20 de jun de 2016

Os mistérios da estrela KIC 8462852

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Por que a estrela KIC 8462852 continua a oscilar em brilho? Ninguém sabe ao certo. Uma estrela, similar ao nosso Sol, a KIC 8462852 foi uma das estrelas mais distantes já monitoradas pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA, na procura por possíveis exoplanetas. Um projeto de ciência cidadã, ajudou a inspecionar os dados junto com astrônomos, e descobriu que o brilho da estrela chegava a variar cerca de 20%, por meses, mas depois voltava ao brilho original. As razões comuns e conhecidas para a diminuição de brilho de uma estrela, como trânsitos de exoplanetas, ou até mesmo por eclipses causados por uma companheira estelar, não se ajustavam à natureza errática da diminuição de brilho dessa estrela.

Chegou-se a cogitar num momento, que a estrela variava de brilho dessa maneira a mais de 100 anos, mas essa hipótese foi descartada depois que análises mostraram que era um erro instrumental no instrumento que fotografa estrelas. Alguns astrônomos disseram que não era possível descartar nem a hipótese de uma esfera de Dyson, uma estrutura alienígena ao redor da estrela com a finalidade de gerar energia para uma hipotética civilização extraterrestre.

No meio de tudo isso a hipótese mais aceita até o momento é que possa existir ao redor da estrela uma nuvem, ou família de cometas que faz com que a estrela varie seu brilho dessa maneira. A imagem acima mostra uma ilustração do que seriam restos de um planeta, não na KIC 8462852, mas sim num sistema diferente, conhecido como NGC 2547-ID8, que através de observações em infravermelho mostrou a evidência desse corpo despedaçado. Observações recentes da KIC 8462852 não detectaram o brilho infravermelho de um disco de poeira próximo, mas deu pistas de que o sistema pode ter um disco mais externo e distante. Observações futuras continuam analisando essa que com certeza é a estrela mais misteriosa da nossa galáxia.

Provável novo planeta poderá em lenta espiral da morte


Astrónomos que procuravam os planetas mais jovens da Galáxia descobriram evidências convincentes da existência de um planeta diferente de qualquer outro, um recém-nascido "Júpiter quente" cujas camadas exteriores estão a ser arrancadas pela estrela que orbita a cada 11 horas.  Um punhado de planetas conhecidos estão em semelhantes órbitas pequenas mas, dado que esta estrela tem apenas 2 milhões de anos, é um dos exemplos mais extremos," afirma Christopher Johns-Krull, astrónomo da Universidade Rice e autor principal de um novo estudo que divulga o caso de um gigante gasoso em redor da estrela PTFO8-8695 na constelação de Orionte. O estudo revisto por pares será publicado na revista The Astrophysical Journal e já está disponível online.  Nós ainda não temos provas absolutas de que é um planeta porque ainda não temos um valor firme da massa, mas as nossas observações ajudam à verificação," afirma Johns-Krull. "Nós comparámos as nossas evidências contra qualquer outro cenário que podíamos imaginar e a comparação sugere que é um dos planetas mais jovens já observados."

Apelidado de "PTFO8-8695 b", o planeta suspeito orbita uma estrela a cerca de 1100 anos-luz de distância da Terra e tem quase o dobro da massa de Júpiter. A equipa que compilou as evidências foi coliderada por Johns-Krull, por Lisa Prato, astrónoma do Observatório Lowell e incluiu outros 10 coautores de Rice, Lowell, da Universidade do Texas em Austin, da NASA, do Caltech e do Instituto Nacional Aeroespacial da Espanha.  "Ainda não sabemos o destino final deste planeta," comenta Johns-Krull. "Provavelmente formou-se mais longe da estrela e migrou para dentro, até um ponto onde está sendo destruído. Nós sabemos que existem planetas com órbitas íntimas em redor de estrelas de meia-idade e presumivelmente em órbitas estáveis. O que não sabemos é a rapidez com que este jovem planeta vai perder a sua massa e se vai sobreviver."

Os astrónomos já descobriram mais de 3300 exoplanetas, mas quase todos orbitam estrelas de meia-idade como o Sol. No dia 26 de maio, Johns-Krull, Prato e coautores anunciaram a descoberta de "CI Tau b", o primeiro exoplaneta em redor de uma estrela tão jovem que ainda mantém um disco circunstelar de gás. Johns-Krull disse que a descoberta de planetas tão jovens é um desafio porque existem relativamente poucos candidatos estelares jovens o suficiente e brilhantes o suficiente para ver em detalhe com telescópios existentes. A pesquisa é ainda mais complicada pelo facto de que as estrelas jovens são muitas vezes ativas, com explosões visuais e diminuições de brilho, fortes campos magnéticos e enormes manchas estelares que podem imitar a existência de planetas onde estes não existem.

PTFO8-8695 b foi identificado como um candidato a planeta em 2012 pelo levantamento PTF (Palomar Transit Factory) em Orionte. A órbita do planeta, por vezes, faz com que passe entre a sua estrela e a linha de visão da Terra e, portanto, os astrónomos podem usar uma técnica conhecida como método de trânsito para determinar tanto a presença como o raio aproximado do planeta tendo por base a percentagem de diminuição de brilho estelar aquando do "trânsito" exoplanetário.  Em 2012, não havia nenhuma evidência sólida para planetas em torno de estrelas com 2 milhões de anos," comenta Prato. "As curvas de luz e as variações desta estrela forneceram uma técnica intrigante para confirmar ou refutar tal planeta. A outra coisa que era também muito interessante, era o período orbital de apenas 11 horas. Isso significava que não teríamos de voltar, noite após noite, ou ano após ano. Podíamos, potencialmente, ver algo a acontecer numa só noite. E foi isso que fizemos. Olhámos para a estrela uma noite inteira."

A análise espectroscópica da luz proveniente da estrela revelou excesso de emissão na linha espectral H-alfa, um tipo de luz emitida pelos átomos altamente energizados de hidrogénio. A equipa descobriu que a luz H-alfa é emitida por dois componentes, um que corresponde ao muito pequeno movimento da estrela e outro que parece orbitá-la. Vimos um componente da emissão de hidrogénio começar num lado da estrela e, em seguida, passar para o outro lado," explica Prato. "Quando um planeta transita uma estrela, podemos determinar o período orbital do planeta e quão rápido se desloca na nossa direção ou na direção oposta. Então pensámos: 'Se o planeta é real, qual é a velocidade do planeta em relação à estrela?' E descobriu-se que a velocidade do planeta era exatamente onde esta informação extra da emissão H-alfa se movia para trás e para a frente."

Johns-Krull disse que as observações dos trânsitos revelaram que o planeta tem apenas 3 a 4% o tamanho da estrela, mas que a emissão H-alfa do planeta parece ser quase tão brilhante quanto a emissão proveniente da estrela. Não existe nada confinado à superfície do planeta que possa produzir tal efeito," afirma. "O gás tem de estar a preencher uma região muito maior onde a gravidade do planeta já não é forte o suficiente para a segurar. A gravidade da estrela ganha à gravidade do planeta e, eventualmente, o gás cai sobre a estrela. A equipe observou a estrela PTFO8-8695 dúzias de vezes no Observatório McDonald da Universidade do Texas em Austin perto de Fort Davis e com o telescópio de 4 metros do Observatório Nacional Kitt Peak no estado americano do Arizona.
Fonte: Astronomia Online

VLT Fotografa um exoplaneta exótico

Fotografia da estrela CVSO 30 e do recém-descoberto exoplaneta CVSO 30c à sua esquerda. Crédito: ESO/Schmidt et al.

Os astrónomos procuram planetas em órbita de outras estrelas (exoplanetas) através de uma variedade de métodos. Um desses métodos é a imagem direta, o qual se revela particularmente eficaz para planetas que se encontram em órbitas largas em torno de estrelas jovens, uma vez que a luz do planeta não é ofuscada pela radiação emitida pela estrela hospedeira, sendo por isso mais fácil de detetar. Esta imagem demonstra esta técnica. Nela podemos ver a estrela T-Tauri chamada CVSO 30, situada a aproximadamente 1200 anos-luz de distância da Terra no grupo 25 Orionis (ligeiramente a noroeste da famosa cintura de Orionte).

Em 2012, os astrónomos descobriram que CVSO 30 alberga um exoplaneta (CVSO 30b), usando um método de deteção conhecido por fotometria de trânsito, no qual a radiação emitida pela estrela apresenta uma diminuição observável quando o planeta passa à sua frente. Agora, os astrónomos voltaram a observar este sistema com vários telescópios. O estudo combinou observações obtidas com o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile, o Observatório W. M. Keck no Hawaii e o Observatório de Calar Alto em Espanha. Usando estes dados, os astrónomos obtiveram uma imagem do que é provavelmente um segundo planeta! Para criar a imagem foi explorada a astrometria fornecida pelos instrumentos NACO e SINFONI montados no VLT. O novo exoplaneta agora descoberto, chamado CVSO 30c, é o pequeno ponto em cima e à esquerda na imagem (a mancha maior é a estrela propriamente dita).

Apesar do planeta anteriormente detetado (CVSO 30b) orbitar muito próximo da estrela, completando uma volta em torno de CVSO 30 em pouco menos de 11 horas, a uma distância orbital de 0,008 UA, CVSO 30c orbita significativamente mais longe, a uma distância de 660 UA e demorando uns longos 27.000 anos a completar uma única órbita. (Para referência e em termos de comparação, o planeta Mercúrio orbita o Sol a uma distância média de 0,39 UA, enquanto Neptuno se situa a cerca de 30 UA do Sol).

Se se confirmar que CVSO 30c orbita de facto CVSO 30, então este pode ser o primeiro sistema estelar que alberga tanto um exoplaneta próximo detetado pelo método de trânsito, como um exoplaneta muito afastado detetado por imagem direta. Os astrónomos ainda estão a explorar como é que um sistema tão exótico se formou numa escala de tempo tão curta, já que a estrela tem apenas 2,5 milhões de anos de idade; é possível que os dois planetas tenham interagido em alguma altura no passado, afastando-se depois um do outro e terminando nas suas atuais órbitas extremas.
Fontes: Astronomia Online
ESO

Buraco negro alimentado por dilúvio intergaláctico frio



Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipe internacional de astrónomos foi testemunha de um evento meteorológico cósmico nunca antes observado — um enxame de enormes nuvens de gás intergaláctico “chovendo” sobre um buraco negro supermassivo situado no centro de uma enorme galáxia a um milhar de milhões de anos-luz de distância da Terra. Os resultados deste trabalho serão publicados na revista Nature a 9 de junho de 2016. Novas observações ALMA mostram a primeira evidência direta de que nuvens densas frias podem coalescer a partir de gás intergaláctico quente e mergulhar no coração de uma galáxia, alimentando o seu buraco negro supermassivo central. Estas observações mudaram o modo como os astrónomos pensavam que os buracos negros se alimentavam, num processo chamado acreção.

Anteriormente os astrónomos pensavam que, nas galáxias maiores, os buracos negros supermassivos tinham uma dieta lenta e contínua de gás quente ionizado vindo do halo da galáxia. As novas observações ALMA mostram que, quando as condições meteorológicas intergalácticas são as certas, os buracos negros podem igualmente “engolir” uma enorme quantidade de nuvens gigantes caóticas de gás molecular muito frio.  Embora tenha havido uma predição teórica importante em anos recentes, esta é a primeira evidência observacional inequívoca de uma chuva caótica e fria, que alimenta um buraco negro supermassivo,” disse Grant Tremblay, um astrónomo da Universidade de Yale em New Haven, Connecticut, EUA, antigo bolseiro do ESO e autor principal do novo artigo científico que descreve estes resultados. “É entusiasmante pensar que podemos estar efectivamente a observar uma tempestade, cobrindo toda a galáxia, que alimenta um buraco negro cuja massa é cerca de 300 milhões de vezes a do Sol.”

Tremblay e a sua equipa utilizaram o ALMA para observar o enxame invulgarmente brilhante de cerca de 50 galáxias, colectivamente chamadas Abell 2597. No seu centro situa-se uma galáxia elíptica massiva chamada, de forma descritiva, Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597. Banhando o espaço entre estas galáxias, no interior do enxame, encontra-se uma atmosfera difusa de gás quente ionizado, o qual tinha sido anteriormente observado com o Observatório de raios X Chandra da NASAEste gás muito quente pode arrefecer rapidamente, condensar e precipitar, do mesmo modo que ar quente e húmido na atmosfera terrestre pode dar origem a nuvens de chuva e precipitação,” disse Tremblay. “As nuvens recentemente condensadas “chovem” depois na galáxia, dando origem a formação estelar e alimentando o seu buraco negro supermassivo.”

Os investigadores descobriram perto do centro desta galáxia o seguinte cenário: três nodos massivos de gás frio que se aproximam do buraco negro supermassivo, situado no centro da galáxia, a cerca de um milhão de quilómetros por hora. Cada nuvem destas contém tanta matéria como um milhão de Sóis e apresenta uma dimensão de dezenas de anos-luz. Normalmente, objetos nesta escala de grandezas são difíceis de distinguir a estas distâncias cósmicas, mesmo com a enorme resolução do ALMA. No entanto, a observação destas nuvens deve-se às “sombras” de milhares de milhões de anos-luz de comprimentos que projetam em direção da Terra.

Dados adicionais do National Science Foundation´s Very Long Baseline Array indicam que as nuvens de gás observadas pelo ALMA estão a apenas cerca de 300 anos-luz de distância do buraco negro central, ou seja, estão praticamente prontas a ser “devoradas”, em termos astronómicos. Apesar do ALMA ter apenas conseguido detectar três nuvens de gás frio perto do buraco negro, os astrónomos pensam que podem existir milhares destes objetos na vizinhança, preparando-se o buraco negro a receber uma “chuvada” contínua, que poderá alimentar a sua atividade durante um longo período de tempo. Os astrónomos planeiam agora procurar estas “tempestades” noutras galáxias, de modo a determinarem se tal meteorologia cósmica é tão comum como as atuais teorias sugerem.
Fonte: Astronomia Online
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