21 de jan de 2016

O nascimento turbulento de um Quasar

Impressão artística de W2246-0526, uma galáxia individual que brilha no infravermelho tão intensamente como 350 biliões de sóis. É um objeto tão turbulento que eventualmente ejetará o seu fornecimento total de gás destinado à formação estelar, de acordo com novas observações obtidas pelo ALMA.Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry / SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

A galáxia mais luminosa conhecida no Universo — o quasar W2246-0526, observado quando o Universo tinha menos de 10% da sua idade atual — é tão turbulenta que se encontra a ejetar o seu fornecimento total de gás destinado a formação estelar, de acordo com novas observações obtidas com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Os quasares são galáxias distantes que possuem buracos negros supermassivos nos seus centros, os quais libertam jatos poderosos de partículas e radiação. A maioria dos quasares brilha intensamente, mas uma pequena fração (apenas 1 em cada 3000 quasares observados são deste tipo) destes objetos muito energéticos são de um tipo invulgar conhecido por Hot DOGs (acrónimo do inglês para Hot, Dust-Obscured Galaxies), ou seja, galáxias quentes obscurecidas por poeira, incluindo a galáxia WISE J224607.57-052635.0, a galáxia mais luminosa que se conhece no Universo.

Agora e pela primeira vez, uma equipa de investigadores liderada por Tanio Díaz-Santos, da Universidad Diego Portales em Santiago do Chile, utilizou as capacidades únicas do ALMA para observar o interior de W2246-0526 e traçar os movimentos dos átomos de carbono ionizado entre as estrelas da galáxia. Descobrimos enormes quantidades deste material interestelar num estado extremamente dinâmico e turbulento, a deslocar-se pela galáxia com uma velocidade de cerca de dois milhões de quilómetros por hora," explicou o autor principal do estudo, Tanio Díaz-Santos.

Os astrónomos pensam que este comportamento turbulento pode estar ligado à luminosidade extrema da galáxia. W2246-0526 liberta tanta luz como cerca de 350 biliões de Sóis. Este brilho surpreendente é gerado por um disco de gás que é sobreaquecido à medida que espirala em direção ao buraco negro supermassivo situado no núcleo da galáxia. Esta radiação vinda do imensamente brilhante disco de acreção no centro desta Hot DOG não escapa logo, sendo absorvida por uma espessa camada de poeira, que seguidamente reemite esta energia sob a forma de radiação infravermelha. Esta energia infravermelha tem um impacto direto e violento em toda a galáxia. A região em torno do buraco negro é cerca de 100 vezes mais luminosa que todo o resto da galáxia, emitindo assim radiação intensa mas extremamente localizada que exerce uma pressão tremenda em toda a galáxia.

"Suspeitámos que esta galáxia estivesse numa fase de transformação da sua vida devido às enormes quantidades de energia infravermelha detetadas," disse o coautor do trabalho Peter Eisenhardt, Cientista de Projeto do WISE, do Jet Propulsion Laboratory da NASA, em Pasadena, Califórnia. O ALMA mostrou-nos agora que o forno devastador nesta galáxia está a fazer com que 'o tacho deite por fora'," acrescentou Roberto Assef, também da Universidad Diego Portales e líder das observações ALMA.

Se estes movimentos turbulentos continuarem, a intensa radiação infravermelha irá fazer desaparecer todo o gás interestelar da galáxia. Modelos de evolução de galáxias baseados nestes novos dados do ALMA indicam que o gás interestelar se encontra já a ser ejetado pela galáxia em todas as direções. Se este efeito persistir, é possível que W2246 se transforme num quasar mais tradicional," concluiu Manuel Aravena, também da Universidad Diego Portales. "Apenas o ALMA, com a sua resolução sem precedentes, nos permite observar este objeto em alta definição e sondar um episódio tão importante da sua vida."
Fonte: Astronomia Online

15 de jan de 2016

Gémea da Via Láctea "VARRIDA" por um vento veloz de raios-X

Impressão de artista que ilustra um vento soprado a partir dos arredores de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia espiral brilhante. Crédito: ESA

O XMM-Newton da ESA descobriu um vento veloz de gás oriundo do centro de uma galáxia espiral brilhante como a nossa que pode estar a reduzir a sua capacidade de produzir estrelas novas. Não é incomum encontrar ventos quentes soprados a partir de discos rodopiantes de material em redor de buracos negros supermassivos no centro de galáxias ativas. Caso sejam poderosos o suficiente, estes ventos podem influenciar o seu ambiente de várias maneiras. O seu efeito principal é varrer reservatórios de gás que poderiam ter formado estrelas, mas é também possível que possam desencadear o colapso de algumas nuvens para formar estrelas.

Pensa-se que estes processos desempenham um papel fundamental nas galáxias e buracos ao longo dos 13,8 mil milhões de anos do Universo. Mas também se pensava que afetavam apenas os maiores objetos, como galáxias elípticas enormes formadas através da colisão dramática e fusão de duas ou mais galáxias, que por vezes despoletam ventos suficientemente poderosos para influenciar a formação estelar.

Agora, pela primeira vez, estes ventos foram observados num tipo mais normal de galáxia ativa conhecida como Seyfert, que parece não ter sofrido qualquer fusão. Quando observadas no visível, quase todas as galáxias Seyfert têm uma forma espiral parecida com a nossa própria Via Láctea. No entanto, ao contrário da Via Láctea, as Seyfert têm núcleos brilhantes que brilham em todo o espectro eletromagnético, um sinal de que os buracos negros supermassivos nos centros não estão inativos, mas a devorar os seus arredores. O buraco negro supermassivo no coração desta Seyfert em particular, conhecida como IRAS17020+4544 e localizada a 800 milhões de anos-luz da Terra, tem uma massa de quase seis milhões de sóis, atraindo gás nas proximidades e fazendo-o brilhar moderadamente.
Análise do XMM-Newton de fluxos ultra-rápidos emanados da região em redor de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia espiral Seyfert identificada como IRAS17020+4544. A galáxia está localizada a cerca de 800 milhões de anos-luz da Terra.  A imagem da galáxia (esquerda) foi obtida com o SDSS (Sloan Digital Sky Survey). O núcleo ativo da galáxia é a mancha amarelo-esbranquiçada no centro; os pontos avermelhados são estrelas em primeiro plano.  O buraco negro supermassivo no coração desta galáxia tem uma massa de quase seis milhões de sóis. O XMM-Newton descobriu que os fluxos ultra-rápidos em redor deste buraco negro supermassivo se movem a 23.000-33.000 km/s, cerca de 10% da velocidade da luz, suficientemente energéticos para aquecer o gás na galáxia e suprimir a formação estelar - a primeira vez que tal foi visto numa galáxia espiral relativamente normal.  A emissão de raios-X dos ventos rápidos nos núcleos galácticos é normalmente dominada por átomos de ferro com muitos dos seus eletrões arrancados, mas os ventos desta galáxia são invulgares, exibindo elementos mais leves como o oxigénio, em qualquer deteção do elemento ferro - tal como visto no espectro (direita).  O espectro mostra vários componentes diferentes (A-E) do fluxo ultra-rápido. Certas partes do fluxo ("warm absorber features") deslocam-se mais lentamente - centenas até milhares de quilómetros por segundo).  Crédito: imagem - Sloan Digital Sky Survey; espectro - Longinotti et al (2015)

O XMM-Newton descobriu que os ventos em redor do buraco negro movem-se a 23.000-33.000 km/s, cerca de 10% da velocidade da luz. Um achado importante é que o vento do centro é suficientemente energético para aquecer o gás na galáxia e para suprimir a formação estelar - a primeira vez que tal foi visto numa galáxia espiral relativamente normal. É o primeiro caso sólido de um fluxo ultra-rápido de raios-X observado numa galáxia Seyfert 'normal'," afirma Anna Lia Longinotti do Instituto Nacional de Astrofísica, Ótica e Eletrónica de Puebla, México, autora principal do artigo que descreve os resultados, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

A galáxia tem uma outra surpresa: a emissão de raios-X dos ventos velozes dos núcleos galácticos é normalmente dominada por átomos de ferro com muitos dos seus eletrões arrancados, mas os ventos desta galáxia são invulgares, exibindo elementos mais leves como oxigénio, sem qualquer deteção do elemento ferro. Fiquei realmente surpreendida ao descobrir que este vento é principalmente constituído por oxigénio porque ninguém tinha visto uma galáxia como esta antes," comenta Anna Lia. Tendo em conta que a galáxia é parecida com a nossa, levanta questões sobre a história da Via Láctea e o papel que o nosso buraco negro central pode ter desempenhado.

"Nós sabemos, também graças a resultados recentes obtidos pelo XMM-Newton, que o buraco negro com 4 milhões de massas solares no centro da nossa Galáxia passou por fases de atividades muito mais fortes, até mesmo há apenas algumas centenas de anos atrás," afirma o coautor Matteo Guainazzi, astrónomo da ESA atualmente no Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica da JAXA, a agência espacial japonesa.

"Claro, não podemos ter a certeza, mas a nossa descoberta significa que os fluxos velozes como aqueles encontrados em IRAS17020+4544 podem já ter varrido através da nossa própria Galáxia durante uma destas fases ativas. Esta possibilidade não foi considerada anteriormente, porque este 'feedback' dos ventos em raios-X foi anteriormente observado apenas em galáxias muito diferentes da Via Láctea. O XMM-Newton continua a fazer descobertas com potencial para questionar a nossa compreensão de como as estrelas numa galáxia e o buraco negro supermassivo no seu centro co-evoluem ao longo da história do Universo," afirma Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA. 
Fonte: Astronomia Online                    
 


Civilizações alienígenas? Procure nos aglomerados estelares

Civilizações alienígenas poderão ser encontradas em aglomerados estelares



PLANETAS SEM NOITES


Imagine planetas nos quais o céu noturno é quase tão claro quanto o dia, com estrelas tão grandes e tão numerosas que o termo noite deve ter um sentido bem relativo. Pois é em exoplanetas assim que os astrofísicos acreditam haver a maior possibilidade de desenvolvimento de vida inteligente. Esses exoplanetas estão no interior de regiões extraordinárias, conhecidas como aglomerados estelares globulares. São regiões densamente ocupadas, contendo um milhão de estrelas em uma esfera de poucos anos-luz de diâmetro. Rosanne DiStefano (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica - EUA) e Alak Ray (Instituto Tata de Pesquisas Fundamentais - Índia) acreditam que esse é o melhor lugar para se procurar por civilizações inteligentes dotadas de capacidade de viagens espaciais - com nível tecnológico similar ou superior ao da Terra. "Um aglomerado globular pode ser o primeiro lugar em que a vida inteligente será identificada em nossa galáxia," disse DiStefano ao apresentar os resultados da pesquisa durante a reunião anual da Sociedade Astronômica Americana. A pesquisa adiciona elementos observacionais interessantes a uma ideia que já é antiga: em 1974, a primeira transmissão deliberada de um sinal humano ao espaço, feita a partir do radiotelescópio Arecibo, foi dirigida para o aglomerado globular M13.


TEMPO PARA A VIDA


Nossa Via Láctea tem cerca de 150 aglomerados globulares conhecidos, a maioria deles orbitando na periferia galáctica. Todos são muito antigos, tendo estrelas formadas a cerca de 10 bilhões de anos, em média - embora aglomerados globulares também possam ter estrelas jovens. A zona habitável de uma estrela - a distância em que seus planetas têm temperatura adequada para existência de água líquida - varia de acordo com a estrela. Enquanto estrelas mais brilhantes têm zonas habitáveis mais distantes, os planetas que orbitam estrelas mais antigas, de brilho mais fraco, podem estar muito mais perto. Além disso, estrelas muito brilhantes vivem vidas mais curtas. Como os aglomerados globulares são antigos, essas estrelas mais agitadas já morreram há muito tempo, deixando o ambiente muito menos conturbado - as estrelas predominantes nos aglomerados globulares são anãs vermelhas antigas e de brilho fraco. Uma vez que os planetas se formam, eles podem sobreviver por longos períodos de tempo, até mais do que a idade atual do universo", explica DiStefano. Assim, se planetas habitáveis podem se formar nos aglomerados globulares e sobreviver por bilhões de anos, haveria tempo de sobra para a vida evoluir a ponto de desenvolver inteligência, defende a dupla.


AGLOMERADOS DE VIDA EXTRATERESTRE

Essas civilizações alienígenas desfrutariam de um ambiente muito diferente do nosso. A estrela mais próxima do nosso Sistema Solar está a quatro anos-luz de distância - quase 40 trilhões de quilômetros. Em comparação, calcula-se que as estrelas mais próximas dentro de um aglomerado globular poderiam estar pelo menos 20 vezes mais próximas. Isto tornaria muito mais fácil a comunicação interestelar e a exploração espacial, o que forneceria um ambiente mais promissor para a interação entre civilizações alienígenas, que poderiam obter efeitos de sinergia em seu desenvolvimento. Nós chamamos isso de 'oportunidade do aglomerado globular'," disse DiStefano. "Enviar uma transmissão entre as estrelas não iria demorar mais tempo do que uma carta dos EUA para a Europa no século 18. As viagens interestelares levariam menos tempo também. As sondas Voyager estão a um décimo do que seria necessário para alcançar a estrela mais próxima se nós vivêssemos em um aglomerado globular. Isso significa que enviar uma sonda interestelar é algo que uma civilização do nosso nível tecnológico pode fazer em um aglomerado globular," acrescentou ela.


APONTANDO AS ANTENAS


O aglomerado globular mais próximo da Terra está a vários milhares de anos-luz de distância, o que torna difícil encontrar seus exoplanetas, dificultando tirar a prova da teoria. Contudo, poderia ser possível detectar planetas em trânsito na periferia desses aglomerados globulares. Os dois pesquisadores recomendam o uso do fenômeno das lentes gravitacionais, no qual a gravidade do exoplaneta amplia a luz de uma estrela ao fundo, para ajudar a identificá-los. Outra ideia mais ao alcance seria usar métodos de pesquisa similares ao do SETI, que procura transmissões de rádio ou laser feitos por civilizações inteligentes. Para isso, bastaria apontar as antenas para os aglomerados globulares e ficar esperando a detecção de um sinal, defendem os dois astrofísicos.
Fonte: Inovação Tecnológica

14 de jan de 2016

Sem Júpiter e Saturno não haveria vida na Terra

jupiter saturno e a vida na terra

Novas simulações sugerem que sem Júpiter e Saturno orbitando a Terra, a vida poderia não ter surgido em nosso planeta. De acordo com os pesquisadores, os dois gigantes gasosos provavelmente ajudaram a estabilizar o sistema solar, protegendo a Terra e outros planetas rochosos interiores de frequentes enfrentamentos com grandes objetos em movimento rápido. Em outras palavras, como relata o portal Space, planetas gigantes parecem ter um impacto importante na formação de um sistema. “Se não há planetas gigantes em seu sistema, você tem um sistema planetário muito, muito diferente”, declarou Tom Barclay, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, em Moffett Field, Califórnia, na 227ª reunião da Sociedade Astronômica Americana. Barclay e seus colegas descobriram que os impactos enormes – como aquele envolvendo a proto-Terra que acredita-se ser o responsável pela formação da lua, 4,5 bilhões de anos atrás – aconteceriam com mais frequência e por períodos de tempo mais longos em sistemas solares com menos planetas exteriores gigantes. Tais impactos poderiam resultar na perda da atmosfera de um planeta, o que poderia tornar este mundo inabitável. “Se você tem planetas gigantes, os últimos impactos gigantes acontecem em algum lugar entre 10 e 100 milhões de anos [após a formação dos planetas], o que é muito bom – é como o que aconteceu na Terra”, explicou Barclay. “Se você não tem planetas gigantes, o último impacto gigante pode acontecer centenas de milhões a bilhões de anos depois. Isso realmente é um risco para a habitabilidade”.


Nascimento de um sistema solar

À medida que um sistema solar se forma, blocos de construção e detritos planetários giram ao redor de um amplo disco antes de, eventualmente, agregarem-se em planetas com órbitas estáveis. O grupo de pesquisa de Barclay começou sua simulação depois de embriões do tamanho do planeta Marte já terem se formado no sistema, e analisou casos com e sem planetas gigantes no perímetro externo. Os pesquisadores descobriram que, com planetas gigantes ao redor, os restantes corpos pequenos do sistema solar ou foram ejetados para fora do sistema com mais rapidez – por causa do momento angular que os gigantes gasosos adicionam ao sistema – ou se tornaram parte dos primeiros planetas a existirem.

Sem a influência dos planetas gigantes, os fragmentos formaram uma grande e perigosa nuvem que orbitava perto do interior do sistema e que levou muito mais tempo para dispersar – como uma espécie de versão mais aproximada da gelada Nuvem de Oort, uma concha de detritos que orbita no sistema solar exterior e, ocasionalmente, lança cometas em direção à Terra.

O efeito dos planetas gigantes era apenas uma pequena parte do que os pesquisadores estavam investigando com sua nova simulação, que tenta corrigir dois problemas principais com outros modelos de estágios finais da formação de planetas. Primeiro, os pesquisadores levaram em conta a fragmentação que ocorre quando os objetos vão de encontro uns aos outros, ao invés de assumir que combinam perfeitamente. Depois, fizeram centenas de simulações para ver todas as maneiras possíveis em que o processo de formação caótica poderia acontecer. “Coisas que não são raras, mas não são especialmente comuns, não aparecem em simulações típicas como esta”, disse Barclay. “Então, você precisa executar um número muito grande delas”.
Fonte: Hypescience.com
 [Space]

Primeira luz de futura sonda de buracos negros

Instrumento GRAVITY do VLTI testado de modo bem sucedido
No âmbito das primeira observações obtidas com o novo instrumento GRAVITY, a equipe observou cuidadosamente estrelas brilhantes e jovens no conhecido Aglomerado do Trapézio, situado no coração da região de formação estelar de Orion. E logo com estes primeiros dados, o GRAVITY fez uma descoberta: uma das componentes deste aglomerado (Theta1 Orionis F) é uma estrela dupla. A estrela dupla mais brilhante já conhecida anteriormente, Theta1 Orionis C é também apresentada. A imagem de fundo foi obtida pelo instrumento  ISAAC montado no Very Large Telescope do ESO. As imagens do GRAVITY inseridas revelam um detalhe muito maior do que o que seria possível detectar com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA.Crédito:ESO/GRAVITY consortium/NASA/ESA/M. McCaughrean

Observar buracos negros é o objetivo principal do instrumento GRAVITY recentemente instalado no Very Large Telescope do ESO no Chile. Durante as primeiras observações, o GRAVITY combinou de forma bem sucedida a radiação estelar obtida pelos quatro Telescópios Auxiliares do VLT. A enorme equipe de astrônomos e engenheiros, liderada pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, que concebeu e construiu o GRAVITY, encontra-se bastante satisfeita com o desempenho do instrumento. Durante os testes iniciais, o GRAVITY fez já algumas descobertas importantes, tratando-se do mais poderoso instrumento instalado até hoje no interferômetro do VLT. O instrumento GRAVITY combina a radiação capturada por vários telescópios para formar um telescópio virtual com um diâmetro que pode ir até aos 200 metros, utilizando uma técnica conhecida por interferometria, a qual permite aos astrônomos detectar muito mais detalhes em imagens de objetos astronômicos do que o que seria possível com um único telescópio.

Desde o verão de 2015 que uma equipe internacional de astrônomos e engenheiros, liderada por Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Alemanha), tem estado a instalar o instrumento em túneis especialmente adaptados, situados por baixo do Very Large Telescope no Observatório do Paranal do ESO, no norte do Chile. Esta é a primeira fase do comissionamento do GRAVITY no Interferômetro do Very Large Telescope (VLTI), tendo sido agora atingido um importante marco no programa: o instrumento combinou de forma bem sucedida, e pela primeira vez,  a radiação estelar obtida pelos quatro Telescópios Auxiliares do VLT.

Durante a primeira luz, e pela primeira vez na história da interferometria de linha de base longa da astronomia ótica, o GRAVITY fez exposições de vários minutos, ou seja, uma centena de vezes maiores do que o que era possível anteriormente,” comentou Frank Eisenhauer. “O GRAVITY abrirá as portas da interferometria ótica a observações de objetos muito mais fracos, levando a sensibilidade e precisão da astronomia de elevada resolução angular a novos limites, para muito além do que existe atualmente.

No âmbito das primeiras observações, a equipe observou cuidadosamente estrelas brilhantes e jovens, no conhecido Aglomerado do Trapézio, situado no coração da região de formação estelar de Orion. E logo com estes primeiros dados, o GRAVITY fez uma pequena descoberta: uma das componentes deste aglomerado é uma estrela dupla. A chave do sucesso passou por conseguir estabilizar o telescópio virtual durante tempo suficiente, com o auxílio da luz de uma estrela de referência, de modo a obter uma exposição profunda de um segundo objeto muito mais fraco. Além disso, os astrônomos conseguiram também estabilizar a radiação dos quatro telescópios em simultâneo — um fato que nunca tinha sido conseguido anteriormente.

O GRAVITY consegue medir as posições de objetos astronômicos com muita precisão e obtém também imagens e espectroscopia interferométricas. Como referência podemos dizer que o instrumento veria objetos do tamanho de edifícios na Lua e poderia localizá-los com uma precisão de alguns centímetros. Imagens com tão elevada resolução têm imensas aplicações, mas o enfoque principal no futuro será o estudo do meio que rodeia os buracos negros. Em particular, o GRAVITY observará o que acontece no campo gravitacional extremamente forte que existe próximo do horizonte de acontecimentos do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea — daí o nome escolhido para o instrumento.

Trata-se de uma região dominada pela teoria da relatividade geral de Einstein. Adicionalmente, este instrumento observará também detalhes ligados à acreção de massa e a jatos — processos que ocorrem tanto em torno de estrelas recém nascidas (objetos estelares jovens) como em regiões que rodeiam os buracos negros supermassivos situados nos centros de outras galáxias. Será também um excelente instrumento para observar os movimentos de estrelas binárias, exoplanetas e discos estelares jovens e fazer imagens da superfície das estrelas. Até agora, o GRAVITY foi testado com os quatro Telescópios Auxiliares de 1,8 metros. As primeiras observações do GRAVITY com os quatro Telescópios Principais de 8 metros do VLT estão planejadas para a segunda metade de 2016.
Fonte: ESO

12 de jan de 2016

Identificado o enxame galáctico massivo mais distante

Composição do enxame galáctico IDCS 1426 que junta dados no visível, em raios-X e no infravermelho. Crédito: raios-X - NASA/CXC/Univ. do Missouri/M. Brodwin et al.; visível - NASA/STScI; infravermelho - JPL/Caltech

O Universo primitivo era uma "bagunça" caótica de gás e matéria que só começou a coalescer em galáxias distintas centenas de milhões de anos após o Big Bang. Estas galáxias demoraram vários milhares de milhões de anos para se agruparem em enxames gigantescos - era o que os cientistas pensavam. Agora, astrónomos do MIT (Massachusetts Institute of Technology), da Universidade do Missouri, da Universidade da Flórida, entre outras instituições, detetaram um enorme enxame galáctico formado apenas 3,8 mil milhões de anos após o Big Bang. Localizado a 10 mil milhões de anos-luz da Terra e potencialmente contendo milhares de galáxias individuais, a megaestrutura é mais ou menos 250 biliões de vezes mais massiva que o Sol, ou 1000 vezes mais massiva que a Via Láctea.

O enxame, denominado IDCS J1426.5+3508 (ou IDCS 1426), é o aglomerado de galáxias mais massivo já descoberto nos primeiros 4 mil milhões de anos do Universo. IDCS 1426 parece estar passando por uma quantidade substancial de convulsões: os investigadores observaram um nó brilhante de raios-X, ligeiramente fora do centro do enxame, indicando que o núcleo do enxame pode ter-se deslocado cerca de cem mil anos-luz do seu centro. Os cientistas supõem que o núcleo pode ter sido desalojado por uma violenta colisão com outro enxame galáctico, fazendo com que o gás dentro do enxame se desloque, como vinho num copo que mudou subitamente de posição.

Michael McDonald, professor assistente de física e membro do Centro Kavli para Astrofísica e Investigação Espacial do MIT, diz que uma tal colisão pode explicar como IDCS 1426 foi formado tão rapidamente no início do Universo, numa altura em que as galáxias individuais estavam começando a tomar forma. No grande esquema das coisas, as galáxias provavelmente só começaram a formar-se quando o Universo ficou relativamente frio e, mesmo assim, este objeto apareceu não muito tempo depois," afirma McDonald. "O nosso palpite é que outro aglomerado semelhante se aproximou e como que destruiu um pouco o local. Isso explicaria o seu tamanho e o seu crescimento acelerado."

McDonald e colegas apresentaram os seus resultados a semana passada na 227.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Kissimmee, Flórida. Os seus achados serão também publicados na revista The Astrophysical Journal.

"Cidades no espaço"
Os enxames galácticos são aglomerados de centenas até milhares de galáxias ligadas pela gravidade. São as maiores estruturas do Universo, e aqueles localizados relativamente perto, como o enxame de Virgem, são extremamente brilhantes e fáceis de detetar no céu. "São como uma espécie de cidades no espaço, onde todas estas galáxias vivem muito juntas," afirma McDonald. "No Universo próximo, se olharmos para um enxame galáctico, basicamente vemos os outros - parecem todos bastante uniformes. Mas quanto mais para trás olhamos, mais diferentes começam a ser. No entanto, encontrar enxames galácticos mais distantes no espaço - e para trás no tempo - é uma tarefa complexa e incerta.

Em 2012, cientistas usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA detetaram pela primeira vez os sinais de IDCS 1426 e fizeram algumas estimativas iniciais da sua massa. "Tínhamos alguma noção de quão enorme e distante era, mas não estávamos plenamente convencidos," afirma McDonald. "Estes novos resultados são o prego no caixão que prova que é o que inicialmente pensávamos."

"Ponta do iceberg"
Para obter uma estimativa mais precisa da massa do enxame de galáxias, McDonald e colegas usaram dados de vários dos Grandes Observatórios da NASA: o Telescópio Espacial Hubble, o Observatório Keck e o Observatório de raios-X Chandra. Nós estávamos basicamente usando três métodos completamente diferentes para 'pesar' este enxame," explica McDonald. Tanto o Hubble como os Observatórios Keck recolheram dados visíveis do enxame, que os investigadores analisaram para determinar a quantidade de luz distorcida em redor do enxame como resultado da gravidade - um fenómeno conhecido como lente gravitacional. Quanto mais massivo o enxame, mais força gravitacional exerce, e mais luz dobra.

Também estudaram dados de raios-X obtidos pelo Observatório Chandra a fim de obter a temperatura do enxame. Os objetos com uma alta temperatura emitem raios-X e, quanto mais quente é um enxame galáctico, mais o gás no enxame é comprimido, tornando-o mais massivo. A partir dos dados em raios-X, McDonald e colegas também calcularam a quantidade de gás no enxame, que pode ser uma indicação da quantidade de matéria - e massa - no enxame. Usando todos os três métodos, o grupo calculou aproximadamente a mesma massa - cerca de 250 biliões de vezes a massa do Sol. Agora, a equipa está à procura de galáxias individuais no enxame para ter uma noção de como estas megaestruturas se podem formar no Universo jovem.

"Este enxame é como uma espécie de local de obras - é confuso, barulhento, sujo e há muita coisa incompleta," comenta McDonald. "Ao observar a sua incompletude, podemos ter uma noção de como [os enxames] crescem. Até agora, confirmámos cerca de uma dúzia de galáxias, mas estamos apenas vendo a ponta do iceberg.Ele espera que os cientistas possam obter uma imagem ainda melhor de IDCS 1426 em 2018, com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb - um telescópio infravermelho centenas de vezes mais sensível que o Spitzer, telescópio este que foi o primeiro a detetar o enxame.

"As pessoas tinham quase posto de lado esta ideia de encontrar enxames no visível e no infravermelho, em favor de assinaturas em raios-X e no rádio," observa McDonald. "Estamos agora a trazê-la novamente ao de cima e a dizer que é na verdade uma maneira fantástica de encontrar enxames. Ela sugere que precisamos, talvez, de nos diversificar um pouco no que toca a encontrar estes objetos."
Fonte: Astronomia Online                    




Maior mapa de idades da VIA LÁCTEA revela como a nossa galáxia cresceu

gráfico de crescimento da Via Láctea
Esta imagem mostra os resultados mais recentes como pontos coloridos sobrepostos numa impressão de artista da Via Láctea. Os pontos vermelhos mostram estrelas formadas quando a Via Láctea era jovem e pequena, enquanto os pontos azuis mostram estrelas formadas mais recentemente, quando a Via Láctea já era grande e madura. A escala de cores mostra quantos milhares de milhões de anos passaram desde a formação dessas estrelas. Crédito: G. Stinson (MPIA)

Apresentado na reunião da Sociedade Astronómica Americana que decorreu a semana passada em Kissimmee, no estado da Flórida, uma equipa liderada por Melissa Ness do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, Alemanha, criou o primeiro gráfico de crescimento para a nossa Via Láctea. O gráfico, que usa as idades de mais de 70.000 estrelas e abrange cerca de 50.000 anos-luz, ajuda-nos a ler a história de como a nossa Galáxia cresceu desde a sua infância até à espiral que vemos hoje. "Perto do centro da nossa Galáxia, vemos estrelas velhas formadas quando era pequena e jovem. Mais para o exterior, vemos estrelas jovens. Nós concluímos que a nossa Galáxia cresceu para fora," afirma Ness, autora principal do estudo.

"Para ver isto, precisávamos de um mapa de idades que abrangia grandes distâncias, e é isso que esta nova descoberta nos dá. Os investigadores mapearam a Galáxia observando gigantes vermelhas, estrelas brilhantes nos estágios finais das suas vidas que podem ser observadas a grandes distâncias do nosso Sol, até aos alcances muito internos e externos da Via Láctea. "Se soubermos a massa de uma gigante vermelha, sabemos a sua idade usando o relógio de fusão dentro de cada estrela," afirma Marie Martig, autora principal de um estudo relacionado e coautora do estudo de Ness. "A determinação das massas de gigantes vermelhas tem sido, historicamente, muito difícil, mas os levantamentos da Galáxia tornaram possíveis novas técnicas revolucionárias."

A equipa começou com espectros retirados de um dos estudos constituintes do SDSS, o APOGEE (Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment). "O APOGEE é o levantamento ideal para este trabalho porque pode obter espectros de alta qualidade para 300 estrelas simultaneamente numa grande área do céu," afirma Steve Majewski da Universidade de Virgínia e investigador principal do APOGEE. "Vendo tantas estrelas ao mesmo tempo significa que a obtenção do espectro de 70.000 estrelas é realmente possível com um único telescópio num espaço de poucos anos."

As idades das estrelas não podem ser medidas apenas com os espectros do APOGEE, mas a equipa do levantamento percebeu que as curvas de luz do satélite Kepler, uma missão espacial da NASA cujo objetivo principal é encontrar planetas em redor de estrelas, podia fornecer o elo perdido entre os espectros do APOGEE e as idades das estrelas. Portanto, o APOGEE observou milhares de gigantes vermelhas que também tinham sido observados pelo Kepler. Depois de combinarem a informação dos espectros APOGEE com as curvas de luz do Kepler, os investigadores puderam então aplicar os seus métodos para medir idades para todas as 70.000 gigantes vermelhas, uma amostragem de todas as partes da Galáxia.

"Na galáxia que melhor conhecemos - a nossa - podemos ler claramente a história de como as galáxias se formam num Universo com grandes quantidades de matéria escura," comenta Ness. "Tendo em conta que podemos ver tantas estrelas individuais na Via Láctea, podemos traçar o seu crescimento em detalhes sem precedentes. Este mapa enorme acaba por ser muito importante."
Fonte: Astronomia Online


Galáxia anã gera ondulações nos subúrbios da Via Láctea

simulação da distribuição de gás e das estrelas
Ondulações no gás localizado no disco externo da nossa galáxia, têm intrigado os astrônomos, desde que elas foram reveladas pela primeiras vez por observações feitas em ondas de rádio, a uma década atrás. Agora, os astrônomos acreditam que encontraram o culpado, uma galáxia anã, contendo um material escuro e invisível, que passou perto dos subúrbios da nossa galáxia a alguns milhões de anos atrás. A pesquisa, liderada por Sukanya Chakrabarti, do Rochester Institute of Technology, apresenta a primeira explicação plausível para as ondulações galácticas. “É como se fosse jogar uma pedra num lago e gerar as ondas”, disse Charkrabarti, durante a conferência de imprensa realizada no 227 Congresso da Sociedade Astronômica Americana em Kissimmee, na Flórida. “Claro, nós não estamos falando de um lago, mas sim da nossa galáxia, que tem dezenas de milhares de anos-luz de diâmetro e é feita de estrelas e gás, mas o resultado é o mesmo – ondulações!” Charkrabarti adicionou que seu trabalho é parte de uma nova disciplina chamada de sismologia galáctica (galactoseismology). “Essa é realmente a primeira aplicação não teórica desse campo, onde nós podemos inferir coisas sobre a composição invisível das galáxias, analisando os sismos galácticos”.

Para chegar a essa conclusão, a equipe de pesquisa estudou um trio de estrelas, chamadas de variáveis Cefeidas, que são parte da provável galáxia anã, agora estimada a uma distância de 300000 anos-luz da nossa galáxia, na direção da constelação da Norma. “Nós temos uma boa ideia da distância para essas estrelas, pois o brilho intrínseco das variáveis Cefeidas, depende do seu período de pulsação, que conseguimos medir com precisão”, disse Chakrabarti. “O que eu queria saber era o quão rápido essa bala estava quando passou pela nossa galáxia – com essa informação nós podemos começar a entender a dinâmica e por fim saber quanta matéria escura existe”.

Para fazer isso, Chakrabarti e sua equipe focou em três Cefeidas na pequena galáxia. Usando observações espectroscópicas, obtidas pelo Observatório Gemini (bem como pelo Telescópio Magellan e pelo espectrógrafo WiFeS), os pesquisadores descobriram que as estrelas estão todas vagando a velocidades similares, cerca de 200 quilômetros por segundo. “Isso realmente implica que essas estrelas estão sendo parte de um sistema organizado e que se move rapidamente, e que nós acreditamos, seja uma galáxia anã. É também muito provável que esse satélite anão, tenha raspado na nossa galáxia a milhões de anos atrás e deixado essas ondulações”, disse Chakrabarti.

“Essa nova, e potencialmente poderosa forma de estudar como as estrelas, o gás e a poeira são distribuídos nas galáxias é realmente muito animadora”, disse Chris Davis, diretor do programa no U.S. National Science Foundation, que financia cerca de 65% do Gemini, como parte de uma parceria internacional, bem como esse programa de pesquisa. “Conhecida como sismologia galáctica, ela pode traçar, tanto o material visível como o invisível, incluindo a elusiva matéria escura. É uma excelente maneira para melhor entender como as galáxias e as galáxias anãs satélites e vizinhas se interagem”.

O astrônomo do Observatório Gemini Rodolfo Angeloni, refez as observações utilizando o telescópio Gemini Sul no Chile. Ele adicionou que o Gemini Sul é unicamente bem equipado para fazer esse tipo de observação. “A combinação dos espelhos cobertos de prata do Gemini e a versatilidade do espectrógrafo infravermelho Flamingos-2, realmente tornaram esse trabalho possível”, Contudo, continua ele, “Esses são alvos especialmente apagados e remotos, e nós temos realmente que levar nossos instrumentos ao limite operacional”.

A equipe planeja continuar esse trabalho observando mais estrelas variáveis Cefeidas, no halo da nossa galáxia. “Deve existir ainda uma população de variáveis Cefeidas que não foi descoberta, que se formaram de uma galáxia anã rica em gás caindo no halo da nossa galáxia”, disse Chakrabarti. “Com as capacidades dos telescópios atuais e dos instrumentos neles acoplados, nós devemos ser capazes de amostrar de maneira suficiente o halo da Via Láctea, para que possamos fazer estimativas razoáveis da quantidade de matéria escura, um dos grandes mistérios na astronomia de hoje”.

A equipe internacional de pesquisa, inclui Rodolfo Angeloni, Ken Freeman, Leo Blitz, entre outros, e os cientistas do RIT Benjamin Sargent e Andrew Lipnicky, um estudante no programa de ciências astrofísicas e tecnologia. As observações do Gemini foram possíveis graças a uma premiação do Time Discretionary do Diretor, e a pesquisa foi financiada pelo NSF sob o grant número 1517488.
Fonte: Gemini Obervatory

Hubble Registra a Supermassiva e Superfaminta Galáxia NGC 4845

Supermassive and super-hungry

Essa imagem do Telescópio Espacial Hubble, das agências espaciais, NASA e ESA mostra a galáxia espiral NGC 4845, localizada a cerca de 65 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Virgo (A Virgem). A orientação da galáxia claramente revela a sua bela estrutura espiral, um disco plano de poeira circundando um brilhante bulbo galáctico. O centro brilhante da NGC 4845 abriga uma versão gigantesca de um buraco negro, conhecido como um buraco negro supermassivo. A presença de um buraco negro em galáxias distantes como a NGC 4845 pode ser inferida do seu efeito nas estrelas mais internas da galáxia.

 Essas estrelas experimentam uma forte atração gravitacional do buraco negro e começam a girar ao redor do centro da galáxia com uma velocidade muito maior do que as estrelas mais externas. A partir da investigação do movimento dessas estrelas centrais, os astrônomos podem estimar a massa do buraco negro central – para a NGC 4845 esse buraco negro tem uma massa de centenas de milhares de vezes a massa do Sol. Essa mesma técnica foi usada para descobrir o buraco negro supermassivo central da nossa Via Láctea, o Sagittarius A*, que tem cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol.

O núcleo galáctico da NGC 4845 não é apenas supermassivo, mas também super-faminto. Em 2013, os pesquisadores estavam observando outra galáxia, quando eles notaram uma violenta flare no centro da NGC 4845. A flare veio do buraco negro central enquanto ele se alimentava e consumia um objeto muitas vezes mais massivo que Júpiter. Uma anã marrom, ou um grande planeta simplesmente passou muito perto e foi devorado pela fúria e pela fome do núcleo da NGC 4845.
Fonte: SPACE TODAY

8 de jan de 2016

Qual é a maior estrela do universo?

UY Scuti
Todo mundo sabe que basta olhar para o céu em uma noite clara se você quiser encontrar uma estrela, uma verdadeira infinidade delas, mas apenas uma fracção microscópica é visível a olho nu. Na verdade, a estimativa é que existam 100 bilhões de estrelas em 10.000 bilhões de galáxias no universo visível, com as mais variadas cores e tamanhos, muitas fazendo nosso sol parecer um abajur. Mas qual é o verdadeiro gigante dos céus? Para responder essa pergunta, o professor de astronomia Daniel Brown, da Nottingham Trent University, no Reino Unido, escreveu um artigo para o site “The Conversation” e, segundo ele, precisamos, antes de mais nada, definir o que queremos dizer com gigante: aquela com o maior raio ou a maior massa?


Galácticas gigantes
De acordo com o artigo, a estrela com o maior raio conhecido atualmente é a UY Scuti, uma supergigante vermelha brilhante variável na constelação de Scutum. Situada a cerca de 9.500 anos-luz da Terra e composta de hidrogênio, hélio e outros elementos mais pesados ​​semelhantes à composição química do sol, a estrela tem um raio 1.708 vezes maior que o nosso astro-rei, o que dá cerca de 1,2 mil milhões de km, com uma circunferência de 7,5 bilhões de km. Para colocar isso em perspectiva, um avião comercial levaria 950 anos para voar em torno dela e a luz levaria 6 horas e 55 minutos para fazer o mesmo percurso. Se estivesse no lugar do nosso sol, sua superfície estaria em algum lugar entre as órbitas de Júpiter e Saturno – a Terra, obviamente, seria engolida.

“Dada a sua enorme dimensão e uma possível massa de 20 a 40 vezes maior do que o nosso sol (ou 2-8 × 10³¹kg), UY Scuti tem uma densidade provável de 7 × 10⁻⁶ kg / m³. Em outras palavras, é mais de um bilhão de vezes menos densa do que a água”, explica o professor. Ou seja, se pudéssemos colocar essa estrela na maior piscina do universo, ela teoricamente flutuaria. Mas, se isso ainda não é bom o suficiente, é possível ir além. UY Scuti pode ser grande, mas não é um peso pesado. A rainha dos pesos pesados ​​é a estrela R136a1, localizada na Grande Nuvem de Magalhães, a cerca de 165 mil anos-luz de distância.

Ataque massivo
Esta estrela, uma esfera de hidrogênio, hélio e elementos mais pesados ​​com cerca de metade da quantidade do sol, tem apenas 35 vezes o raio da nossa estrela, mas é 265 vezes mais massiva. Isso fica ainda mais impressionante se for levado em conta que ela já perdeu 55 massas solares durante o seu tempo de vida 1,5 milhão anos. Esta estrela do tipo Wolf-Rayet está longe de ser estável. Ela tem a aparência de uma esfera azul distorcida com nenhuma superfície distinta à medida que libera poderosos ventos estelares. Estes ventos viajam a 2,600 km/s – ou 65 vezes mais rápido que a sonda Juno, o objeto mais rápido já feito pelo homem. Como resultado, ela perde massa a uma taxa de 3,21 × 10¹⁸kg/s – o equivalente a uma Terra a cada 22 dias.

No melhor estilo rockstar, ela brilha muito e morre rápido. A R136a1 irradia nove milhões de vezes mais energia do que o nosso sol, e pareceria 94 mil vezes mais brilhante aos nossos olhos se o substituísse – ela é a estrela mais luminosa já descoberta. Ela tem uma temperatura de superfície de mais de 53.000K e só vai viver por dois milhões de anos. A sua morte será uma espécie de mega supernova espetacular e não deixará para trás nem mesmo um buraco negro”, afirma o astrônomo. Contra esses gigantes, o nosso sol parece um pouco insignificante, mas ele também vai crescer em tamanho à medida que envelhece. Em torno de sete e meio bilhões de anos, ele irá atingir o seu tamanho máximo como uma gigante vermelha, expandindo tanto que a órbita atual da Terra estará no seu interior.
Fonte: HYPESCIENCE.COM

Spitzer e Hubble localizam gémeos de super - sistema estelar ETA CARINAE noutras galáxias

A grande erupção de Eta Carinae na década de 1840 criou a Nebulosa de Homúnculo, fotografada aqui pelo Hubble, e transformou o binário num objeto único na Via Láctea. Os astrónomos ainda não conseguem explicar o que provocou esta erupção. A descoberta de gémeos prováveis de Eta Carinae noutras galáxias vai ajudar os cientistas a melhor compreender esta fase breve na vida de uma estrela massiva. Crédito: NASA, ESA e equipa SM4 ERO do Hubble

Eta Carinae, o sistema estelar mais luminoso e massivo até 10.000 anos-luz de distância, é conhecido pela sua enorme erupção observada em meados do século XIX e que atirou pelo menos 10 vezes a massa do Sol para o espaço. Este véu de gás e poeira em expansão, que ainda envolve Eta Carinae, torna-o o único objeto conhecido do seu género na Via Láctea. Agora, um estudo usando dados de arquivo dos telescópios Spitzer e Hubble da NASA descobriu, pela primeira vez, cinco objetos com propriedades semelhantes noutras galáxias.

"As estrelas mais massivas são sempre raras, mas têm um impacto tremendo na evolução química e física da sua galáxia hospedeira," afirma o autor principal Rubab Khan, investigador pós-doutorado do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland. Estas estrelas produzem e distribuem grandes quantidades de elementos químicos vitais para a vida e, eventualmente, explodem como supernovas. Localizado a cerca de 7500 anos-luz de distância na direção da constelação de Quilha (Carina, em latim), Eta Carinae é 5 milhões de vezes mais brilhante que o nosso Sol. O sistema binário consiste de duas estrelas de grande massa numa órbita íntima de 5,5 anos. Os astrónomos estimam que a estrela mais massiva do par tenha cerca de 90 vezes a massa do Sol, enquanto a companheira exceda as 30 massas solares.

Sendo um dos "laboratórios" mais próximos para estudar estrelas de grande massa, Eta Carinae tem sido um marco astronómico desde a sua erupção na década de 1840. Para compreender a razão da erupção e como se relaciona com a evolução de estrelas de grande massa, os astrónomos precisam de exemplos adicionais. Avistar estrelas raras durante o rápido rescaldo de uma grande explosão, é um desafio com os níveis de dificuldade de encontrar uma agulha num palheiro, e nada parecido com Eta Carinae tinha sido descoberto antes do estudo de Khan.
A galáxia espiral vizinha M83 é, atualmente, a única a conter dois potenciais gémeos Eta. Esta composição de imagens da câmara WFC3 do Hubble mostram uma galáxia repleta de estrelas recém-formadas. Uma taxa alta de formação estelar aumenta as hipóteses de encontrar estrelas massivas que passaram por uma fase similar à de Eta Carinae. As duas inserções mostram as localizações dos gémeos Eta.  Crédito: NASA, ESA, equipa Hubble Heritage (STScI/AURA) e R. Khan (GSFC e ORAU)

"Nós sabíamos que existiam outros objetos do género," comenta o co-investigador Krzysztof Stanek, professor de astronomia na Universidade Estatal do Ohio em Columbus, EUA. "Era realmente uma questão de saber o que procurar e de ser persistente. Trabalhando com Scott Adams e Christopher Kochanek, também de Ohio, e George Sonneborn do Centro Goddard, Khan desenvolveu uma espécie de impressão digital, ótica e infravermelha, para identificar possíveis objetos do género de Eta Carinae - "gémeos Eta".  A poeira forma-se no gás expelido por uma estrela massiva. Esta poeira escurece a luz ultravioleta e visível, mas absorve e re-irradia esta energia como calor em comprimentos de onda mais longos e infravermelhos. "Com o Spitzer, vemos um aumento constante de brilho a partir de cerca de 3 micrómetros, atingindo o máximo entre os 8 e os 24 micrómetros," explica Khan. "Ao comparar esta emissão com o escurecimento que vemos nas imagens óticas do Hubble, podemos determinar a quantidade de poeira presente e compará-la com a quantidade que vemos em redor de Eta Carinae."

Investigadores descobriram gémeos Eta em quatro galáxias comparando o brilho ótico e infravermelho de cada candidato. As imagens infravermelhas do Spitzer revelaram a presença de poeira quente em redor das estrelas. Ao comparar esta informação com o brilho de cada fonte em comprimentos de onda visíveis e infravermelhos, como medido pelos instrumentos do Hubble, a equipa foi capaz de identificar objetos parecidos com Eta Carinae. Topo: imagens a 3,6 micrómetros de candidatos a gémeos Eta pelo instrumento IRAC do Spitzer. Baixo: imagens a 800 nanómetros das mesmas fontes usando vários instrumentos do Hubble. Crédito: NASA, ESA e R. Khan (GSFC e ORAU)

Um levantamento inicial de sete galáxias entre 2012 e 2014 não descobriu quaisquer gémeos Eta, salientando a sua raridade. No entanto, o estudo identificou uma classe de estrelas menos massivas e menos luminosas de interesse científico, demonstrando que a pesquisa era sensível o suficiente para encontras estrelas parecidas com Eta Carinae, caso estivessem presentes. Num novo levantamento em 2015, a equipa encontrou dois candidatos a gémeos Eta na galáxia M83, localizada a 15 milhões de anos-luz de distância, e um candidato na galáxia NGC 6946, em M101 e M51, situadas entre os 18 e os 26 milhões de anos-luz de distância.

Estes cinco objetos imitam as propriedades óticas e infravermelhas de Eta Carinae, indicando que cada um, muito provavelmente, contém uma estrela de grande massa enterrada em cinco a 10 massas solares de gás e poeira. Estudos posteriores permitirão com que os astrónomos determinem mais precisamente as suas propriedades físicas. Os resultados foram publicados na edição de 20 de dezembro da revista The Astrophysical Journal Letters. O Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para o final de 2018, transportará um instrumento ideal para estudar estas estrelas em profundidade.

O MIRI (Mid-Infrared Instrument) tem 10 vezes a resolução angular dos instrumentos a bordo do Spitzer e é mais sensível aos comprimentos de onda onde os gémeos Eta realmente brilham. "Combinado com o maior espelho primário do Webb, o MIRI permitirá com que os astrónomos estudem em maior profundidade estes raros laboratórios estelares e com que descubram fontes adicionais nesta fase fascinante da evolução estelar," comenta Sonneborn, cientista das operações telescópicas do projeto Webb. Serão necessárias observações do Webb para confirmar que os gémeos Eta pertencem realmente à família de Eta Carinae.
Fonte: Astronomia Online

Gigantescos cometas do Sistema Solar exterior podem representar perigo para a civilização, dizem cientistas

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A descoberta de centenas de imensos cometas na parte externa do Sistema Solar nos últimos 20 anos, significa que esses antigos objetos representam uma ameaça real para a nossa civilização, disse um grupo de astrônomos liderados por Bill Napier da Universidade de Buckingham. Cometas massivos, também conhecidos como centauros, têm entre 50 e 100 km de diâmetro, ou até mesmo são maiores. Eles se movem em órbitas instáveis cruzando a órbita dos gigantes gasosos do Sistema Solar – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Os campos gravitacionais planetários, podem ocasionalmente defletirem esses antigos cometas colocando-os na direção do nosso planeta.

Cálculos da taxa com as quais os centauros entram no Sistema Solar Interno, indicam que um é defletido na direção da órbita da Terra, uma vez a cada 40000 a 100000 anos. Quando estiverem no espaço próximo da Terra, espera-se que eles se desintegrem em poeira e em fragmentos maiores, inundando o Sistema Solar interno com detritos cometários fazendo com que os impactos com a Terra sejam inevitáveis. A desintegração desses cometas gigantes produziriam períodos intermitentes mas prolongados de bombardeios durando cerca de 100000 anos”, disse o professor Napier e seus colegas da Universidade de Buckingham e do Observatório Armagh no Reino Unido.

“Eventos de extinção em massa e divisões de períodos geológicos na Terra, mostram um determinado padrão, do mesmo modo que os níveis de poeira e meteoroides na atmosfera superior. Episódios específicos ambientais ocorridos por volta de 10800 a.C. e 2300 a.C., são também consistentes com esse novo entendimento das populações de cometas. Nos últimos 10000 anos, a Terra experimentos a chegada intermitente de poeira, meteoroides e fragmentos de cometas da desintegração do cometa 2P/Encke, preso dentro da órbita de Júpiter”, dizem os cientistas. O Professor Napier e os coautores também descobriram evidências de campos distantes da ciência para suportar esse modelo.

Por exemplo, a idade das crateras submilimétricas identificadas nas rochas lunares trazidas pelas missões Apollo são quase todas com idade inferior a 30000 anos, indicando um vasto aumento na quantidade de poeira no Sistema Solar Interno desde então. Nosso trabalho sugere que nós precisamos olhar além da nossa vizinhança imediata também, e olhar além da órbita de Júpiter para encontrar os centauros”, disse o Professor Napier, que é o principal autor do artigo publicado na revista Astronomy & Geophysics. Se nós estivermos corretos, então esses distantes cometas poderiam representar uma séria ameaça e esse é o momento de entendermos melhor esses objetos”.

Todo o universo conhecido em uma única imagem

todo universo observavel uma foto

A imagem que você vê acima é uma concepção em escala logarítmica do universo observável, com o nosso sistema solar no centro. Além da Terra e seus planetas vizinhos, é possível ver o Cinturão de Kuiper, a Nuvem de Oort, a estrela Alpha Centauri, o Braço de Perseus da Via Láctea, a galáxia de Andrômeda e outras galáxias próximas, a teia cósmica, a radiação cósmica de micro-ondas e o plasma invisível produzido pelo Big Bang.

Dados incríveis
A ilustração foi criada pelo músico e artista Pablo Carlos Budassi, baseado em mapas logarítmicos do universo reunidos por pesquisadores da Universidade de Princeton, nos EUA, bem como em imagens produzidas pela NASA com base em observações feitas por seus telescópios e sondas espaciais. A equipe de Princeton, liderada pelos astrônomos J Richard Gott e Mario Juric, basearam o seu mapa logarítmico do universo em dados do Sloan Digital Sky Survey, que ao longo dos últimos 15 anos varreu o céu com um telescópio grande angular localizado no estado americano do Novo México para criar as mais detalhadas representações já feitas do universo, incluindo mais de 3 milhões de objetos astronômicos.

Um logaritmo é de grande ajuda
Mapas logarítmicos são uma forma útil de visualizar algo tão inconcebivelmente grande como o universo observável. A escala logarítmica usa o logaritmo de uma grandeza em vez da grandeza propriamente dita. Neste mapa, cada incremento nos eixos aumenta por um fator de 10 (ou ordem de grandeza). Embora valiosos, mapas logarítmicos não são muito agradáveis de se olhar, por isso Budassi decidiu transformar essas informações em algo um pouco mais palatável. Ele teve a ideia de criar a visualização em um círculo gigante enquanto fazia hexaflexágonos para o aniversário de um ano de seu filho.

Hexaflexágonos são polígonos de papel com um número aparentemente grande de superfícies. Quando eu estava desenhando hexaflexágonos de lembrança para o aniversário do meu filho, comecei a desenhar pontos de vista centrais do cosmos e do sistema solar”, conta Budassi. Naquele dia, a ideia de uma visão logarítmica surgiu para o artista. Em seguida, ele usou Photoshop, imagens da NASA e algumas texturas de criação própria para chegar ao belo resultado no início dessa página. Você pode dar uma olhada e baixar os mapas feitos pelos pesquisadores de Princeton aqui, além de baixar a versão original de Budassi aqui.
Fonte: ScienceAlert

Conheça os cinco principais candidatos à matéria escura


Mesmo com o mais poderoso dos telescópios, quando observamos o universo só conseguimos ver uma fração da matéria que sabemos estar lá. Para cada grama de átomos no universo, há pelo menos cinco vezes mais material invisível chamado matéria escura. Até agora, os cientistas não conseguiram detectá-la, apesar das décadas de procura. Sabemos que a matéria escura existe por causa da atração gravitacional de aglomerados de galáxias e outros fenômenos que observamos. A matéria visível em um aglomerado não é o suficiente para mantê-lo unido apenas pela gravidade, o que significa que alguma matéria invisível ou obscura deve estar presente. Mas não temos ideia do que é; ela poderia ser constituída de partículas novas, ainda não descobertas.

“Há quatro forças fundamentais com as quais uma partícula de matéria escura poderia interagir”, explica o doutorando em Fenomenologia das Cordas Johar Ashfaque, da Universidade de Liverpool, em um artigo sobre matéria escura publicado no site The Conversation. “Há a força forte, que une o núcleo atômico; a força fraca, que governa o decaimento de partículas como radioatividade; uma força eletromagnética, que medeia a força entre partículas carregadas; e a força gravitacional, que governa a interação gravitacional. Para observar matéria no espaço, precisamos que ela interaja através da força eletromagnética, pois isso envolve a liberação de luz ou outra radiação eletromagnética que um telescópio pode registar”.

Há muitos candidatos a matéria escura – cada um com sua própria maneira particular de interação. No entanto, algumas teorias são mais propensas a ser bem sucedidas do que outras. Abaixo, estão as cinco apostas de Ashfaque:

5. WIMP

particulas explicar materia escura 1

A partícula massiva de interação fraca, ou “WIMP” (do inglês “weakly interacting massive particle”), é uma partícula hipotética que, segundo o pesquisador, parece promissora. Seria completamente diferente do tipo de matéria que conhecemos e interagiria através da força eletromagnética, o que explicaria por que é invisível no espaço. Cerca de 100 mil WIMPs passariam por cada centímetro quadrado da Terra a cada segundo, interagindo com a matéria ao seu redor apenas através da força fraca e da gravidade. Se os WIMPs existirem, a modelagem matemática mostra que deve haver cerca de cinco vezes mais destes do que a matéria normal, o que coincide com a abundância de matéria escura que observamos no universo. Isto significa que devemos ser capazes de detectá-los através de suas colisões, pois isso faria com que as partículas carregadas na Terra recuassem, produzindo luz que podemos observar em experiências como Xenon100. Os WIMPs foram objeto várias pesquisas extensas, especialmente além do Modelo Padrão da Física, que previram de forma independente que essa partícula deve existir – uma coincidência apelidada de “Milagre WIMP”.

4. Axion

particulas explicar materia escura 2

Axions são partículas de baixa de massa e movimentação pequena que não possuem uma carga e só interagem fracamente com outra matéria, o que torna difícil – mas não impossível – detectá-las. Somente axions de uma massa específica seriam capazes de explicar a natureza da matéria escura invisível – se eles fossem um pouco mais leves ou mais pesados, conseguiríamos vê-los. E se existem axions, eles poderiam decair em um par de partículas de luz (fótons), o que significa que poderíamos detectá-los procurando por estes pares. Experimentos como o Axion Dark Matter Experiment estão atualmente procurando por axions usando esta estratégia.

3. MACHO

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MACHO significa “objeto com halo compacto e grande massa” (do inglês “massive compact halo object”) e foi um dos primeiros candidatos propostos para a matéria escura. Esses objetos, incluindo estrelas de nêutrons e anãs marrons e brancas, são compostas de matéria comum. Então, como eles poderiam ser invisíveis? Emitindo muito pouca ou nenhuma luz. Uma maneira de observá-los é através da monitoração do brilho de estrelas distantes. Como os raios de luz se curvam quando passam perto de um objeto massivo, a luz de uma fonte distante pode ser focada por um objeto mais próximo para produzir um brilho repentino do objeto distante. Este efeito, conhecido como lente gravitacional, depende da quantidade de matéria, tanto normal quanto escura, existente em uma galáxia – podemos usá-lo para calcular a quantidade de matéria escondida. No entanto, Ashfaque ressalta que atualmente sabemos que é improvável que uma quantidade suficiente destes corpos escuros poderia acumular para compensar a grande quantidade de matéria escura que existe.

2. Partícula Kaluza-Klein

particulas explicar materia escura 4

A teoria Kaluza-Klein é construída em torno da existência de uma “quinta dimensão” invisível existente no espaço, além das três dimensões espaciais que conhecemos (altura, largura, profundidade), e do tempo. Esta teoria, uma precursora da teoria das cordas, prevê a existência de uma partícula, que poderia ser uma partícula de matéria escura, que teria a mesma massa que 550 a 650 prótons. Este tipo de partícula pode interagir via eletromagnetismo e gravidade. No entanto, como estaria em uma dimensão que não podemos ver, não conseguiríamos observá-la apenas olhando para o céu. Felizmente, a partícula deve ser fácil de procurar em experimentos, já que deve decair em partículas que podemos medir – neutrinos e fótons. No entanto, aceleradores de partículas poderosos, como o Large Hadron Collider, ainda não a detectaram.

1. Gravitino

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Teorias que combinam a relatividade geral e a “supersimetria” preveem a existência de uma partícula chamada gravitino. A supersimetria, que é uma teoria bem sucedida e explica um monte de observações em física, afirma que todas as partículas bóson – como o fóton (partícula de luz) – têm um “superparceiro”, o fotino, com uma propriedade chamada spin (um tipo de momento angular) que difere por um semi-inteiro do bóson. O gravitino seria o superparceiro do hipotético “gráviton”, que, acredita-se, mediaria a força da gravidade. E, em alguns modelos de supergravidade em que o gravitino é muito leve, ele poderia explicar a matéria escura.
Fontes: The Conversation, Science Alert

Campos magnéticos fortes no núcleo de estrelas de massa intermédiaria


Os campos magnéticos vistos no interior das gigantes vermelhas são remanescentes de uma fase anterior em que os núcleos estelares albergavam convecções turbulentas, criando um "dínamo". Os campos magnéticos só estão presentes em estrelas mais massivas que o Sol porque a convecção no núcleo só ocorre nessas estrelas. Crédito: Universidade de Sydney

Um grupo internacional de astrónomos liderados pela Universidade de Sydney descobriu que campos magnéticos fortes são comuns no interior das estrelas, não tão raros quanto se pensava, o que irá afetar drasticamente a nossa compreensão de como as estelas evoluem. Usando dados da missão Kepler da NASA, a equipa descobriu que as estrelas apenas um pouco mais massivas que o Sol têm campos magnéticos internos até 10 milhões de vezes mais poderosos do que o da Terra, com implicações importantes para a evolução e destino final das estrelas.

"Isto é tremendamente excitante e totalmente inesperado," afirma o astrofísico Dennis Stello, investigador principal do estudo e da Universidade de Sydney. Tendo em que conta que pensávamos, anteriormente, que apenas 5-10% das estrelas tinham campos magnéticos fortes, os modelos atuais de como as estrelas evoluem não têm campos magnéticos como um ingrediente fundamental," afirma o professor Stello. "Tais campos foram simplesmente considerados insignificantes para a nossa compreensão geral da evolução estelar."

"O nosso resultado mostra claramente que esta suposição precisa de ser revisitada." Os resultados foram publicados ontem na Nature. A investigação é baseada num trabalho anterior pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), de que fez parte o professor Stello, e que constatou que as medições de oscilações estelares, ou ondas sonoras, no interior das estrelas podem ser usadas para inferir a presença de fortes campos magnéticos. Esta pesquisa mais recente usou esse resultado para olhar para um grande número de versões evoluídas do nosso Sol observadas pelo Kepler. Descobriu-se que mais de 700 destas gigantes vermelhas mostram a assinatura de campos magnéticos fortes, com algumas das oscilações suprimidas pela força dos campos.

"Dado que a nossa amostra é grande, fomos capazes de aprofundar a análise e concluir que os campos magnéticos fortes são muito comuns em estrelas com 1,5-2 vezes a massa do Sol," explica Stello. "No passado, só podíamos medir o que acontecia à superfície das estrelas e os resultados levavam à interpretação de que os campos magnéticos eram raros. Usando uma nova técnica chamada asterossismologia (ou sismologia estelar), que pode "penetrar pela superfície" de uma estrela, os astrónomos podem agora observar a presença de um campo magnético muito forte perto do núcleo estelar, que contém o motor central da queima nuclear da estrela.

Isto é importante porque os campos magnéticos podem alterar os processos físicos que ocorrem no núcleo, incluindo as taxas de rotação interna, o que afeta a forma como as estrelas envelhecem. A maioria das estrelas como o Sol oscilam continuamente devido a ondas sonoras que saltam para trás e para a frente dentro delas. "O seu interior é essencialmente como um sino a tocar", comenta Stello. "E, como um sino, ou um instrumento musical, o som que produzem pode revelar as suas propriedades físicas."

A equipa mediu minúsculas variações de brilho nas estrelas, variações estas provocadas pelo "badalar do sino" e descobriu que faltavam certas frequências de oscilação em 60% das estrelas porque foram suprimidas pelos fortes campos magnéticos nos núcleos estelares.

Os resultados vão permitir com que os cientistas testem mais diretamente as teorias de como os campos magnéticos se formam e evoluem - um processo conhecido como dínamo - dentro das estrelas. Isto pode, potencialmente, levar a uma melhor compreensão geral dos dínamos, incluindo aquele que controla o ciclo magnético do Sol, com a duração de 22 anos, que se sabe afetar sistemas de comunicação e a cobertura de nuvens na Terra. "Agora é o momento de os teóricos investigarem o porquê destes campos magnéticos serem tão comuns," conclui o professor Stello.
Fonte: Astronomia Online

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