28 de abr de 2016

Temporizadores microscópicos revelam fonte provável da radiação espacial galácticas

Um enxame de estrelas massivas, visto pelo Telescópio Espacial Hubble. Este enxame é rodeado por nuvens de gás e poeira interestelar a que chamamos nebulosa. A nebulosa, localizada a 20.000 anos-luz de distância na constelação Quilha (Carina), contém o enxame central de estrelas gigantes e quentes, com o nome de NGC 3603. Investigações recentes mostram que os raios cósmicos galácticos que fluem para o nosso Sistema Solar são originários de enxames como este. Crédito: NASA/U. Virginia/INAF, Bolonha, Itália/USRA/Ames/STScI/AURA

De acordo com novos resultados da missão ACE (Advanced Composition Explorer) da NASA, a maioria dos raios cósmicos que detetamos cá na Terra foram criados há relativamente pouco tempo em enxames estelares vizinhos. O ACE permitiu com que a equipa de investigação determinasse a fonte destes raios cósmicos através das primeiras observações de um tipo muito raro de raio cósmico que atua como um pequeno temporizador, limitando a distância a que a fonte poderá estar da Terra. Antes das observações do ACE, não sabíamos se esta radiação tinha sido criada há muito tempo atrás a grandes distâncias, ou há relativamente pouco tempo e nas proximidades," afirma Eric Christian do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland. Christian é coautor de um artigo sobre a investigação publicado na edição de 21 de abril da revista Science.

Os raios cósmicos são núcleos atómicos velozes com uma ampla gama de energia - os mais poderosos viajam quase à velocidade da luz. A atmosfera e o campo magnético da Terra protegem-nos dos raios cósmicos menos energéticos, que são os mais comuns. No entanto, os raios cósmicos são um perigo para astronautas desprotegidos que viajam para lá do campo magnético da Terra porque podem agir como balas microscópicas, danificando estruturas e quebrando moléculas em células vivas. A NASA está atualmente a investigar formas de reduzir ou mitigar os efeitos da radiação cósmica para proteger astronautas que viajam até Marte.

Esta imagem é um mosaico - um dos maiores já obtido pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA - da Nebulosa do Caranguejo, um remanescente de supernova com seis anos-luz de diâmetro. Investigações recentes mostram que os raios cósmicos galácticos que fluem para o nosso Sistema Solar são originários de objetos como este. Crédito: NASA/ESA/Universidade Estatal do Arizona

Os raios cósmicos são produzidos por uma variedade de eventos violentos no espaço. A maioria dos raios cósmicos originários do interior do nosso Sistema Solar têm uma energia relativamente baixa e vêm de eventos explosivos no Sol, como proeminências e ejeções de massa coronal. Os raios cósmicos de energias mais elevadas são extremamente raros e pensa-se que sejam produzidos por buracos negros que ingerem matéria no centro de outras galáxias. Os raios cósmicos, objetos deste estudo, são originários de fora do nosso Sistema Solar, mas ainda dentro da Via Láctea, e são chamados raios cósmicos galácticos. Pensa-se que sejam gerados por ondas de choque da explosão de estrelas, eventos a que chamamos supernovas. Os raios cósmicos galácticos detetados pelo ACE, que permitiram com que a equipa estimasse a idade dos raios cósmicos e a distância à fonte, contêm uma forma radioativa de ferro chamada Ferro-60 (60Fe).

Este ferro é produzido no interior de estrelas massivas que, quando explodem, libertam este material para o espaço através de ondas de choque da supernova. Algum do 60Fe nos detritos da estrela destruída é acelerado para velocidades de raios cósmicos quando outra estrela massiva no enxame das proximidades explode e a sua onda de choque colide com os restos da explosão estelar anterior.

Os raios cósmicos galácticos de 60Fe viajam pelo espaço a metade da velocidade da luz, cerca de 145.000 km/s. Isto pode parecer muito rápido, mas os raios cósmicos de 60Fe não viajam para muito longe, numa escala galáctica, por duas razões. Em primeiro lugar, não podem viajar em linha reta porque são eletricamente carregados e respondem a forças magnéticas. Portanto, são forçados a tomar caminhos complicados ao longo dos campos magnéticos entrelaçados da nossa Galáxia. Em segundo lugar, o 60Fe é radioativo e ao longo de um período de 2,6 milhões de anos, cerca de 50% é autodestruído, decaindo para outros elementos (Cobalto-60 e, em seguida, Níquel-60). Se os raios cósmicos 60Fe tivessem sido criados há centenas de milhões de anos ou mais, ou muito longe, eventualmente haveria muito pouco para o ACE detetar.

"A nossa deteção dos núcleos de ferro radioativos em raios cósmicos é uma prova clara de que houve, provavelmente, mais do que uma supernova nos últimos milhões de anos na nossa vizinhança da Galáxia," afirma Robert Binns da Universidade de Washington, em St. Louis, Missouri, autor principal do artigo. "Em 17 anos de observação, o ACE detetou aproximadamente 300.000 raios cósmicos galácticos de ferro comum, mas apenas 15 de Ferro-60 radioativo," explica Christian. "O facto de que vemos, nem que seja uma pequena quantidade de Ferro-60, no núcleo destes raios cósmicos, significa que devem ter sido criados há relativamente pouco tempo (nos últimos milhões de anos) e que a fonte deve estar relativamente próxima, até 3000 anos-luz, ou aproximadamente a largura do nosso braço espiral local.

" Um ano-luz é a distância que a luz percorre num ano, quase 9,5 biliões de quilómetros. Uma distância de meros milhares de anos-luz é ainda relativamente perto porque o grande agrupamento de centenas de milhares de milhões de estrelas que constituem a nossa Galáxia mede mais ou menos 100.000 anos-luz de largura. Existem mais de 20 enxames com estrelas massivas até alguns milhares de anos-luz, incluindo a Associação Escorpião-Centauro, constituída por três subgrupos, Escorpião Superior com 83 estrelas, Centauro-Lobo com 134 estrelas e Centauro Inferior-Cruzeiro, com 97 estrelas. Segundo a equipa de investigação, estes são muito provavelmente os grandes contribuintes do 60Fe que o ACE detetou. O ACE foi lançado no dia 25 de agosto de 1997 até um ponto 1.450.000 km entre a Terra e o Sol onde atua como sentinela, detetando radiação espacial de tempestades solares, da Galáxia e além.
Fonte:Astronomia Online


Hubble flagra estrela “inflando” uma bolha gigante

hubble 26 anos bolha estrela

Em comemoração ao aniversário de 26 anos do telescópio Hubble, no dia 24 de abril, uma imagem captada por ele recebe destaque. Ela mostra uma enorme bolha sendo criada no espaço por uma estrela massiva.  Enquanto o Hubble completa a sua 26ª translação ao redor de nossa estrela, o sol, celebramos esse evento com uma imagem espetacular de uma interação empolgante de uma estrela jovem com seu ambiente”, diz o astronauta John Grusfeld.  A Nebulosa da Bolha, ou NGC 7635, tem sete anos-luz de diâmetro – cerca de 1,5 vezes a distância entre o sol e Alpha Centauri, a estrela mais próxima. Ela fica na constelação de Cassiopeia, a 7,1 anos-luz da Terra.

A Câmara de Grande Angular 3 (Wide Field Camera 3) do Hubble captou a imagem da bolha em fevereiro de 2016. A Nebulosa é um dos poucos objetos espaciais que já foi observado com diferentes equipamentos do Hubble, nos anos de 1999 e 1992. Esta bolha fica ao redor de uma estrela de massa 45 vezes maior que a do sol. O vento estelar de velocidade de 6,5 milhões de km/h liberado por ela é responsável pela formação da bolha com gases interestelares.

A estrela não fica no centro da bolha
Enquanto a superfície da bolha se expande, ela se choca contra densas regiões de gás gelado em um dos lados da bolha. Essa diferença brutal de temperatura freia a expansão de um dos lados da bolha, fazendo com que a estrela não pareça estar em seu centro. Os gases aquecidos a temperaturas diferentes emitem cores diferentes: o oxigênio está quente o suficiente para emitir luz azul perto da estrela, enquanto pontos mais frios são amarelos por causa da combinação entre hidrogênio e nitrogênio. A Nebulosa da Bolha foi descoberta em 1787 por William Herschel, um astrônomo britânico. Sua estrela central é extremamente brilhante, massiva e com vida curta. Ela já perdeu a maior parte de seu hidrogênio e agora funde hélio com outros elementos pesados. Essa estrela tem cerca de 4 milhões de anos e nos próximos 10 a 20 milhões de anos deve se transformar numa supernova.
Fonte:Phys.Org

Faróis cósmicos revelam núcleo da Via Láctea


O plano da Via Láctea, visto no infravermelho pelo satélite WISE. Crédito: NOAO/AURA/NSF/AIP/A. Kunder

Uma equipe internacional de astrónomos liderada pela Dra. Andrea Kunder do Instituto Leibniz de Astrofísica de Podstam, Alemanha, e pelo Dr. R. Michael Rich da Universidade da Califórnia em Los Angeles, EUA, descobriu que os 2000 anos-luz centrais da Via Láctea abrigam uma população antiga de estrelas. Essas estrelas têm mais de 10 mil milhões de anos e as suas órbitas no espaço preservam o início da história da formação da Via Láctea. Pela primeira vez, a equipe "desembaraçou" este componente antigo da população estelar que atualmente domina a massa central da Galáxia. Os astrónomos usaram o espectrógrafo AAOmega do AAT (Anglo Australian Telescope) perto de Siding Spring, Austrália, e focaram-se numa classe bem-conhecida e antiga de estrelas, as chamadas variáveis RR Lyrae.

O brilho destas estrelas pulsa mais ou menos uma vez por dia, o que as torna mais difíceis de estudar do que as suas homólogas estáticas, mas têm a vantagem de ser "velas padrão". As estrelas variáveis RR Lyrae permitem estimativas exatas de distância e podem ser encontradas apenas em populações estelares com mais de 10 mil milhões de anos, por exemplo, em antigos enxames globulares situados no halo. As velocidades de centenas de estrelas foram registadas simultaneamente na direção da constelação de Sagitário, sobre uma área maior que a Lua Cheia. Por conseguinte, a equipa foi capaz de usar o mesmo carimbo de idade das estrelas para explorar as condições na parte central da nossa Via Láctea, quando esta foi formada.

Tal como as cidades de Londres e Paris são construídas sobre vestígios romanos, ou vestígios ainda mais antigos, a nossa Via Láctea também tem múltiplas gerações de estrelas que abrangem o tempo desde a sua formação até ao presente. Dado que os elementos pesados, referidos pelos astrónomos como "metais", são formados nas estrelas, as subsequentes gerações estelares tornam-se cada vez mais ricas em metais. Portanto, espera-se que os componentes mais antigos da nossa Via Láctea sejam estrelas pobres em metais. A maioria das regiões centrais da nossa Galáxia são dominadas por estrelas ricas em metais, o que significa que têm aproximadamente o mesmo conteúdo metálico que o nosso Sol, e estão agrupadas numa estrutura barrada.

Descobriu-se que estas estrelas na barra da Via Láctea orbitam mais ou menos na mesma direção em redor do Centro Galáctico. O hidrogénio na Via Láctea também segue esta rotação. Daí que se pensava que todas as estrelas no centro tinham a mesma órbita. Mas, para espanto dos astrónomos, as estrelas RR Lyrae não seguem estas órbitas barradas, têm grandes movimentos aleatórios mas consistentes com tendo-se formado a grandes distâncias do centro da Via Láctea. "Nós esperávamos descobrir que estas estrelas têm órbitas iguais à do resto da barra", explica Kunder, investigadora principal. O coautor Juntai Shen, do Observatório Astronómico de Shanghai, acrescenta: "Elas representam apenas 1% da massa total da barra, mas esta população ainda mais antiga de estrelas parece ter uma origem completamente diferente da de outras estrelas aí presentes, consistente com a ideia de terem sido uma das primeiras partes da Via Láctea."

As estrelas RR Lyare são alvos móveis - as suas pulsações resultam em mudanças na sua velocidade aparente ao longo de um dia. A equipa teve isto em mente e foi capaz de mostrar que a dispersão de velocidade ou o movimento aleatório da população estelar RR Lyrae era muito alto em relação às outras estrelas no centro da Via Láctea. Os próximos passos serão a medição do conteúdo metálico da população de estrelas RR Lyrae, o que dará pistas adicionais da história das estrelas e melhorará por três ou quatro vezes o número de estrelas estudadas, que atualmente situa-se em quase 1000.
Fonte: Astronomia Online

O Hubble acabou de descobrir uma lua lá no fundo de nosso Sistema Solar

nova lua Makemake

Astrônomos acabam de descobrir uma nova lua se escondendo no nosso próprio Sistema Solar. Ela foi encontrada orbitando o planeta Makemake, o terceiro maior planeta anão do Sistema Solar. Então como nunca o encontramos antes no nosso próprio quintal?
A nova lua, chamada temporariamente de S/2015 (136472), com o apelido MK2 (em homenagem ao planeta), conseguiu permanecer escondida todo esse tempo porque é incrivelmente escura. A lua reflete tão pouca luz que ficou praticamente invisível quando comparada à luz refletida por Makemake. A MK2 é 1300 vezes menos brilhante que o planeta que orbita. Ela só foi identificada porque astrônomos decidiram apontar as lentes do Hubble para a região do Makemake por mais de duas horas seguidas em abril de 2015. O astrônomo Alex Parker, do Southwest Research Institute no Texas, estava verificando informações captadas e enxergou uma luz fraca se movendo ao redor do Makemake.  Eu tinha certeza que alguém já tinha a visto”, contou Parker ao National Geographic. Ele perguntou ao colega Marc Buie sobre ela, e ele respondeu, surpreso: “tem uma lua nos dados do Makemake?”. “Foi nessa hora que tudo ficou empolgante e começamos a trabalhar”, relembra ele. Agora os pesquisadores querem usar o Hubble para estudar mais profundamente a órbita do MK2 para saber mais sobre a composição e densidade do planeta anão.

“Makemake está na classe dos raros planetas semelhantes ao Plutão, então encontrar um ‘acompanhante’ é importante. A descoberta dessa lua nos deu a oportunidade de estudar Makemake com mais detalhes do que sem ele”, explica Parker. O Cinturão de Kuiper é um enorme reservatório de materiais congelados da época da formação do nosso Sistema Solar, há 4,5 bilhões de anos. Vários planetas anões estão localizados por ali. Os cientistas querem conhecer melhor essa região, já que ainda há muito a ser aprendido sobre esses planetas congelados.
 
Mistério do brilho de Makemake pode ter sido solucionado
Um dos mistérios do Makemake é a sua aparência: ele tem áreas de material escuro e de material brilhante. O planeta faz sua rotação em apenas 7,7 horas, mas seu brilho não se altera conforme ele gira. Com a descoberta da nova lua, agora os astrônomos consideram pela primeira vez que esses pontos escuros não estão na superfície do planeta anão, mas sim em sua órbita. Outra informação que a descoberta traz é que agora pode ser possível calcular a massa do Makemake, assim como aconteceu com Plutão. Até 1978, quando a lua Charon foi descoberta, ainda não se sabia a massa do planeta. Parker também espera que a missão não-tripulada da NASA, o New Horizons, possa passar pela região quando estiver de saída do Sistema Solar. O trabalho de Parker foi publicado no side da Universidade de Cornell (EUA).
Fonte: Hypescience.com
[Science Alert, Universidade de Cornell]
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