4 de nov de 2016

Estudo confirma que novas são a principal fonte de lítio do Universo


Impressão de artista de um sistema binário parecido com o que deu origem à nova Sagittarii 2015 N.2. Crédito: David A. Hardy e PPARC

O lítio, o elemento sólido mais leve existente [à temperatura ambiente], desempenha um papel importante nas nossas vidas, tanto ao nível biológico como tecnológico. Tal como a maioria dos elementos químicos, as suas origens remontam aos fenómenos astrofísicos, mas o seu ponto de origem era, até agora, incerto. Recentemente, um grupo de investigadores detetou quantidades enormes de berílio-7 - um elemento instável que decai para lítio em 53,2 dias - na nova Sagittarii 2015 N.2, o que sugere que as novas são a principal fonte de lítio na Galáxia.

Praticamente todos os elementos químicos têm uma origem astronómica. A primeira génese teve lugar no que é conhecido como Nucleosíntese Primordial, pouco tempo depois do Big Bang (entre os 10 segundos e vinte minutos). Os elementos leves foram então formados: hidrogénio (75%), hélio (25%) e uma quantidade muito pequena de lítio e berílio.
Os restantes elementos químicos foram formados nas estrelas, quer através da fusão de outros elementos dentro do núcleo - que começa com a fusão do hidrogénio em hélio e produz elementos cada vez mais pesados até que se atinge o ferro - quer através de outros processos como explosões de supernovas ou reações na atmosfera de estrelas gigantes onde, entre outros, o ouro, chumbo e cobre são produzidos.

Esses elementos, por sua vez, foram então reciclados em novas estrelas e planetas até ao dia de hoje. "Mas o lítio constituía um problema: sabíamos que 25% do lítio existente vem da Nucleosíntese Primordial, mas não conseguíamos traçar as origens dos restantes 75%", comenta Luca Izzo, investigador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, que esteve envolvido no estudo.

Solução para o enigma do lítio
A solução para o enigma da origem do lítio está, segundo este estudo, nas novas, fenómenos explosivos que ocorrem em sistemas binários em que uma das estrelas é uma anã branca. A anã branca pode absorver material da sua estrela companheira e formar uma camada superficial de hidrogénio que, quanto atinge uma certa densidade, desencadeia uma explosão - uma nova - que pode aumentar o brilho de uma estrela até 100.000 vezes. Após algumas semanas o sistema estabiliza e o processo começa novamente.

Os investigadores estudaram a nova Sagittarii 2015 N.2 (também conhecida como V5668 Sgr), que foi detetada no dia 15 de março de 2015 e permaneceu visível por mais de oitenta dias. A observação, feita com o instrumento UVES acoplado ao VLT (Very Large Telescope) do ESO, ao longo de vinte e quatro dias, possibilitou pela primeira vez o acompanhamento da evolução do sinal do berílio-7 no interior de uma nova e até mesmo o cálculo da quantidade presente. "O berílio-7 é um elemento instável que se decompõe em lítio em 53,2 dias, por isso a sua presença é um sinal inequívoco da existência de lítio," afirma Christina Thöne, investigadora do Instituto de Astrofísica da Andaluzia.

A existência de berílio-7 havia sido anteriormente documentada noutra nova, mas a medição da quantidade de lítio, que seria produzido na nova Sagittarii 2015 N.2, foi uma surpresa. "Estamos a falar de uma quantidade de lítio dez vezes maior que o Sol," acrescenta Luca Izzo. "Com estas quantidades em mente, duas novas semelhantes por ano bastariam para explicar todo o lítio na nossa Galáxia, a Via Láctea. As novas parecem ser a fonte predominante do lítio no Universo," conclui.
Fonte: Astronomia Online


Alguns exoplanetas podem ter “água demais” para hospedar vida

Desde que Proxima Centauri b (ou apenas Proxima b) foi descoberto, em agosto, inúmeras hipóteses têm sido levantadas quanto a possibilidade do planeta do tamanho da Terra suportar a vida. Só sabemos sua massa e período orbital. Mas estas duas características são emocionantes, pois o exoplaneta parece orbitar a zona habitável de sua estrela, onde água líquida pode existir na sua superfície. Na Terra, onde há agua, há vida. Será que podemos ter esperanças quanto a aliens em Proxima b?

Uma nova pesquisa liderada por astrofísicos da Universidade de Berna, na Suíça, abordou este problema com modelos de evolução planetária e descobriu que estrelas anãs vermelhas, como a de Proxima b, preferencialmente hospedam pequenos mundos rochosos com grandes quantidades de água. Mas, como tudo na vida, muito de uma coisa boa pode ser ruim.

Modelos evolucionários
Yann Alibert, do Centro de Espaço e Habitabilidade da Universidade de Berna, disse em um comunicado que os planetas em órbitas próximas em torno deste tipo de estrelas são de tamanhos pequenos. Normalmente, variam de 0,5 a 1,5 raios terrestres. Esses pequenos mundos alienígenas também provavelmente possuem grandes quantidades de água. Para 90% dos exoplanetas simulados, sua massa total consistiu em mais de 10% de água. Considerando que a Terra possui apenas 0,02% de água, fica claro que estamos falando de muita água.

À primeira vista, pode parecer uma oportunidade incrível para formas de vida avançadas evoluírem. Afinal de contas, as anãs vermelhas estão entre as mais antigas estrelas em nossa galáxia e têm uma vida útil de mais tempo do que a idade do universo (14 bilhões de anos). Se a vida na Terra surgiu 3 bilhões de anos atrás, quando o sol era jovem, a vida em mundos iluminados por anãs vermelhas pode ter evoluído ao longo de prazos épicos em comparação.

Problemas
Mas uma enorme oferta de água em pequenos exoplanetas que orbitam anãs vermelhas pode não ser necessariamente uma coisa boa. “Enquanto a água líquida é geralmente pensada como um ingrediente essencial, muito de uma coisa boa pode ser ruim”, disse o coautor do estudo Willy Benz. Em pesquisas anteriores, mundos dominados por água pareciam ter climas instáveis que funcionavam contra a evolução da vida, destruindo seu potencial de produzir formas complexas.

Adicione isso ao fato de que qualquer exoplaneta na zona habitável em torno de uma anã vermelha estará tão perto de sua estrela que é constantemente banhado por grandes doses de radiação, e talvez a única vida possível nesses mundos aquáticos será básica e terá que existir em grandes profundidades, sob camadas protetoras de crosta gelada.

Entretanto, anãs vermelhas são o tipo mais comum de estrela em nossa galáxia. Se elas têm uma preferência para a formação de pequenos mundos rochosos com uma massa semelhante à da Terra, estatisticamente falando, deve haver milhões de “segundas Terras” por aí. Logo, alguma pode ter a quantidade certa de água para nos oferecer um bom candidato à vida extraterrestre.
Fonte: Hypescience.com
 [Seeker]

Encontro galáctico deixa para trás buraco negro supermassivo "QUASE NU"

Impressão de artista da origem do buraco negro supermassivo "quase nu".
Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Astrónomos que usaram a visão rádio supernítida do VLBA (Very Long Baseline Array) do NSF (National Science Foundation) descobriram os restos de uma galáxia que passou por uma outra galáxia maior, emergindo dessa fusão apenas um buraco negro supermassivo com uma velocidade de mais de 2000 km/s. As galáxias fazem parte de um enxame a mais de 2 mil milhões de anos-luz da Terra. O encontro, que ocorreu há milhões de anos atrás, despojou a galáxia mais pequena de quase todas as suas estrelas e gás. O que resta é o seu buraco negro e um pequeno remanescente galáctico com apenas 3000 anos-luz. Em comparação, a nossa Via Láctea mede aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro.

A descoberta foi feita como parte de um programa para detetar buracos negros supermassivos, com milhões ou milhares de milhões de vezes mais massivos que o Sol, que não estão no centro de galáxias. Os buracos negros supermassivos residem no centro da maioria das galáxias. Pensa-se que as grandes galáxias cresçam devorando companheiras mais pequenas. Nestes casos, os buracos negros de ambas as galáxias orbitam-se um ao outro, eventualmente fundindo-se. Estávamos à procura de pares orbitantes de buracos negros supermassivos, com um deslocamento do centro da galáxia, sinais indicadores de uma fusão galáctica anterior," explica James Condon, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory).

"Em vez disso, encontrámos este buraco negro fugindo da galáxia maior e deixando para trás um rastro de detritos," acrescenta. Nunca tínhamos visto nada assim," comenta Condon. Os astrónomos começaram a sua pesquisa usando o VLBA para obter imagens de alta resolução de mais de 1200 galáxias, anteriormente identificadas em levantamentos de larga escala com telescópios infravermelhos e radiotelescópios. As suas observações com o VLBA mostraram que os buracos negros supermassivos de quase todas estas galáxias se encontravam no centro das galáxias.

No entanto, um objeto, num enxame galáctico chamado ZwCl 8193, não encaixava neste padrão. Estudos posteriores mostraram que este objeto, chamado B3 1715+425, é um buraco negro supermassivo rodeado por uma galáxia muito mais pequena e ténue do que se esperava. Além disso, este objeto acelera para longe do núcleo de uma galáxia muito maior, deixando para trás um rastro de gás ionizado. Os cientistas concluíram que B3 1715+425 é o que resta de uma galáxia que passou pela galáxia maior, galáxia esta que "roubou" a maioria das estrelas e gás durante o encontro - um buraco negro supermassivo "quase nu".

O remanescente veloz, dizem os cientistas, provavelmente perderá ainda mais massa e deixará de formar novas estrelas. Daqui a cerca de mil milhões de anos, será provavelmente invisível," comenta Condon. Isso significa, segundo o investigador, que podem existir muitos mais destes objetos, deixados para trás por encontros galácticos, que os astrónomos não conseguem detetar. No entanto, os cientistas vão continuar à procura. Estão a observar mais objetos num projeto a longo prazo com o VLBA. Dado que não tem data limite, explica Condon, usam "tempo livre" do telescópio quando este não está a ser usado para outras observações.

"Os dados que obtemos do VLBA são de alta qualidade. Obtemos as posições dos buracos negros supermassivos com uma precisão extremamente boa. O nosso fator limitante é a precisão das posições das galáxias vistas noutros comprimentos de onda que usamos para comparação," salienta Condon. Com a próxima geração de telescópios óticos, como por exemplo o LSST (Large Synoptic Survey Telescope), diz, eles terão imagens melhoradas que podem ser comparadas com as imagens do VLBA. Esperam que isto lhes permita descobrir mais objetos como B3 1714+425. E talvez alguns dos buracos negros supermassivos binários que originalmente procurávamos," conclui.
Fonte: Astronomia Online


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