a própria galáxia. As Cefeidas são também usadas para calibrar um marcador de distância ainda mais distante, que pode ser usado para distâncias ainda maiores: as supernovas do Tipo Ia. Uma dessas estrelas brilhantes explosivas foi observada na NGC 3021, em 1995. Em adição, a supernova na NGC 3021 foi também usada para refinar a medida que é conhecida como a constante de Hubble. O valor dessa constante define quão rápido o universo está se expandindo e quanto mais precisamente nós conhecemos sobre isso mais nós podemos entender sobre a evolução do universo no passado bem como no futuro. Assim, essa galáxia é muito mais do que apenas uma bela galáxia espiral.
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