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

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...