7 de fev de 2017

Quando as estrelas explodem

A cerca de 75 milhões de anos-luz de distância, na constelação da Virgem, situa-se NGC 4981 — uma galáxia espiral com um passado bastante explosivo. NGC 4981 foi descoberta por William Herschel em 17 de Abril de 1784 e subsequentemente documentada no Novo Catálogo Geral (New General Catalogue — NGC) de John Dreyer. 

Quase dois séculos mais tarde, em 23 de Abril de 1968, esta galáxia foi uma vez mais digna de destaque quando nela ocorreu a explosão de uma supernova do Tipo Ia — uma explosão estelar num sistema binário de estrelas: a SN 1968l. Esta supernova não seria, no entanto, a única observada desta galáxia, já que décadas mais tarde, o colapso do núcleo de uma estrela massiva deu origem à supernova SN 2007c.

Esta bela imagem de NGC 4981 foi obtida pelo instrumento FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph), o espectrógrafo que opera no visível e ultravioleta próximo no Very Large Telescope do ESO (VLT). O FORS é tipo o "canivete suíço" dos instrumentos do ESO — capaz de estudar muitos objetos astronômicos diferentes de muitas maneiras diferentes — e é responsável por algumas das mais icônicas fotografias já capturadas pelo VLT (ver eso9948f e eso0202a).

Os dados que deram origem a esta imagem foram selecionados a partir do arquivo do ESO por Josh Barrington no âmbito do concurso Tesouros Escondidos.
Fonte: ESO

Algo silencioso e fatal está exterminando galáxias

Galáxias inocentes estão sendo assassinadas: a vida está literalmente sendo sugada para fora delas.
Embora o culpado ainda esteja em liberdade, uma equipe de pesquisadores do Centro Internacional de Pesquisas de Radioastronomia (ICRAR, na sigla em inglês), na Austrália, está trabalhando incansavelmente para solucionar o caso. 

O crime

Depois de examinar 11.000 galáxias usando o Sloan Digital Sky Survey (SDSS, o mais ambicioso levantamento astronômico em andamento na atualidade) e os dados do Arecibo Legacy Fast ALFA Survey, a equipe concluiu que um processo chamado em inglês de “ram-pressure stripping”, que força o gás para fora das galáxias, é mais comum do que se imaginava anteriormente.  Isso causa uma morte rápida, porque sem gás, as galáxias são incapazes de produzir mais estrelas.

Então, quem é o principal suspeito deste crime?

Matéria escura

O material misterioso e invisível que desafia a nossa detecção há anos. Durante suas vidas, as galáxias podem habitar halos de matéria escura de tamanhos diferentes, variando de massas típicas como a da nossa própria Via Láctea a halos milhares de vezes mais maciços”, disse Toby Brown, autor principal do estudo, em um comunicado à imprensa. 
À medida que as galáxias passam através desses halos maiores, o plasma intergaláctico superaquecido entre eles remove seu gás nesse processo de ação rápida chamado de ram-pressure stripping.  A nova pesquisa sugere que o processo é muito comum e pode acontecer com pequenos e grandes grupos galácticos.
Fonte: HypeScience.com

SS Cyg: explosões rápidas de gás são reveladas em anãs brancas pela primeira vez

Em fevereiro de 2016, a erupção anômala da nova anã SS Cyg durou mais de 3 semanas. Este comportamento explosivo no rádio foi visto durante todo o evento, estando o momento mais intrigante situado no fim, onde uma única erupção, rápida, luminosa e gigante, atingiu um pico de ~20 mJy e durou 15 minutos. Esta é a primeira vez que tal erupção foi observada em SS Cyg. As erupções rápidas        são definidas como variações intensas, súbitas e rápidas no brilho. Crédito: Universidade de Oxford

Explosões incrivelmente rápidas de gás a partir de um sistema estelar com uma anã branca foram detectados pela primeira vez por cientistas da Universidade de Oxford. Como a primeira vez que o fenômeno é observado, os cientistas sugerem que o entendimento de tais sistemas, dos hábitos estelares e suas capacidades ainda permanecem incompletos.
As Novas Anãs (objetos parecidos com SS Cyg, que contêm uma estrela tipo-Sol em órbita de uma anã branca) são bem conhecidas pelo seu comportamento explosivo e repetitivo, porém de baixo nível e nunca anteriormente tendo sido observadas com escalas de erupções rápidas.
Os cientistas já anteriormente observaram a existência de erupções em anãs brancas, estrelas de nêutrons e até mesmo em buracos negros enormes que residem em outras galáxias. Estas estrelas alimentam-se principalmente de gás oriundo das suas estrelas companheiras através do processo de acreção (onde uma grande quantidade de gás é acumulada através da força gravitacional). Ocasionalmente, estas estrelas “vomitam” algum do gás sob a forma de jatos, que são poderosas emissões gasosas restritas a um único fluxo cônico e estreito.
As observações iniciais da atividade de SS Cyg, em fevereiro de 2016, foram consideradas atípicas, mas análises telescópicas posteriores desvendaram a intrigante revelação das erupções rápidas. O comportamento mais fascinante e inesperado foi observado no espectro das ondas de rádio, mais para o final da explosão, quando se observou uma erupção “gigante”. Com a duração de menos de 15 minutos, o evento teve uma energia superior a um milhão de vezes as explosões solares mais fortes. O nível de dados, no rádio, registados durante a erupção não tem precedentes para sistemas de Novas Anãs e é consistente com o esperado de um jato.
Dr. Kunal Mooley, pesquisador de astrofísica, membro da Universidade de Oxford, que liderou a pesquisa, declarou:

Muitos dos estudos mais convincentes da astrofísica tiveram por base o estudo de SS Cyg. O mais recente, a detecção de uma erupção rápida no rádio, especialmente uma explosão brilhante e veloz no final do evento, é altamente incomum e nos mostra que poderá estar em jogo uma nova física. Esperávamos ver erupções de variação lenta, mas encontramos picos de atividade, rápidos e em forma de cone, e observamos uma quantidade enorme de energia a ser liberada em um intervalo de tempo tão curto quanto dez minutos. Nada como isto tinha sido visto antes em um sistema de Nova Anã.
Seguindo em frente, os físicos teóricos devem trabalhar com os observadores afim de encontrar a resposta para o porquê destas explosões rápidas ocorrerem em SS Cyg. Para realmente compreender o processo de acreção de gás e expulsão de gás em sistemas com anãs brancas, especialmente em Novas Anãs, devemos realizar estudos similares em outros sistemas astrofísicos.
Descoberto há mais de cem anos, o sistema SS Cyg tem sido estudado extensivamente pelos astrônomos. Esse sistema estelar continua a fornecer novas informações sobre os processos físicos associados com sistemas binários de anãs brancas, como aqueles encontrados pelo time do Dr. Mooley.
O Dr. Mooley e o seu time em Oxford estão agora conduzindo mais análises, trabalhando para construir um corpo de eventos conclusivos sobre o comportamento de novas anãs e estabelecer se são, de fato, capazes de lançar jatos poderosos.

Fontes: Eternos Aprendizes - http://eternosaprendizes.com

Phys.org
MNRAS

O que aconteceria se a Terra parasse de girar?

Todas as construções desabariam. E não só os prédios – todas as pessoas, árvores, carros e animais também sairiam voando pela tangente, desabariam sobre a superfície e se quebrariam em pedacinhos. Isso aconteceria por causa de um fenômeno da física chamado inércia dos corpos: tudo que existe na Terra, inclusive o ar, gira junto com o planeta. Por isso, se o globo parasse subitamente de rodar, esses corpos, por inércia, tenderiam a manter sua trajetória com a mesma velocidade. É o que acontece em um acidente automobilístico, por exemplo. Se um carro bate em um poste, todos os ocupantes são projetados para a frente. Imagine o resultado de um tranco da Terra, cuja velocidade de rotação é de 1 675 quilômetros por hora na altura da linha do Equador (nos pólos ela é mais lenta). O pior é que depois da interrupção seria provavelmente impossível continuar vivendo aqui. Sem a rotação, o lado do planeta que ficasse virado para o Sol se transformaria num deserto com temperaturas altíssimas, e o outro lado, sempre no escuro, seria tão frio que uma crosta de gelo seria formada rapidamente. Se isso acontecesse, todos os tipos de vida seriam extintos. Sem falar que a diferença térmica entre os dois lados provocaria ventanias terríveis.
Fonte: MSN

Quatro exoplanetas orbitando a estrela HR 8799

Uma das perguntas mais intrigantes da astronomia é se existe vida fora da Terra, ou do nosso sistema solar. Para ajudar a respondê-la, a NASA criou o programa “Nexus for Exoplanet System Science” (NExSS), a fim de localizar e estudar os sistemas de estrelas distantes com maior potencial de abrigar seres vivos.
Um novo resultado observacional da colaboração NExSS é um vídeo de time-lapse caracterizando planetas recentemente descobertos orbitando a estrela HR 8799. As imagens da filmagem foram feitas ao longo de sete anos a partir do Observatório Keck, no Havaí, EUA.

HR 8799

Quatro exoplanetas aparecem como pontos brancos parcialmente circundando sua estrela mãe, propositadamente no centro. A estrela central HR 8799 é ligeiramente maior e mais maciça que o nosso sol, enquanto que cada um dos planetas possui algumas vezes a massa de Júpiter. O sistema HR 8799 está a cerca de 130 anos-luz de distância de nós, em direção à constelação Pegasus, o Cavalo Alado. A pesquisa vai continuar, a fim de tentar descobrir se algum planeta ou lua no sistema poderia abrigar a vida. 
Fonte: NASA

"REFEIÇÃO" buraco negro quebra recorde de duração e tamanho


Impressão de artista ilustra o que os astrónomos chamam de "evento de rutura de maré".Crédito: ilustração - CXC/M. Weiss; raios-X - NASA/CXC/UNH/D. Lin et al, óptico - CFHT

Segundo os astrónomos, um buraco negro gigante rasgou uma estrela e depois engoliu os seus restos durante aproximadamente uma década. Esta duração é mais de dez vezes superior a qualquer episódio observado da morte de uma estrela por um buraco negro. Os investigadores fizeram esta descoberta usando dados do Observatórios de raios-X Chandra da NASA e o satélite Swift bem como o XMM-Newton da ESA.

O trio de telescópios de raios-X em órbita encontrou evidências de um "evento de rutura de maré", onde as forças de maré, devido à intensa gravidade do buraco negro, podem destruir um objeto - como uma estrela - que vagueia demasiado perto. Durante um evento de rutura de maré, alguns dos detritos estelares são lançados para fora a altas velocidades, enquanto o resto cai na direção do buraco negro. À medida que viaja para dentro, para ser ingerido pelo buraco negro, o material aquece até milhões de graus e gera um brilho distinto em raios-X.

"Nós testemunhámos a morte espetacular e prolongada de uma estrela," comenta Dacheng Lin da Universidade de New Hampshire em Durham, New Hampshire, EUA, que liderou o estudo. "Desde a década de 1990 que foram detetados dúzias de eventos de rutura de maré, mas nenhum que tivesse permanecido brilhante tanto tempo quanto este."
A extraordinariamente longa fase de brilho do evento, mais de dez anos, significa que entre os eventos de rutura de maré estudados, este ou contou com a estrela mais massiva destruída completamente durante o evento, ou foi o primeiro onde uma estrela pequena foi completamente despedaçada.
A fonte de raios-X que contém este buraco negro alimentado à força, conhecida pelo nome abreviado de XJ1500+0154, está localizada numa pequena galáxia a cerca de 1,8 mil milhões de anos-luz da Terra.

A fonte não foi detetada numa observação do Chandra de 2 de abril de 2005, mas foi detetada numa observação do XMM-Newton no dia 23 de julho de 2005 e atingiu o pico de brilho numa observação do Chandra de 5 de junho de 2008. Estas observações mostram que a fonte se tornou, pelo menos, 100 vezes mais brilhante em raios-X. Desde então, o Chandra, Swift e XMM-Newton observaram-na várias vezes. A visão nítida, em raios-X, dos dados do Chandra, mostra que XJ1500+0154 está localizada no centro da sua galáxia hospedeira, o local esperado de um buraco negro supermassivo.

Os dados de raios-X também indicam que a radiação do material que rodeia este buraco negro tem superado, consistentemente, o chamado limite de Eddington, definido por um equilíbrio entre a pressão de saída da radiação do gás quente e o puxo da gravidade do buraco negro.
"Durante a maior parte do tempo que observámos este objeto, este tem crescido rapidamente," afirma o coautor James Guillochon do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado norte-americano de Massachusetts. "Isto diz-nos algo invulgar: uma estrela com o dobro da massa do nosso Sol está a alimentar o buraco negro."

A conclusão de que os buracos negros supermassivos podem crescer graças a eventos de rutura de maré e, quem sabe, por outros meios, a velocidades acima das correspondentes ao limite de Eddington, tem implicações importantes. Este rápido crescimento pode ajudar a explicar como os buracos negros supermassivos foram capazes de atingir massas cerca de mil milhões vezes superiores à do Sol quando o Universo tinha apenas mil milhões de anos.

"Este evento mostra que os buracos negros podem, realmente, crescer a ritmos extraordinariamente altos," salienta a coautora Stefanie Komossa da Universidade Normal QianNan para Nacionalidades em Duyun, China. "Isto pode ajudar a entender a formação dos buracos negros precoces."
Com base nos modelos dos cientistas, a fonte de alimentação do buraco negro deverá reduzir significativamente na próxima década. Isto resultará no desvanecimento de XJ1500+0154, em raios-X, ao longo dos próximos anos. O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 6 de fevereiro da revista Nature Astronomy e está disponível online.
Fonte: Astronomia OnLine

Gato Celeste encontra Lagosta Cósmica

Os astrónomos estudam há muito tempo as nuvens cósmicas brilhantes de gás e poeira catalogadas com os nomes NGC 6334 e NGC 6357, sendo esta nova imagem gigante, obtida com o Telescópio de Rastreio do Very Large Telescope do ESO, apenas uma das mais recentes. Com cerca de dois mil milhões de pixels trata-se de uma das maiores imagens alguma vez divulgadas pelo ESO. As formas evocativas destas nuvens levaram a que se lhes desse nomes memoráveis, tais como Nebulosa da Pata do Gato e Nebulosa da Lagosta, respetivamente.
A NGC 6334 situa-se a cerca de 5500 anos-luz de distância da Terra, enquanto que a NGC 6357 se encontra mais afastada, a uma distância de 8000 anos-luz, ambas situadas na constelação do Escorpião, próximo da ponta do espigão.

O cientista britânico John Herschel observou pela primeira vez traços dos dois objetos em noites consecutivas de junho de 1837, durante a sua expedição de 3 anos ao Cabo da Boa Esperança, na África do Sul. Na altura, o fraco poder resolvente do telescópio que possuía apenas lhe permitiu documentar a almofada da garra mais brilhante da Nebulosa da Pata do Gato. Passariam muitas décadas até que as verdadeiras formas destas nebulosas fossem aparentes em fotografias — e surgissem os seus nomes populares.


Esta montagem mostra alguns destaques da imagem obtida pelo Telescópio de Rastreio do VLT que mostra a Nebulosa da Pata do Gato (NGC 6334) e a Nebulosa da Lagosta (NGC 6357). Esta região do céu contém regiões ativas de formação estelar, onde estrelas jovens e quentes emitem radiação ultravioleta intensa que faz brilhar em tons de vermelho o hidrogênio gasoso ao seu redor. Este campo muito rico inclui também nuvens escuras de poeira. Crédito:ESO
As três almofadas das garras da Pata do Gato visíveis através dos telescópios modernos, assim como as regiões em tenaz da Nebulosa da Lagosta, são efectivamente regiões de gás — predominantemente hidrogénio — que brilham sob a influência de estrelas recém nascidas. Com massas cerca de 10 vezes a do Sol, estas estrelas quentes emitem intensa radiação ultravioleta que ioniza os átomos de hidrogénio que permanecem ainda na maternidade estelar que as formou. É por isso que estes vastos objetos do tipo de nuvens, que brilham devido à radiação emitida pelo hidrogénio e outros átomos, são conhecidos por nebulosas de emissão. 

Graças ao poder da OmegaCAM, a câmara de 256 milhões de pixels montada no Telescópio de Rastreio do Very Large Telescope (VST), esta imagem revela tentáculos de poeira obscurante serpenteando pelas duas nebulosas. Com 49511 x 39136 pixels trata-se de uma das maiores imagens jamais divulgadas pelo ESO.

A OmegaCAM é sucessora do célebre instrumento Wide Field Imager (WFI) do ESO, atualmente instalado no telescópio MPG/ESO em La Silla. O WFI foi utilizado para fotografar a Nebulosa da Pato do Gato em 2010, também no visível mas com um filtro que permitiu que o brilho do hidrogénio se tornasse mais resplandescente (eso1003). Entretanto, o Very Large Telescope do ESO observou igualmente a Nebulosa da Lagosta de modo mais profundo, capturando muitas estrelas quentes e brilhantes que influenciam a cor e a forma do objeto (eso1226).

Apesar dos instrumentos de vanguarda usados para observar estes objetos, a poeira nestas nebulosas é tão espessa que muito do seu conteúdo permanece escondido. A Nebulosa da Pata do Gato é uma das maternidades estelares mais ativas do céu noturno, alimentando milhares de estrelas quentes jovens, cuja radiação visível não consegue chegar até nós. No entanto, observações no infravermelho, obtidas com telescópios como o VISTA do ESO, podem espreitar para lá da poeira e revelar-nos a atividade de formação estelar que ocorre no seio destes objetos.

Observar nebulosas a diferentes comprimentos de onda (cores) de radiação dá-nos a possibilidade de fazer diferentes comparações visuais. Quando, por exemplo, observamos estas nebulosas nos maiores comprimentos de onda do infravermelho, uma parte da NGC 6357 parece-se com uma pomba e outra parte com uma caveira; por isso também se chama a este objeto Nebulosa Guerra e Paz.
Fonte: ESO

Qual o peso da Terra?

Nosso planeta pesa 5,9 sextilhões de toneladas (ou 5.972.000.000.000.000.000.000). Na verdade, o certo é “massa”, já que “ peso ” é o resultado da atração gravitacional de um objeto maior (geralmente a própria Terra ) sobre um menor. Calcular a massa do nosso planeta é um desafio antigo: em 1737, a expedição do cientista francês Pierre Bouguer usou o período de oscilação de um pêndulo, que variava com a gravidade em diferentes altitudes, para fazer uma estimativa. O  número em que ele chegou é quase três vezes maior do que o valor atual. Vários experimentos foram realizados ao longo do século 18 até se chegar aos 5,9 sextilhões, calculados pelo físico britânico Henry Cavendish em 1797.
Fonte: MSN

FERMI descobre os BLAZARES mais extremos atè agora

Galáxias alimentadas por buracos negros, chamadas blazares, são das fontes mais comuns detetadas pelo Fermi da NASA. À medida que a matéria cai na direção do buraco negro supermassivo no centro da galáxia, parte é acelerada para fora quase à velocidade da luz ao longo de jatos apontados em direções opostas. Quando um dos jatos está, por acaso, orientado na direção da Terra, como mostra a ilustração, aparece especialmente brilhante e é classificado como um blazar.Crédito: M. Weiss/CfA

O Telescópio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA identificou os blazares de raios-gama mais distantes, um tipo de galáxia cujas emissões intensas são alimentadas por buracos negros superdimensionados. A luz destes objetos distantes começou a sua viagem até nós quando o Universo tinha 1,4 mil milhões de anos, ou quase 10% da sua idade atual.  Apesar da sua juventude, estes blazares longínquos hospedam alguns dos buracos negros mais massivos que se conhecem," afirma Roopesh Ojha, astrónomo do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. 

"O facto de se terem desenvolvido tão cedo na história cósmica desafia as ideias atuais de como os buracos negros supermassivos se formam e crescem, e queremos encontrar mais destes objetos para nos ajudarem a entender melhor o processo. Ojha apresentou os seus achados ontem, dia 30 de janeiro, na reunião da Sociedade Americana de Física em Washington e o artigo científico que descreve os resultados foi submetido à revista The Astrophysical Journal Letters.

Os blazares constituem aproximadamente metade das fontes de raios-gama detetadas pelo instrumento LAT (Large Area Telescope) do Fermi. Os astrónomos pensam que as suas emissões altamente energéticas são alimentadas por matéria aquecida e rasgada à medida que cai de um disco de acreção em direção a um buraco negro supermassivo com um milhão (ou mais) de vezes a massa do Sol. Uma pequena parte deste material em queda é redirecionado para um par de jatos de partículas, que explodem para fora em direções opostas quase à velocidade da luz. Os blazares são bastante brilhantes em todas as formas de luz, incluindo raios-gama, a radiação mais energética, quando por acaso um dos jatos aponta quase diretamente na nossa direção.

Anteriormente, os blazares mais distantes detetados pelo Fermi emitiram a sua luz quando o Universo tinha cerca de 2,1 mil milhões de anos. Observações prévias mostraram que os blazares mais distantes produzem a maior parte da sua luz em energias bem entre a gama detetada pelo LAT e pelos satélites de raios-X atuais, o que tornou a sua descoberta extremamente difícil. Então, em 2015, a equipe do Fermi divulgou um reprocessamento completo de todos os dados do LAT, a que chamou Passagem 8, o que inaugurou tantas melhorias que os astrónomos disseram que era como ter um novo instrumento. 

A sensibilidade melhorada do LAT, a energias mais baixas, aumentou as hipóteses de descobrir blazares mais distantes. A equipa de pesquisa foi liderada por Vaidehi Paliya e Marco Ajello da Universidade de Clemson, no estado norte-americano da Carolina do Sul, e incluiu Dario Gasparrini do Centro de Dados Científicos da Agência Espacial Italiana em Roma bem como Ojha. Eles começaram a procurar as fontes mais distantes num catálogo de 1,4 milhões de quasares, uma classe de galáxias intimamente relacionada com blazares. Dado que somente as fontes mais brilhantes podem ser detetadas a grandes distâncias cósmicas, eliminaram então todos menos os objetos mais brilhantes no rádio da lista. 

Com uma amostra final de aproximadamente 1100 objetos, os cientistas examinaram então os dados do LAT, resultando na deteção de cinco novos blazares de raios-gama. Em termos de desvio para o vermelho, a medida preferida dos astrónomos para o cosmos profundo, os novos blazares variam de "redshift" 3,3 para 4,31, o que significa que a luz que agora detetamos começou a sua viagem até nós quando o Universo tinha entre 1,9 e 1,4 mil milhões de anos, respetivamente.

"Assim que descobrimos estas fontes, recolhemos todos os dados de comprimento de onda disponíveis e derivámos propriedades como a massa do buraco negro, a luminosidade do disco de acreção e o poder dos jatos," realça Paliya. Dois dos blazares possuem buracos negros com mil milhões de massas solares ou mais. Todos os objetos possuem discos de acreção extremamente luminosos que emitem mais de 2 biliões de vezes a energia libertada pelo nosso Sol. Isto significa que a matéria está continuamente a cair para o buraco negro, encurralada num disco e aquecida antes de fazer o mergulho final.

"A questão principal agora é saber como é que estes buracos negros gigantescos se formaram num Universo tão jovem," comenta Gasparrini. "Não sabemos quais os mecanismos que desencadearam o seu rápido desenvolvimento. Entretanto, a equipa planeia continuar a busca profunda por exemplos adicionais. "Pensamos que o Fermi detetou apenas a ponta do iceberg, os primeiros exemplos de uma população de galáxias que anteriormente não foi detetada em raios-gama," conclui Ajello.
Fonte: Astronomia OnLine

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