5 de jun de 2015

Uma celebração cósmica borbulhante


Esta colorida nuvem de gás chamada RCW 34 é um local de formação estelar situado na constelação austral da Vela. Esta imagem foi obtida pelo instrumento FORS montado no Very Large Telescope do ESO, no norte do Chile.Crédito:ESO


Na região mais brilhante desta nebulosa resplandescente chamada RCW 34, o gás é aquecido de forma dramática pelas estrelas jovens, expandindo-se em direção ao gás mais frio à sua volta. Assim que o hidrogênio quente atinge o limite exterior da nuvem de gás, é liberado para o vácuo exterior tal como o conteúdo de uma garrafa de champanhe quando se retira a rolha — num processo chamado fluxo de champanhe. No entanto, a jovem região de formação estelar RCW 34 oferece-nos mais do que uma quantas "bolhas", já que no coração desta nuvem parecem ter ocorrido múltiplos episódios de formação estelar.

Esta nova imagem obtida pelo Very Large Telescope do ESO (VLT), no Chile, mostra uma espetacular nuvem vermelha de hidrogênio resplandescente, por detrás de uma coleção de estrelas azuis situadas em primeiro plano. No coração de RCW 34 — que se localiza na constelação austral da Vela - um grupo de jovens estrelas massivas esconde-se na região mais brilhante da nuvem. Estas estrelas produzem um efeito dramático na nebulosa. O gás que é exposto à forte radiação ultravioleta — como acontece no coração desta nebulosa — ioniza-se, o que quer dizer que os elétrons escapam dos átomos de hidrogênio.

O hidrogênio é muito apreciado pelos fotógrafos cósmicos, uma vez que brilha intensamente com uma cor vermelha característica, o que além de nos permitir distinguir muitas nebulosas, cria belas imagens de formas bizarras. O hidrogênio é também a matéria prima de fenômenos dramáticos como o fluxo de champanhe. No entanto, o hidrogênio ionizado desempenha igualmente um importante papel astronômico: é um indicador de regiões de formação estelar. As estrelas nascem a partir do colapso de nuvens de gás e portanto são abundantes em regiões com enormes quantidades de gás, tais como a RCW 34, o que torna esta nebulosa particularmente interessante para o estudo da formação e evolução estelar.

Enormes quantidades de poeira no coração da nebulosa bloqueiam a vista para as regiões mais interiores da maternidade estelar, que se encontra completamente envolvida nestas nuvens. A RCW 34 caracteriza-se por uma extinção extremamente elevada, o que significa que quase toda a radiação visível emitida por esta região é absorvida antes de chegar à Terra. Apesar de estar escondida de uma visão direta, os astrônomos podem usar
telescópios infravermelhos para espreitar através da poeira e estudar o ninho de estrelas envolvido pela nebulosa.

Observando para além da cor vermelha, vemos que existem muitas estrelas jovens nesta região com massas de apenas uma fração da do Sol. Estas estrelas parecem juntar-se em torno de estrelas mais velhas e massivas situadas no centro, enquanto apenas algumas se distribuem na periferia. Esta distribuição levou os astrônomos a pensar que devem ter ocorrido diferentes episódios de formação estelar no coração desta nuvem. Três estrelas gigantescas formaram-se num primeiro evento, tendo seguidamente dado origem à formação de estrelas menos massivas na sua vizinhança. Esta imagem foi criada no âmbito do programa Joias Cósmicas do ESO, a partir de dados obtidos com o instrumento
FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph (FORS), montado no VLT.
Fonte: ESO

Hubble descobre que luas de Plutão cambaleiam num caos absoluto

Este conjunto de ilustrações da lua de Plutão, Nix, mostra como a orientação muda imprevisivelmente à medida que orbita o sistema Plutão-Caronte. São baseadas numa simulação computacional que calculou o movimento caótico das quatro luas mais pequenas do sistema. Os astrónomos usaram esta simulação para tentar compreender as mudanças na luz refletida por Nix à medida que orbita Plutão-Caronte. Também descobriram que outra lua de Plutão, Hidra, tem igualmente uma rotação caótica. A forma alongada de ambas as luas contribui para o seu movimento selvagem. Crédito: NASA, ESA, M. Showalter (Instituto SETI), G. Bacon (STScI)


Se vivêssemos numa das luas de Plutão, teríamos muita dificuldade em determinar quando, ou a partir de que direção, o Sol nascia a cada dia. Uma análise compreensiva de dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra que duas das luas de Plutão, Nix e Hidra, oscilam de forma imprevisível. "O Hubble forneceu uma nova visão de Plutão e das suas luas, revelando uma dança cósmica com um ritmo caótico," afirma John Grunsfeld, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA em Washington. "Quando a sonda New Horizons passar pelo sistema de Plutão em julho, teremos uma hipótese de ver, de perto, como estas luas são."

As luas oscilam porque estão embebidas num campo gravitacional que muda constantemente. Esta mudança é criada pelo sistema planetário e duplo de Plutão/Caronte à medida que rodam um à volta do outro. Plutão e Caronte são chamados de planeta duplo porque partilham um centro de gravidade comum localizado no espaço entre os dois corpos. O seu campo gravitacional variável faz com que as luas menores se movam erraticamente. O efeito é reforçado pela forma mais alongada (como uma bola de râguebi), em vez de esférica, das luas. Os cientistas acreditam que é provável que as outras duas luas de Plutão, Cérbero e Estige, estejam numa situação semelhante.

Estes resultados surpreendentes, descobertos por Mark Showalter do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia, EUA e por Doug Hamilton da Universidade de Maryland em College Park, foram publicados na edição de ontem da revista Nature. "Antes das observações do Hubble, ninguém apreciava a dinâmica complexa do sistema plutoniano," comenta Showalter. "A nossa pesquisa fornece novas e importantes restrições sobre a sequência de eventos que levaram à formação do sistema. Showalter também descobriu que três das luas de Plutão estão atualmente presas em ressonância, ou seja, existe uma relação precisa para os seus períodos orbitais.

"Se estivéssemos em Nix, veríamos que Estige orbita Plutão duas vezes para cada três órbitas de Hidra," explica Hamilton. Os dados do Hubble também revelam que a lua Cérbero é tão escura quanto um briquete de carvão, enquanto as outras luas geladas são tão brilhantes quanto a areia. Previu-se que a poeira expelida das luas por impactos de meteoritos revestia todas as luas, dando às suas superfícies um aspeto homogéneo, o que torna a cor de Cérbero muito surpreendente. A sonda New Horizons da NASA, que passará pelo sistema de Plutão em julho, pode ajudar a resolver a questão da lua preta como asfalto, assim como outras "esquisitices" encontradas pelo Hubble.

Estas novas descobertas estão sendo usadas para planear observações científicas durante o "flyby" da New Horizons. O tumulto no sistema Plutão-Caronte oferece novas informações sobre o modo como os corpos planetários em estrelas duplas se podem comportar. Por exemplo, o observatório espacial Kepler da NASA descobriu vários sistemas planetários em órbita de binários. Estamos aprendendo que o caos pode ser um traço comum dos sistemas binários," observa Hamilton. "Pode até ter consequências para a vida em planetas, caso exista nesses sistemas."

As pistas deste tumulto em Plutão surgiram quando os astrónomos mediram variações na luz refletida por Nix e por Hidra. Ao analisarem imagens de Plutão, obtidas entre 2005 e 2012, os cientistas compararam as mudanças imprevisíveis no brilho das luas com modelos de corpos giratórios em campos gravitacionais complexos. Pensa-se que as luas de Plutão tenham sido formadas por uma colisão entre o planeta anão e um corpo de tamanho similar no início da história do nosso Sistema Solar. A colisão expeliu material que se consolidou na família de luas observadas atualmente em torno de Plutão.

O seu companheiro binário, Caronte, tem quase metade do tamanho de Plutão e foi descoberto em 1978. O Hubble descobriu Nix e Hidra em 2005, Cérbero em 2011 e Estige em 2012. Estas pequenas luas, que medem apenas algumas dezenas de quilómetros em diâmetro, foram encontradas durante uma busca do Hubble por objetos que podiam representar um perigo para a sonda New Horizons ao passar pelo planeta anão em julho deste ano.

Os investigadores dizem que uma combinação de dados de monitorização do Hubble com o olhar breve, mas de perto, da New Horizons, juntamente com futuras observações pelo Telescópio Espacial James Webb, vão ajudar a resolver muitos dos mistérios do sistema de Plutão. Até agora, nenhum telescópio terrestre foi capaz de detetar as luas mais pequenas. "Plutão vai continuar a surpreender-nos quando a New Horizons passar por lá em julho," comenta Showalter. "O nosso trabalho com o Telescópio Hubble dá-nos apenas uma amostra do que está por vir."
Fonte: Astronomia Online

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