26 de novembro de 2020

Astrônomos registram raríssima explosão do tipo kilonova

 Fenômeno que liberou mais energia em segundos do que o Sol ao longo de toda sua vida pode ajudar a explicar a origem dos magnetares

Há muito tempo atrás, e em uma região  distante do Universo, uma enorme explosão de raios gamas liberou, em meio segundo, mais energia do que o Sol irá produzir durante todo o seu período estimado de 10 bilhões de anos de vida.

Após terem examinado essa incrível explosão na forma de ondas luminosas visíveis, ondas de rádio, ondas de raio-X e ondas na região do  infravermelho, uma equipe de astrofísicos acredita que o que ocorreu foi o nascimento de um tipo de estrela chamada de magnetar.

Os pesquisadores acreditam que o magnetar se formou a partir da fusão de duas estrelas de nêutrons, algo que nunca foi observado antes. A fusão resultou em um fenômeno astronômico conhecido como kilonova,  a mais brilhante já observada. A luz finalmente chegou à Terra no dia 22 de maio de 2020. A luz se apresentou primeiro como uma explosão de raios gama, chamada de  pequena erupção de raios gama. 

“Quando duas estrelas de nêutron se fundem, o resultado previsto mais comum é que formem uma estrela de nêutrons pesada que colapsa para formar um buraco negro após milisegundos, ou até menos”, disse Wen-fai Fong, pesquisador da Universidade Northwestern que liderou o estudo. “Nosso estudo mostra que é possível que, nesse tipo particular de explosão de raio gama, o objeto pesado tenha sobrevivido.

Ao invés de colapsar em um buraco negro, formou-se uma magnetar: uma estrela de nêutrons que rotaciona rapidamente e que possui um grande campo magnético, liberando  energia para seus arredores e criando o brilho luminoso que nós observamos”. 

A pesquisa foi aceita pela The Astrophysical Journal e será publicada online ainda este ano.  

‘Houve um novo fenômeno acontecendo’ 

Após a primeira detecção da luz, feita pelo Observatório Neil Gehrels Swift, da Nasa, os cientistas rapidamente recorreram a outros telescópios — incluindo o Telescópio Espacial Hubble da Nasa e  o Observatório W.M. Keck — para estudar o pós-explosão e a galáxia onde ela ocorreu.  

A equipe de Fong rapidamente percebeu que algo não fazia sentido. Em comparação com o que se pode observar nos comprimentos de  raio-X e de rádio, as emissões próximas ao infravermelho, detectadas pelo Hubble, eram muito luminosas. Na realidade, tinham uma luminosidade 10 vezes superior ao previsto. 

“Conforme os dados forem chegando, nós estamos formando uma imagem do mecanismo que produziu a luz que nós vimos”, disse o co-investigador do estudo, Tanmoy Laskar da Universidade de Bath no Reino Unido. “As informações que o Hubble revelou nos fizeram  perceber que havia um novo fenômeno acontecendo.” 

Monstro magnético 

Fong e sua equipe discutiram diversas possibilidades para explicar essa luminosidade inusitada observada pelo Hubble, conhecida como pequena erupção de raios gama. Os pesquisadores acreditam que essas pequenas erupções são causadas pela fusão de duas estrelas de nêutrons, que são objetos extremamente densos. Embora a maioria das  pequenas erupções de raios-gama provavelmente resultem na formação de um buraco negro, nesse caso as duas estrelas de nêutrons que se fundiram podem ter se combinado para formar um magnetar, que é uma estrela de nêutrons supermassiva que possui um campo magnético muito poderoso. 

“O que existe basicamente são linhas de campo magnético que estão ancoradas na estrela que está rotacionando cerca de 1000 vezes por segundo, e isso produz um vento magnetizado”, explica Laskar. “Essas linhas magnéticas em rotação extraem a energia rotacional da estrela de nêutrons formada na fusão, e depositam essa energia no material que é ejetado  pela explosão, o que faz  com que o material brilhe ainda mais.” 

Nós sabemos que os magnetares são reais porque podemos vê-los em nossa galáxia”, disse Fong. “Nós acreditamos que a maioria deles se formou devido às  explosões de estrelas muito massivas, que deixam como remanescentes essas estrelas de nêutrons altamente magnetizadas. Porém, é possível que uma pequena porção deles tenha se formado devido por uma fusão de estrelas de nêutrons. Nunca havíamos visto algo assim, ainda mais em luz infravermelha, o que torna essa descoberta especial.” 

Kilonova estranhamente luminosa 

Kilonovas, que geralmente brilham 1000 vezes mais que uma clássica explosão supernova, geralmente estão acompanhadas por  pequenas erupções de raios gama. Singulares por se formarem a partir da fusão de dois objetos compactos, as kilonovas brilham a a partir do decaimento radioativo de elementos pesados que são ejetados durante a fusão, que produz elementos valiosos como ouro e urânio. 

“Até hoje, só temos registro de uma kilonova confirmada e detalhada”, disse Jillian Rastinejad, co-autora da pesquisa. “Então é bastante empolgante encontrar uma possível nova kilonova, que parece ser tão diferente. Essa descoberta nos deu a oportunidade de explorar a diversidade de kilonovas e dos objetos remanescentes que elas geram”. 

 Se essa luminosidade inesperada, observada pelo Hubble, for devida a  um magnetar que depositou energia dentro do material kilonova, então, após alguns anos, o material que foi ejetado por essa erupção irá produzir radiação na forma de ondas de rádio. Futuras observações de rádio poderão efetivamente mostrar que se tratava de um magnetar, e assim poderemos explicar como se formam tais objetos.

Fonte: Scientific American Brasil

Estrelas e crânios: nova imagem do ESO revela nebulosa assustadora

 

Capturada com detalhes surpreendentes pelo Very Large Telescope (VLT) do ESO, a misteriosa Nebulosa do Crânio é exibida nesta nova imagem em belos tons de rosa e vermelho. Esta nebulosa planetária, também conhecida como NGC 246, é a primeira conhecida por estar associada a um par de estrelas estreitamente ligadas orbitadas por uma terceira estrela externa. Crédito:ESO

Este remanescente etéreo de uma longa estrela morta, aninhado no ventre da Baleia, tem uma semelhança desconfortável com um crânio flutuando no espaço. Capturada com detalhes surpreendentes pelo Very Large Telescope (VLT) do ESO, a misteriosa Nebulosa do Crânio é exibida nesta nova imagem em belas cores injetadas de sangue. Esta nebulosa planetária é a primeira conhecida por estar associada a um par de estrelas estreitamente ligadas orbitadas por uma terceira estrela externa. 

Também conhecida como NGC 246 , a Nebulosa do Crânio fica a cerca de 1600 anos-luz de distância da Terra, na constelação sul de Cetus (A Baleia). Formou-se quando uma estrela semelhante ao Sol expeliu suas camadas externas em sua velhice, deixando para trás seu núcleo nu - uma anã branca - uma das duas estrelas que podem ser vistas bem no centro de NGC 246. 

Embora esta nebulosa seja conhecida há séculos, apenas em 2014 os astrônomos descobriram, usando o VLT do ESO, que a anã branca e sua companheira estão ocultando uma terceira estrela situada no coração da Nebulosa do Crânio. Esta estrela, que não é visível nesta imagem, é uma anã vermelha esmaecida que se senta perto da anã branca a cerca de 500 vezes a distância entre a Terra e o sol. 

As estrelas anãs vermelhas e brancas orbitam uma à outra como um par, e a estrela externa orbita as duas anãs a uma distância de cerca de 1900 vezes a separação Terra-Sol. Coletivamente, essas três estrelas estabelecem NGC 246 como a primeira nebulosa planetária conhecida com um sistema estelar triplo hierárquico em seu centro. 

Tirada pelo instrumento FORS 2 no VLT do ESO no deserto chileno de Atacama, esta nova imagem da Nebulosa do Crânio intencionalmente captura a luz emitida em algumas faixas estreitas de comprimentos de onda - aquelas associadas ao gás hidrogênio e oxigênio. 

As observações da luz emitida por elementos específicos ajudam a revelar uma riqueza de informações sobre as composições químicas e estruturais de um objeto. Esta nova imagem da Nebulosa do Crânio destaca onde NGC 246 é rico ou pobre em hidrogênio (mostrado em vermelho) e oxigênio (mostrado em azul claro). 

Esta imagem foi selecionada como parte do programa ESO Cosmic Gems , uma iniciativa de divulgação para produzir imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atraentes usando telescópios do ESO, para fins de educação e divulgação pública. 

O programa faz uso do tempo do telescópio que não pode ser usado para observações científicas. Todos os dados recolhidos também podem ser adequados para fins científicos e são disponibilizados aos astrónomos através do arquivo científico do ESO.

Fonte: ESO

Em dezembro, Júpiter e Saturno terão a aparência de um planeta duplo pela primeira vez desde a Idade Média

Uma representação que mostra como a conjunção Júpiter-Saturno aparecerá em um telescópio apontado do Hemisfério Norte, 18h CST, em 21 de novembro de 2020 (ou 21:00, 21 de dezembro de 2020 no Hemisfério Sul). A imagem foi adaptada por gráficos feitos pelo software planetário de código aberto Stellarium. Crédito: Patrick Hartigan.

Logo após o pôr do sol na noite de 21 de dezembro, Júpiter e Saturno aparecerão mais próximos no céu noturno da Terra do que estão desde a Idade Média, oferecendo às pessoas um deleite celestial para marcar o solstício de inverno no Hemisfério Norte.

“Alinhamentos entre esses dois planetas são bastante raros, ocorrendo uma vez a cada 20 anos ou mais, mas essa conjunção é excepcionalmente rara por causa da proximidade dos planetas”, disse o astrônomo Patrick Hartigan, pesquisador da Universidade Rice. “Você teria que voltar até pouco antes do amanhecer de 4 de março de 1226 para ver um alinhamento mais próximo entre esses objetos visíveis no céu noturno”.

Júpiter e Saturno têm se aproximado um do outro no céu da Terra desde o inverno aqui no Hemisfério Sul. De 16 a 25 de dezembro, os dois serão separados por menos do que o diâmetro de uma Lua cheia.

“Na noite de maior aproximação em 21 de dezembro, eles se parecerão com um planeta duplo, separados por apenas 1/5 do diâmetro da Lua cheia”, disse Hartigan, professor de física e astronomia. “Para a maioria dos observadores com telescópios, cada planeta e várias de suas maiores luas serão visíveis no mesmo campo de visão dessa noite”.

Embora as melhores condições de visualização sejam próximas ao Equador, o evento poderá ser observado em qualquer lugar da Terra, se o clima permitir. Hartigan disse que a dupla planetária aparecerá na parte de baixo do céu do Hemisfério Norte por cerca de uma hora após o pôr do sol todas as noites. 

“Quanto mais ao norte um observador estiver, menos tempo eles terão para vislumbrar a conjunção antes que os planetas desapareçam abaixo do horizonte”, disse ele. Felizmente, os planetas serão brilhantes o suficiente para serem vistos no crepúsculo, que pode ser o melhor momento para muitos espectadores estadunidenses observarem a conjunção. 

“Quando o céu estiver totalmente escuro em Houston (Texas, EUA), por exemplo, a conjunção estará apenas 9 graus acima do horizonte”, disse Hartigan. “Ver isso seria possível se o clima cooperasse e você tivesse uma visão desobstruída para o sudoeste”. 

Porém, uma hora após o pôr do sol, as pessoas que estiverem olhando para o céu em Nova York ou Londres, encontrarão os planetas ainda mais próximos do horizonte, cerca de 7,5 graus e 5,3 graus, respectivamente. Os espectadores de lá, e em latitudes semelhantes, conseguiriam ter um vislumbre da rara visão astronômica logo após o pôr do sol, disse ele. 

Aqueles que preferem esperar para ver Júpiter e Saturno tão próximos e mais altos no céu noturno precisarão estar vivos até 15 de março de 2080, disse Hartigan. Depois disso, a dupla não fará essa aparição até algum dia após o ano 2400.

Fonte: Universoracionalista.org

Morte por espaguetificação: Telescópios do ESO registram os últimos momentos da estrela devorada por um buraco negro

Esta ilustração mostra uma estrela (em primeiro plano) sofrendo de espaguetificação ao ser sugada por um buraco negro supermassivo (ao fundo) durante um 'evento de interrupção da maré'. Em um novo estudo, feito com a ajuda do Very Large Telescope do ESO e do New Technology Telescope do ESO, uma equipe de astrônomos descobriu que quando um buraco negro devora uma estrela, ele pode lançar uma poderosa explosão de material para fora. Crédito:ESO / M. Kornmesser

Usando telescópios do European Southern Observatory (ESO) e outras organizações ao redor do mundo, os astrônomos avistaram uma rara explosão de luz de uma estrela sendo dilacerada por um buraco negro supermassivo. O fenômeno, conhecido como evento de interrupção das marés, é o mais próximo de tal erupção registrado até hoje, a pouco mais de 215 milhões de anos-luz da Terra, e foi estudado em detalhes sem precedentes. A pesquisa foi publicada hoje em Avisos Mensais da Royal Astronomical Society. 

“ A ideia de um buraco negro 'sugando' uma estrela próxima parece ficção científica. Mas isso é exatamente o que acontece em um evento de interrupção da maré ”, diz Matt Nicholl, professor e pesquisador da Royal Astronomical Society na Universidade de Birmingham, no Reino Unido, e principal autor do novo estudo. 

Mas esses eventos de interrupção de maré, onde uma estrela experimenta o que é conhecido como espaguetificação ao ser sugada por um buraco negro, são raros e nem sempre fáceis de estudar. A equipe de pesquisadores apontou o Very Large Telescope ( VLT ) do ESO e o New Technology Telescope ( NTT ) do ESO para um novo flash de luz que ocorreu no ano passado perto de um buraco negro supermassivo, para investigar em detalhes o que acontece quando uma estrela é devorada por tal um monstro. 

Os astrônomos sabem o que deveria acontecer em teoria. “ Quando uma estrela azarada vagueia muito perto de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia, a extrema atração gravitacional do buraco negro fragmenta a estrela em finos fluxos de material ” , explica o autor do estudo Thomas Wevers, bolsista do ESO em Santiago, Chile, que estava no Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, quando conduziu o trabalho. Conforme alguns dos fios finos de material estelar caem no buraco negro durante o processo de espaguetificação, uma explosão brilhante de energia é liberada, que os astrônomos podem detectar.

 Embora poderoso e brilhante, até agora os astrônomos tiveram problemas para investigar esta explosão de luz, que muitas vezes é obscurecida por uma cortina de poeira e detritos. Só agora os astrônomos foram capazes de esclarecer a origem desta cortina. 

“ Descobrimos que, quando um buraco negro devora uma estrela, ele pode lançar uma poderosa explosão de material que obstrui nossa visão ” , explica Samantha Oates, também da Universidade de Birmingham. Isso acontece porque a energia liberada conforme o buraco negro devora o material estelar impulsiona os detritos da estrela para fora. 

A descoberta foi possível porque o evento de interrupção de maré que a equipe estudou, AT2019qiz, foi encontrado pouco tempo depois que a estrela foi destruída. “ Como o pegamos cedo, pudemos realmente ver a cortina de poeira e detritos sendo desenhada enquanto o buraco negro lançava um poderoso fluxo de material com velocidades de até 10.000 km / s ” , diz Kate Alexander, bolsista Einstein da NASA na Northwestern Universidade nos EUA. “ Esta 'espiada atrás da cortina' única forneceu a primeira oportunidade de localizar a origem do material obscurecedor e acompanhar em tempo real como ele envolve o buraco negro. ” 

A equipe realizou observações de AT2019qiz, localizado em uma galáxia espiral na constelação de Eridanus, ao longo de um período de 6 meses, enquanto a chama crescia em luminosidade e depois desaparecia. “ Vários levantamentos do céu descobriram a emissão do novo evento de interrupção da maré muito rapidamente depois que a estrela foi destruída ” , diz Wevers. “Nós imediatamente apontamos um conjunto de telescópios terrestres e espaciais naquela direção para ver como a luz foi produzida.” 

Várias observações do evento foram feitas nos meses seguintes com instalações que incluíam X-shooter e EFOSC2 , instrumentos poderosos no VLT do ESO e NTT do ESO, que estão situados no Chile. As rápidas e extensas observações em ultravioleta, óptica, raios X e rádio revelaram, pela primeira vez, uma conexão direta entre o material que sai da estrela e o clarão emitido quando é devorado pelo buraco negro. 

“ As observações mostraram que a estrela tinha aproximadamente a mesma massa de nosso próprio Sol e que perdeu cerca de metade dela para o buraco negro monstro, que é mais de um milhão de vezes mais massivo ” , diz Nicholl, que também é pesquisador visitante na Universidade de Edimburgo. 

A pesquisa nos ajuda a entender melhor os buracos negros supermassivos e como a matéria se comporta nos ambientes de extrema gravidade ao seu redor. A equipe afirma que o AT2019qiz pode até atuar como uma 'pedra de Roseta' para interpretar futuras observações de eventos de interrupção das marés. 

O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, planejado para começar a operar nesta década, permitirá aos pesquisadores detectar eventos de interrupção de maré cada vez mais fracos e de evolução mais rápida, para resolver mais mistérios da física dos buracos negros.

Fonte: ESO

Estranhas 'moléculas gravitacionais' poderiam orbitar buracos negros como elétrons girando em torno de átomos

 A simulação computadorizada mostra os buracos negros a apenas 40 órbitas de colidirem entre si. Crédito: Goddard Space Flight Center da Nasa 

Buracos negros são impressionantes ​​por muitas causas. Sua simplicidade é uma delas. Essa simplicidade nos permite traçar paralelos surpreendentes entre os buracos negros e outros ramos da física. Por exemplo, uma equipe de pesquisadores mostrou que um tipo especial de partícula pode existir ao redor de um par de buracos negros da mesma forma que um elétron pode existir ao redor de um par de átomos de hidrogênio, o primeiro exemplo de uma “molécula gravitacional”. Este estranho objeto pode nos dar dicas sobre a identidade da matéria escura e a natureza definitiva do espaço-tempo.

Preparando o campo 

Para entender como a nova pesquisa, que foi publicada em setembro no banco de dados de pré-impressão arXiv, explica a existência de uma molécula gravitacional, primeiro precisamos explorar um dos mais fundamentais — e ainda assim quase nunca mencionados — aspectos da física moderna: o campo, reporta o site Space.

Um campo é uma ferramenta matemática que diz o que você pode encontrar ao viajar de um lugar para outro no universo. Por exemplo, se você já viu a previsão do tempo na TV sobre as temperaturas em sua região, você está vendo uma representação de um campo de fácil visualização: conforme você viaja pela sua cidade ou estado, você saberá que tipo de temperaturas que você possivelmente encontrará e onde (e se você precisa levar um casaco). 

Esse tipo de campo é conhecido como campo “escalar”, porque “escalar” é a maneira matemática sofisticada de dizer “apenas um único número”. Existem outros tipos de campos na física, como campos “vetoriais” e campos “tensores”, que fornecem mais de um número para cada localização no espaço-tempo. (Por exemplo, um mapa da velocidade e da direção do vento é um campo vetorial.) Mas, para os objetivos deste artigo de pesquisa, só precisamos saber sobre o tipo escalar. 

O casal atômico 

Em meados do século 20, os físicos pegaram o conceito de campo — que já existia há séculos naquela época e era absolutamente antiquado para os matemáticos — e o trabalharam muito nele.  Eles perceberam que os campos não são apenas truques matemáticos úteis, eles na verdade descrevem algo super-fundamental sobre o funcionamento interno da realidade. Eles descobriram, basicamente, que tudo no universo é realmente um campo. 

Considere o humilde elétron. Sabemos pela mecânica quântica que é muito difícil determinar exatamente onde um elétron está em um determinado momento. Quando a mecânica quântica surgiu pela primeira vez, era uma bagunça desagradável de entender e desvendar, até que o conceito campo apareceu. 

Na física moderna, representamos o elétron como um campo, um objeto matemático que nos diz onde é provável que localizemos o elétron na próxima vez que olharmos. Este campo reage ao mundo ao seu redor — digamos, por causa da influência elétrica de um núcleo atômico próximo — e se modifica para alterar o local onde deveríamos encontrar o elétron. 

O resultado final é que os elétrons podem aparecer apenas em certas regiões ao redor de um núcleo atômico, dando origem a toda a química. 

Amigos dos buracos negros 

E agora a parte do buraco negro. Na física atômica, você pode descrever completamente uma partícula elementar (como um elétron) em termos de três números: sua massa, seu spin e sua carga elétrica. E na física gravitacional, você pode descrever completamente um buraco negro em termos de três números: sua massa, seu spin e sua carga de elétrons.

 Coincidência? A ciência ainda está pensando sobre isso, mas por enquanto podemos explorar essa semelhança para entendermos melhor os buracos negros. 

Na linguagem cheia de jargões da física de partículas que acabamos de explorar, você pode descrever um átomo como um minúsculo núcleo rodeado por um campo de elétrons. Esse campo de elétrons responde à presença do núcleo e permite que o elétron apareça apenas em certas regiões. Isso também é verdade para os elétrons em torno de dois núcleos, por exemplo, em uma molécula diatômica como o hidrogênio (H2). 

Você pode descrever o ambiente de um buraco negro de uma maneira parecida. Imagine a minúscula singularidade, um núcleo preto parecido com o núcleo de um átomo, enquanto o ambiente ao redor — um campo escalar genérico — é semelhante ao que descreve uma partícula subatômica. Esse campo escalar responde à presença do buraco negro e permite que sua partícula correspondente apareça apenas em certas regiões. E assim como nas moléculas diatômicas, você também pode descrever campos escalares ao redor de dois buracos negros, como em um sistema de buraco negro binário. 

Os autores do estudo descobriram que campos escalares podem de fato existir em torno de buracos negros binários. Além do mais, eles podem se formar em certos padrões que são parecidos da maneira que os campos de elétrons se organizam nas moléculas. Portanto, o comportamento dos campos escalares nesse cenário imita como os elétrons se comportam nas moléculas diatômicas, daí o apelido de “moléculas gravitacionais”. 

Por que o interesse em campos escalares? Bem, para começar, não entendemos a natureza da matéria escura ou da energia escura, e é possível que a energia escura e a matéria escura possam ser compostas de um ou mais campos escalares), assim como os elétrons são compostos do campo de elétrons. 

Se a matéria escura é de fato composta de algum tipo de campo escalar, então este resultado significa que a matéria escura existiria em um estado muito estranho em torno dos buracos negros binários – as misteriosas partículas escuras teriam que existir em órbitas muito específicas, assim como os elétrons rodeiam os átomos. Mas os buracos negros binários não duram para sempre; eles emitem radiação gravitacional e finalmente colidem e se aglutinam em um único buraco negro. 

Esses campos escalares de matéria escura afetariam quaisquer ondas gravitacionais emitidas durante essas colisões, porque filtrariam, desviariam e remodelariam quaisquer ondas que passassem por regiões de maior densidade da matéria escura. Isso significa que podemos detectar esse tipo de matéria escura com sensibilidade suficiente nos detectores de ondas gravitacionais existentes. 

Resumindo: em breve é possível que confirmemos a existência de moléculas gravitacionais e, por meio delas, abrir uma janela para uma região escura e oculto de nosso cosmos. 

Fonte: Space

Descoberta galáxia fóssil enterrada nas profundezas da Via Láctea

 Imagem de todo o céu das estrelas da Via Láctea, a partir da perspetiva da Terra. Os anéis coloridos mostram a extensão da galáxia fóssil conhecida como Héracles. Os pequenos objetos em baixo e à direita são as Grandes Nuvens de Magalhães, duas galáxias satélite da Via Láctea. Crédito: Danny Horta-Darrington (Universidade John Moores de Liverpool), ESA/Gaia e SDSS

Cientistas que trabalham com dados do APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) do SDSS (Sloan Digital Sky Survey) descobriram uma "galáxia fóssil" escondida nas profundezas da nossa Via Láctea. Este resultado, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pode abalar a nossa compreensão de como a Via Láctea cresceu para a Galáxia que vemos hoje. 

A galáxia fóssil proposta pode ter colidido com a Via Láctea há dez mil milhões de anos, quando a nossa Galáxia ainda estava na sua infância. Os astrónomos chamaram-na Héracles, em homenagem ao antigo herói grego que recebeu o dom da imortalidade quando a Via Láctea foi criada. 

Os remanescentes de Héracles representam cerca de um-terço do halo esférico da Via Láctea. Mas se as estrelas e o gás de Héracles constituem uma percentagem tão grande do Halo Galáctico, porque é que não os vimos antes? A resposta está na sua localização no interior da Via Láctea. 

"Para encontrar uma galáxia fóssil como esta, tivemos que observar a composição química detalhada e os movimentos de dezenas de milhares de estrelas," diz Ricardo Schiavon da Universidade John Moores em Liverpool, no Reino Unido, um membro importante da equipa de investigação. "Isto é especialmente difícil de fazer para estrelas no centro da Via Láctea, porque estão escondidas da vista por nuvens de poeira interestelar. O APOGEE permite-nos atravessar essa poeira e ver o coração da Via Láctea mais profundamente do que nunca." 

O APOGEE faz isso obtendo espectros de estrelas no infravermelho próximo, em vez de no visível, que fica obscurecido pela poeira. Ao longo da sua vida observacional de dez anos, o APOGEE mediu espectros para mais de meio milhão de estrelas de toda a Via Láctea, incluindo o seu núcleo anteriormente obscurecido pela poeira. 

O estudante Danny Horta da mesma universidade, autor principal do artigo científico que anuncia o resultado, explica que "examinar um número tão grande de estrelas é necessário para encontrar estrelas invulgares no coração densamente povoado da Via Láctea, que é como encontrar agulhas num palheiro." 

Para separar estrelas pertencentes a Héracles daquelas da Via Láctea original, a equipa usou composições químicas e velocidades das estrelas medidas pelo instrumento APOGEE. 

"Das dezenas de milhares de estrelas que observámos, algumas centenas tinham composições químicas e velocidades surpreendentemente diferentes," disse Horta. "Estas estrelas são tão diferentes que só podiam ter vindo de outra galáxia. Ao estudá-las em detalhe, pudemos traçar a localização precisa e a história desta galáxia fóssil." 

Tendo em conta que as galáxias são construídas por meio de fusões com galáxias mais pequenas ao longo do tempo, os remanescentes de galáxias mais antigas são vistos frequentemente no halo exterior da Via Láctea, uma nuvem enorme mas muito esparsa de estrelas que envolvem a galáxia principal. Mas, uma vez que a nossa Galáxia foi construída de dentro para fora, as primeiras fusões requerem olhar para as partes mais centrais do halo da Via Láctea, que estão profundamente enterradas dentro do disco e no bojo. 

As estrelas originalmente pertencentes a Héracles representam aproximadamente um-terço da massa de todo o halo da Via Láctea hoje - o que significa que esta recém-descoberta antiga colisão deve ter sido um evento importante na história da nossa Galáxia. Isto sugere que a nossa Galáxia pode ser invulgar, dado que a maioria das galáxias espirais massivas semelhantes tiveram vidas iniciais muito mais calmas. 

"Como o nosso lar cósmico, a Via Láctea já nos é especial, mas esta antiga galáxia nela enterrada torna-a ainda mais especial," disse Schiavon. 

Karen Masters, porta-voz do SDSS-IV, comenta: "O APOGEE é um dos principais levantamentos da quarta fase do SDSS, e este resultado é um exemplo da ciência incrível que qualquer um pode fazer, agora que quase completámos a nossa missão de dez anos." 

E esta nova era de descobertas não vai terminar com a conclusão das observações do APOGEE. A quinta fase do SDSS já começou a recolher dados, e o seu MWM (Milky Way Mapper) vai basear-se no sucesso do APOGEE para medir espectros de dez vezes mais estrelas em todas as partes da Via Láctea, usando luz infravermelha próxima, luz visível, e às vezes ambas.

Fonte: Astronomia OnLine

Alienígenas destes planetas podem estar nos observando agora mesmo

Desde a década de 1990, os astrônomos catalogaram mais de três mil exoplanetas usando uma técnica de detecção bastante básica conhecida como método de trânsito. Mas e se os alienígenas estiverem usando a mesma técnica para nos espionar? Uma equipe de astrônomos está explorando agora esta possibilidade muito emocionante – se não totalmente assustadora.  O título do novo artigo, publicado na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, resume bem o propósito do estudo: “Quais estrelas podem ver a Terra como um exoplaneta em trânsito?” (Em tradução livre). Na verdade, os astrônomos na Terra usam o método de trânsito para localizar exoplanetas, então é lógico que astrônomos alienígenas possam estar usando a mesma técnica para nos localizar.

O método de trânsito não permite que os astrônomos vejam um exoplaneta diretamente. Em vez disso, eles estão vendo o escurecimento temporário de uma estrela distante que é sinal de que pode haver um exoplaneta passando na frente dela de nosso ponto de vista.

 Essas quedas repentinas na luminosidade são muito leves, mas detectáveis. Esses eventos de escurecimento também podem produzir outros dados importantes, permitindo aos astrônomos determinar a duração do ano de um exoplaneta, sua temperatura e suas propriedades químicas, as últimas das quais podem ser usadas para discernir planetas rochosos (como a Terra) de gigantes gasosos. Existem outras técnicas de detecção, como o método Doppler, mas o método de trânsito continua a ser o mais confiável e direto. 

O número de estrelas que podemos observar através de nossos telescópios parece quase infinito, mas o método de trânsito significa que estamos presos em um efeito de seleção observacional enorme. Com a técnica de trânsito, só podemos localizar exoplanetas que passam na frente de suas estrelas hospedeiras em nossa linha de visão. Se um planeta estivesse localizado um pouco fora de ângulo não saberíamos que ele existe. Ainda assim, os trânsitos de nossa perspectiva acontecem com mais frequência do que você imagina, pois os astrônomos encontraram milhares de exoplanetas dessa maneira.

No estudo recente a astrônoma de Cornell Lisa Kaltenegger, junto com o astrônomo de Lehigh Joshua Pepper, “invertem o ponto de vista e perguntam de quais sistemas outros observadores poderiam ver a Terra como um planeta em trânsito”, conforme relatam em seu novo artigo. Usando dados coletados pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, os cientistas encontraram 1.004 estrelas relativamente próximas que se encaixam nesta categoria. 

Por “esta categoria”, os autores se referem a estrelas na Zona de Trânsito da Terra (ZTT), a “região de onde a Terra poderia ser vista transitando pelo Sol, que é uma faixa fina ao redor da eclíptica projetada no céu com uma largura de 0,528 °”, afirmam os autores do estudo. 

Para os pesquisadores, era importante excluir estrelas a mais de 320 anos-luz de distância. A esta distância (relativamente) próxima, os astrônomos alienígenas ainda podiam detectar o fraco escurecimento do nosso Sol causado pelo nosso minúsculo planeta passando na frente. 

Esses astrônomos alienígenas também podem detectar uma ou duas coisas sobre nosso pálido ponto azul, como a Terra sendo um planeta rochoso, nosso ano de 365 dias e nossa localização dentro da zona habitável do Sol. Seríamos uma observação empolgante, especialmente se sua tecnologia pudesse encontrar bioassinaturas em nossa atmosfera ou, infelizmente, concentrações anormalmente altas de dióxido de carbono – um possível sinal de uma civilização em estágio industrial. Isso não é tão estranho quanto você pode pensar; o futuro Telescópio Espacial James Webb será capaz de coletar exatamente esse tipo de dados. 

Das 1.004 estrelas da sequência principal listadas, decepcionantes 77% são anãs vermelhas, que não são boas candidatas para hospedar vida. Apenas 6% das estrelas são do tipo G, que é a categoria em que nosso Sol se enquadra. Esta é uma limitação importante a ser apontada, já que estrelas do tipo G continuam sendo o único tipo de estrela conhecido por abrigar vida. 

Também é importante notar que, dessas 1.004 estrelas, apenas três são conhecidas por terem exoplanetas. Há uma boa chance de que todas essas estrelas tenham uma coleção de exoplanetas, então a questão mais pertinente a se fazer seria qual desses sistemas estelares têm exoplanetas estacionados em zonas habitáveis. Aqueles que se aplicam iriam instantaneamente subir para o topo da lista em termos de alvos prioritários para astrobiólogos. 

“Se encontrássemos um planeta com uma biosfera vibrante, ficaríamos curiosos para saber se alguém está ou não olhando para nós também”, como Kaltenegger apontou no Cornell Chronicle. “Se estamos procurando por vida inteligente no universo, ela pode nos encontrar e pode querer entrar em contato, acabamos de criar o mapa estelar de onde devemos olhar primeiro.” 

Kaltenegger está muito certo em apontar isso como uma possibilidade, embora as chances sejam astronomicamente altas de que isso realmente seja o caso. 

Se for verdade, entretanto, poderíamos tentar nos comunicar com esta civilização inteligente. Depois do aperto de mãos inicial inicial, poderíamos perguntar: “Ei, o que o traz à mesma Zona de Trânsito da Terra?”.

Fonte: Gizmodo

Nuvem que deu origem ao sistema solar colapsou em menos de 200.00 anos

 

Impressão de artista da poeira e do gás em torno de um sistema planetário recém-formado. Crédito: NASA

Há muito tempo - cerca de 4,5 mil milhões de anos - o nosso Sol e Sistema Solar formaram-se no curto espaço de tempo de 200.000 anos. Esta é a conclusão de um grupo de cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore após observarem isótopos do elemento molibdénio encontrados em meteoritos. 

O material que compõe o Sol e o resto do Sistema Solar veio do colapso de uma grande nuvem de gás e poeira há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Ao observarem outros sistemas estelares que se formaram de forma semelhante ao nosso, os astrónomos estimam que provavelmente são necessários cerca de 1-2 milhões de anos para o colapso de uma nuvem e a ignição de uma estrela, mas este é o primeiro estudo que pode fornecer números para o nosso próprio Sistema Solar. 

"Anteriormente, o período de formação não era realmente conhecido para o nosso Sistema Solar," disse o cosmoquímico Greg Brennecka, autor principal do artigo publicado na revista Science. "Este trabalho mostra que este colapso, que levou à formação do Sistema Solar, aconteceu muito depressa, em menos de 200.000 anos. Se escalarmos tudo isto para a expetativa de uma vida humana, a formação do Sistema Solar seria comparada a uma gravidez que dura cerca de 12 horas em vez de nove meses. Este foi um processo rápido." 

Os sólidos mais antigos do sistema Solar são as inclusões ricas em cálcio e alumínio (CAIs, em inglês "calcium-aluminum–rich inclusions"), e estas amostras fornecem um registo direto da formação do Sistema Solar. Estas inclusões de tamanho micrométrico a centimétrico nos meteoritos formaram-se num ambiente de alta temperatura (mais de 1300 Kelvin), provavelmente perto do jovem Sol. Foram então transportadas para a região onde os meteoritos condritos carbonáceos (e os seus corpos parentes) se formaram, onde podem ser encontrados hoje. A maioria das CAIs foram formadas há 4,567 mil milhões de anos, durante um período de aproximadamente 40.000 a 200.000 anos. 

É aqui que entra a equipa do Laboratório Nacional Lawrence Livermore. A equipa internacional mediu as composições isotópicas e traços de uma variedade de CAIS obtidas de meteoritos condritos carbonáceos, incluindo o meteorito Allende, o maior condrito carbonáceo encontrado na Terra. Como descobriram que as composições isotópicas distintas de molibdénio (Mo) cobrem toda a gama de material que se formou no disco protoplanetário em vez de apenas uma pequena faixa, estas inclusões devem ter sido formadas dentro do intervalo de tempo do colapso da nuvem.

 Uma vez que o período de tempo observado de acreção estelar (1-2 milhões de anos) é muito mais longo do que o tempo que as CAIs levaram para se formar, a equipa foi capaz de identificar qual a fase astronómica da formação do Sistema Solar registada pela formação das CAIs e, finalmente, quão depressa o material que compõe o Sistema Solar se acretou.

Fonte: Astronomia OnLine

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