22 de set de 2017

Esta estrela que você pode ver no céu gira tão rápido que quase desmancha

Pela primeira vez, astrônomos observaram uma estrela de rotação rápida que emite luz polarizada, um fenômeno que foi previsto há mais de 50 anos, mas que, até então, esquivava-se de nossos instrumentos e fugia à observação humana. Com base nessas descobertas, eles finalmente confirmaram a taxa de giro maluca de Regulus – uma das estrelas mais brilhantes que podemos ver a partir do nosso planeta. 

Luz polarizada

Para entender qual é o grande problema aqui, precisamos desviar um pouco o assunto e entender o que é, de fato, a luz polarizada.
Normalmente, as ondas de luz viajam em qualquer direção, batendo e saltando sobre objetos ao nosso redor (e é por isso que podemos enxergar as coisas com nossos olhos). Mas as ondas de luz também podem ser polarizadas, o que significa que todas elas giram em uma determinada direção.
Em 1968, uma dupla de astrônomos, J. Patrick Harrington e George W. Collins II, previram que uma estrela que gira rapidamente emitiria luz polarizada. Em sua rotação incomum, sua forma é distorcida para um formato achatado nos pólos, como se estivesse esmagada.
Mas, enquanto essas ideias sugeridas há mais de 50 anos induziram a criação de uma série de instrumentos destinados a detectar a polarização no espaço interestelar, até agora os astrônomos não haviam realmente capturado a polarização de uma estrela que gira rapidamente.
Agora, uma equipe internacional da Austrália, dos EUA e do Reino Unido fez exatamente isso, graças a um polarímetro altamente sensível desenvolvido na Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW) em Sydney.
“O Instrumento Polarimétrico de Alta Precisão, HIPPI, é o polarímetro astronômico mais sensível do mundo”, diz um dos integrantes da equipe, o astrônomo Daniel Cotton da UNSW.

Procedimento

A equipe apontou o HIPPI a Regulus, uma estrela de primeira magnitude e azulada a 79 anos-luz de distância da Terra. Está localizada na constelação de Leo e classificada como a 22ª estrela mais brilhante no céu noturno.
Anteriormente, os astrônomos extrapolaram sua taxa de rotação com base em modelos calculados para outras estrelas desse tipo. Mas eles não conseguiram confirmar esta interpretação antes de garantir mais observações diretas sobre o giro de Regulus.
Agora, graças a esta primeira detecção de luz polarizada de uma estrela que gira rapidamente, sabemos que Regulus está realmente rodando feito uma maluca a uma velocidade de 320 quilômetros por segundo (199 milhas por segundo). Isso é tão rápido que a estrela está basicamente à beira de se explodir rumo ao espaço.
“Nós achamos que o Regulus está girando tão rapidamente que está perto de voar para longe, com uma taxa de rotação de 96,5 por cento da velocidade angular para ruptura”, diz Cotton.

Avanço da ciência

Esta nova medida é útil não apenas para entender o próprio Regulus. Ela está abrindo novos caminhos para que possamos revelar novos detalhes de algumas das estrelas maiores e mais quentes lá fora, permitindo-nos descobrir mais sobre seus ciclos de vida.
“Anteriormente, o campo foi amplamente restrito ao estudo de material externo às estrelas ou àquelas com campos magnéticos extremos”, escreve a equipe no estudo. “Agora somos capazes de investigar os parâmetros fundamentais da própria atmosfera estelar”.
As descobertas foram publicadas em Nature Astronomy. 
Fonte: HypeScience.com

Duas estrelas, três dimensões e quantidades gigantescas de energia

Esta ilustração mostra o modelo tridimensional da explosão de V745 Sco. A onda de choque está a amarelo, a massa ejetada pela explosão tem tons púrpura e o disco de material mais frio, maioritariamente intocado pelos efeitos da onda de choque, está a azul. A cavidade visível no lado esquerdo do material ejetado (ver versão legendada) é o resultado dos detritos da superfície da anã branca ficando mais lentos à medida que atingem a gigante vermelha.Crédito: NASA/CXC/M. Weiss

Os astrónomos conhecem há décadas as explosões irregulares da estrela dupla V745 Sco, localizada a aproximadamente 25.000 anos-luz da Terra. Mas ficaram surpreendidos quando explosões anteriores do sistema foram observadas em 1937 e 1989. No entanto, quando entrou em erupção no dia 6 de fevereiro de 2014, os cientistas estavam prontos para observar o evento com um conjunto de telescópios, incluindo o Observatório de raios-X Chandra da NASA. V745 Sco é um sistema estelar binário composto por uma gigante vermelha e por uma anã branca ligadas pela gravidade. Estes dois objetos estelares orbitam tão perto um do outro que as camadas externas da gigante vermelha são atraídas pela intensa força gravitacional da anã branca. Este material cai gradualmente à superfície da anã branca. Ao longo do tempo acumula-se material suficiente para desencadear uma explosão termonuclear colossal, provocando um aumento dramático de brilho a que os astrónomos chamam nova. Os astrónomos viram V745 Sco enfraquecer por um fator de mil vezes, no visível, ao longo de mais ou menos 9 dias.
Esta imagem de V745 Sco (também conhecida como Nova 1937) foi obtida dia 6 de fevereiro de 2014.Crédito: S. O'Connor, St. Georges, Bermuda)

Os astrónomos observaram V745 Sco com o Chandra durante pouco mais de duas semanas após a erupção de 2014. A sua principal descoberta foi que a maioria do material expelido pela explosão movia-se na nossa direção. Para explicar isto, uma equipa de cientistas do INAF - Observatório Astronómico de Palermo, da Universidade de Palermo e do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica construiu um modelo tridimensional da explosão e ajustou o modelo até que explicasse as observações. Neste modelo, incluíram um grande disco de gás frio em torno do equador do binário, provocado pela anã branca que puxa um vento gasoso da gigante vermelha. Os cálculos de computador mostraram que a onda de choque da nova e o material ejetado foram provavelmente concentrados ao longo dos polos norte e sul do sistema binário. A sua forma foi provocada pela explosão que colidiu com o disco de gás frio em torno da estrela dupla. Esta interação fez com que a onda de choque e o material ejetado diminuíssem de velocidade ao longo da direção do disco e produzissem um anel em expansão de gás emissor de raios-X. Os raios-X do material que se movia na direção contrária à da Terra foram principalmente absorvidos e bloqueados pelo material que se movia na direção da Terra, explicando por que parecia que a maioria do material se movia na nossa direção.
A figura mostra o novo modelo 3D da explosão, a onda de choque está a amarelo, a massa ejetada pela explosão tem tons púrpura e o disco de material mais frio, maioritariamente intocado pelos efeitos da onda de choque, está a azul. A cavidade visível no lado esquerdo do material ejetado (ver versão legendada) é o resultado dos detritos da superfície da anã branca ficando mais lentos à medida que atingem a gigante vermelha. Uma quantidade extraordinária de energia foi libertada durante a explosão, equivalente a cerca de 10 triliões de bombas de hidrogénio. Os autores estimam que o material expelido tem uma massa equivalente a um-décimo da massa da Terra. 
Embora este "arroto" estelar seja impressionante, a quantidade de massa ejetada é ainda muito menor do que o valor que os cientistas calculam ser necessário para despoletar a explosão. Isto significa que apesar de explosões recorrentes, uma quantidade substancial de material está a ser acumulada à superfície da anã branca. Se for acumulado material suficiente, a anã branca sofre uma explosão termonuclear e pode ser completamente destruída. Os astrónomos usam estas chamadas supernovas do Tipo Ia como marcadores cósmicos de distância para medir a expansão do Universo.
Os cientistas também foram capazes de determinar a composição química do material ejetado pela nova. A sua análise destes dados mostra que a anã branca é composta principalmente por carbono e oxigénio. O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edição de 1 fevereiro de 2017 da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e está disponível online.
Fonte: Astronomia OnLine

Hubble descobre objeto único no sistema solar

O 288P é formado por dois corpos (a elipse mostra a órbita mútua) que, juntos, navegam pelo espaço com uma cauda parecida com a de um cometa. [Imagem: ESA/Hubble, L. Calçada]
Asteroide ou cometa?
Parece ser um asteroide binário, mas, em vez de dois pedregulhos virtualmente inertes, como costumam ser os asteroides, a dupla se comporta em tudo como se fosse um cometa, incluindo uma longa cauda e uma coma brilhante. Assim é o objeto celeste, que não se encaixa em nenhuma definição já proposta pelos cientistas, descoberto por uma equipe liderada por Jessica Agarwal, do Instituto Max Planck de Pesquisas do Sistema Solar, na Alemanha.
O objeto, conhecido como 288P, está localizado no cinturão de asteroides, entre Marte e Júpiter, onde costumam morar - ou ter-se originado - a maioria dos asteroides que conhecemos. Já os cometas, os cientistas acreditam que eles venham de um ainda hipotético campo de corpos celestes situado nos confins do Sistema Solar, conhecido como Nuvem de Oort.
Assim, se o 288P é um "asteroide cometário" ou um "cometa asteroidal" é coisa que ainda vai exigir longas discussões em congressos de astronomia nos próximos anos.
Na prática, a descoberta complica as definições e lança novas possibilidades sobre as especificações cruas de asteroides como corpos secos e quase inertes - essencialmente pedras girando pelo espaço - e cometas como corpos cheios de gelo e atividade decorrente de seu aquecimento ao se aproximar do Sol. Essa definição dos cometas já vem balançando muito desde que a sonda Rosetta visitou o cometa Chury, praticamente redefinindo o que é um cometa ao mostrar que, em vez de um grande bloco de gelo empoeirado, como os cientistas acreditavam, o cometa é largamente poroso, mas "seco como um osso no deserto".
Serão necessárias observações continuadas para tentar traçar a verdadeira personalidade do objeto. [Imagem: NASA/ESA/J. Agarwal]
Gelo interior
As imagens, feitas pelo telescópio Hubble, mostram que o 288P é um binário formado por dois corpos de tamanhos praticamente iguais, separados entre si por cerca de 100 quilômetros.
A atividade cometária ainda é um enigma, e exigirá novas observações e um acompanhamento do objeto durante algum tempo, mas Jessica Agarwal acredita que esse é um indicador de que o binário é resultado da cisão de um objeto maior, expondo um núcleo preservado, que agora estaria sendo ejetado.
"Nós detectamos fortes indícios da sublimação de gelo de água devido ao aumento do aquecimento solar - similar a como a cauda de um cometa é criada. Gelo de superfície não poderia sobreviver no cinturão de asteroides pela idade do Sistema Solar, mas poderia ser protegido por bilhões de anos por um manto refratário de poeira, com apenas alguns poucos metros de espessura," disse ela.
Por isso a equipe acredita que o 288P existe na forma de um binário por não mais do que 5.000 anos, com o cenário mais provável indicando que ele teria se quebrado devido a uma rápida rotação. "Depois disso, os dois fragmentos podem estar se afastando devido aos torques de sublimação," disse Jessica.
Fonte:  Site Inovação Tecnológica
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