30 de abril de 2018

Monstros Nas Profundezas Do Oceano Cósmico

Embora a brilhante galáxia em primeiro plano da esquerda seja atraente, está longe de ser o objeto mais intrigante nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA. Na parte superior do quadro, a luz de galáxias distantes foi borrada e torcida em formas de arcos e listras estranhas. 
Esse fenômeno indica a presença de um aglomerado de galáxias gigante, que está dobrando a luz proveniente das galáxias por trás dele com sua monstruosa influência gravitacional. Esse cluster, chamado SDSSJ0150 + 2725, fica a cerca de três bilhões de anos-luz de distância e foi documentado pela primeira vez pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey), daí seu nome. O SDSS usa um telescópio óptico de 2,5 metros localizado no Observatório Apache Point, no Novo México, para observar milhões de objetos e criar mapas 3D detalhados do Universo. 
Este cluster em particular foi parte do Sloan Giant Arcs Survey (SGAS), que detectou aglomerados de galáxias com fortes propriedades de lente; sua gravidade estica e distorce a luz de galáxias mais distantes localizadas atrás delas, criando arcos estranhos e espetaculares como os vistos aqui. 
Os dados do Hubble sobre o SDSSJ0150 + 2725 fizeram parte de um estudo de formação de estrelas em galáxias de aglomerados mais brilhantes (chamadas BCGs), situadas entre aproximadamente 2 e 6 bilhões de anos-luz de distância. Este estudo descobriu que a taxa de formação de estrelas nestas galáxias é baixa, o que é consistente com modelos que sugerem que a maioria das estrelas em tais galáxias se formam muito cedo.
Esses BCGs também emitem fortes sinais de rádio que se acredita serem de núcleos galácticos ativos (AGN) em seus centros, sugerindo que a atividade tanto do AGN quanto de qualquer formação de estrelas em andamento é alimentada pelo gás frio encontrado nas galáxias hospedeiras.
Crédito: ESA / Hubble e NASA
Fonte: http://spacetoday.com.br

GAIA Cria o mapa mais completo da nossa Galáxia – E mais além

A missão Gaia da ESA produziu o catálogo de estrelas mais completo, até hoje, incluindo medições de alta precisão de aproximadamente 1,7 mil milhões de estrelas e revelando detalhes inéditos da nossa Galáxia.
Avista-se no horizonte uma multidão de descobertas, após este tão aguardado lançamento, que é baseado em 22 meses de mapeamento do céu. Os novos dados incluem posições, indicadores de distância e movimentos de mais de um milhar de milhão de estrelas, juntamente com medições de alta precisão de asteroides dentro do nosso Sistema Solar e estrelas além da nossa galáxia Via Láctea.
A análise preliminar destes dados fenomenais revela pequenos pormenores sobre a composição da população estelar da Via Láctea e sobre como as estrelas se movem, informações essenciais para investigar a formação e evolução da nossa Galáxia de origem.
“As observações coletadas por Gaia estão a redefinir os fundamentos da astronomia”, diz Günther Hasinger, Diretor de Ciência da ESA.
“Gaia é uma missão ambiciosa que depende de uma enorme colaboração humana para dar sentido a um grande volume de dados altamente complexos. Isto demonstra a necessidade de projetos de longo prazo, para garantir progresso na ciência e tecnologia espacial, e para implementar missões científicas ainda mais ousadas nas próximas décadas.”
The Galactic census takes shape
Gaia foi lançado em dezembro de 2013 e iniciou as operações científicas no ano seguinte. O primeiro lançamento de dados, baseado em pouco mais de um ano de observações, foi publicado em 2016; continha distâncias e movimentos de dois milhões de estrelas. O novo lançamento de dados, que cobre o período entre 25 de julho de 2014 e 23 de maio de 2016, fixa as posições de quase 1,7 mil milhões de estrelas, e com uma precisão muito maior. Para algumas das estrelas mais brilhantes da pesquisa, o nível de precisão equivale a observadores na Terra serem capazes de identificar uma moeda de Euro na superfície da Lua.
Com estas medições precisas, é possível separar a paralaxe das estrelas - uma aparente mudança no céu causada pela órbita anual da Terra ao redor do Sol - dos seus verdadeiros movimentos através da Galáxia. O novo catálogo lista a paralaxe e a velocidade no céu, ou o movimento adequado, para mais de 1,3 mil milhões de estrelas. Das medições mais precisas da paralaxe, cerca de dez por cento do total, os astrónomos podem estimar diretamente as distâncias de estrelas individuais.
“O segundo lançamento de dados de Gaia representa um enorme salto em relação ao satélite Hiparcos da ESA, antecessor de Gaia e a primeira missão espacial para astrometria, que pesquisou cerca de 118.000 estrelas, há quase trinta anos,” diz Anthony Brown da Universidade de Leiden, Holanda.
Anthony é o presidente do Executivo do Consórcio de Processamento e Análise de Dados de Gaia, supervisionando a grande colaboração de cerca de 450 cientistas e engenheiros de software, encarregados da tarefa de criar o catálogo Gaia a partir dos dados do satélite.
 
Gaia’s first and second data releases
“O grande número de estrelas por si só, com as suas posições e movimentos, faria o novo catálogo de Gaia já bastante surpreendente,” acrescenta Anthony.
“Mas há mais: este catálogo científico exclusivo inclui muitos outros tipos de dados, com informações sobre as propriedades das estrelas e outros objetos celestes, tornando este lançamento realmente excecional.”

Algo para todos

 
Asteroid survey
O abrangente conjunto de dados fornece uma ampla gama de tópicos para a comunidade de astronomia. Além das posições, os dados incluem informações de brilho de todas as estrelas pesquisadas e medições de cor de quase todas, além de informações sobre como o brilho e a cor de meio milhão de estrelas variáveis mudam com o tempo. Contém, também, as velocidades ao longo da linha de visão de um subconjunto de sete milhões de estrelas, as temperaturas da superfície de cerca de cem milhões e o efeito da poeira interestelar em 87 milhões.
Gaia também observa objetos no nosso Sistema Solar: o segundo lançamento de dados inclui as posições de mais de 14 mil asteroides conhecidos, o que permite a determinação precisa das suas órbitas. Uma amostra muito maior de asteroides será compilada em futuros lançamentos de Gaia.
Mais longe ainda, Gaia aproximou-se das posições de meio milhão de quasares distantes, galáxias brilhantes impulsionadas pela atividade dos buracos negros supermassivos nos seus núcleos. Estas fontes são utilizadas para definir um quadro de referência para as coordenadas celestes de todos os objetos no catálogo de Gaia, algo que é feito rotineiramente em ondas de rádio, mas agora, pela primeira vez, também está disponível em comprimentos de onda óticos.
Esperam-se grandes descobertas assim que os cientistas começarem a explorar o novo lançamento de Gaia. Um exame inicial, realizado pelo consórcio de dados para validar a qualidade do catálogo, já revelou algumas surpresas promissoras - incluindo novas descobertas sobre a evolução das estrelas.
Cosmic scales covered by Gaia

Arqueologia galáctica
“Os novos dados de Gaia são tão poderosos que resultados empolgantes estão “a saltar” sobre nós,”diz Antonella Vallenari, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) e do Observatório Astronómico de Pádua, Itália, vice-presidente do conselho executivo do consórcio de processamento de dados.
“Por exemplo, construímos o diagrama Hertzsprung-Russell mais detalhado de estrelas alguma vez já feito em todo o céu, e já podemos identificar algumas tendências interessantes. Parece que estamos a inaugurar uma nova era da arqueologia galáctica.”
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Hertzsprung-Russell diagram
Batizado com o nome dos dois astrónomos que o conceberam no início do século XX, o diagrama de Hertzsprung-Russell compara o brilho intrínseco das estrelas com a sua cor, e é uma ferramenta fundamental para estudar as populações de estrelas e a sua evolução.
Uma nova versão deste diagrama, baseada em quatro milhões de estrelas, dentro de cinco mil anos-luz do Sol, selecionada do catálogo de Gaia, revela, pela primeira vez, muitos detalhes. Isto inclui a assinatura de diferentes tipos de anãs brancas - os remanescentes mortos de estrelas como o nosso Sol - de tal forma que pode ser feita uma diferenciação entre aquelas com núcleos ricos em hidrogénio e aquelas dominadas pelo hélio.
Combinado com as medições de Gaia das velocidades das estrelas, o diagrama permite aos astrónomos distinguir entre várias populações de estrelas de diferentes idades que estão localizadas em diferentes regiões da Via Láctea, como o disco e o halo, e que se formaram de diferentes maneiras. Pesquisas minuciosas adicionais sugerem que, as estrelas que se movem rapidamente e que pertencem ao halo, abrangem duas populações estelares que se originaram através de dois cenários de formação diferentes, necessitando investigações mais detalhadas.
“Gaia vai promover muito a nossa compreensão do Universo em todas as escalas cósmicas,” diz Timo Prusti, cientista do projeto Gaia da ESA.
“Mesmo na vizinhança do Sol, que é a região que achamos que melhor entendemos, Gaia está a revelar novas e empolgantes características.”

A Galáxia em 3

Rotation of the Large Magellanic Cloud
Para um subconjunto de estrelas, dentro de alguns milhares de anos-luz do Sol, Gaia mediu a velocidade em todas as três dimensões, revelando padrões nos movimentos das estrelas que estão a orbitar a Galáxia em velocidades similares. Estudos futuros confirmarão se esses padrões estão ligados a perturbações produzidas pela barra galáctica, uma concentração mais densa de estrelas com uma forma alongada no centro da galáxia, pela arquitetura do braço espiral da Via Láctea, ou pela interação com galáxias menores que se fundiram há milhares de milhões de anos atrás.
Na precisão de Gaia, é também possível ver os movimentos das estrelas dentro de alguns aglomerados globulares - antigos sistemas de estrelas unidos pela gravidade e encontrados no halo da Via Láctea - e dentro das nossas galáxias vizinhas, as Pequenas e Grandes Nuvens de Magalhães.
Os dados de Gaia foram utilizados para derivar as órbitas de 75 aglomerados globulares e 12 galáxias anãs que giram em torno da Via Láctea, fornecendo informações importantíssimas para estudar a evolução passada da nossa Galáxia e o seu ambiente, as forças gravitacionais que estão em jogo e a distribuição da matéria escura elusiva que permeia as galáxias.
 
Globular cluster and dwarf galaxy orbits
“Gaia é a astronomia no seu melhor,” diz Fred Jansen, Diretor da missão Gaia na ESA.
“Os cientistas estarão ocupados com estes dados por muitos anos, e estamos prontos para ficar surpreendidos com a avalanche de descobertas que desvendarão os segredos da nossa galáxia.”
 
Star motions in the sky

FONTE: http://www.ccvalg.pt

26 de abril de 2018

Megafusões de galáxias antigas

ALMA e APEX descobrem enormes conglomerados de galáxias em formação no Universo primordial

Os telescópios ALMA e APEX investigaram o espaço profundo — numa época em que o Universo tinha apenas um décimo da sua idade atual — e observaram enormes amontoados cósmicos em formação: colisões iminentes de jovens galáxias com formação estelar explosiva. Os astrônomos pensavam que estes eventos teriam ocorrido cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang, por isso ficaram surpreendidos quando estas novas observações revelaram estes fenômenos acontecendo quando o Universo tinha apenas metade desta idade! Pensa-se que estes sistemas antigos de galáxias estejam construindo as maiores estruturas conhecidas no Universo: os aglomerados de galáxias.

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e do Atacama Pathfinder Experiment (APEX), duas equipes internacionais de cientistas, lideradas por Tim Miller da Dalhousie University no Canadá e da Yale University nos EUA e Iván Oteo da University of Edinburgh no Reino Unido, descobriram concentrações surpreendentemente densas de galáxias prestes a coalescer, originando os núcleos do que eventualmente se tornarão enormes aglomerados de galáxias.

Observando profundamente, a 90% da distância do Universo observável, a equipe de Miller observou um protoaglomerado de galáxias chamado SPT2349-56. A luz emitida por este objeto começou a viajar até nós quando o Universo tinha apenas um décimo da sua idade atual.

As galáxias individuais que compõem este denso amontoado cósmico são galáxias com formação explosiva de estrelas e por isso a concentração de formação estelar vigorosa nesta região tão compacta torna-a de longe a região mais ativa já observada no Universo jovem. Nascem milhares de estrelas por ano neste local, em comparação com apenas uma por ano na nossa Via Láctea.

A equipe de Oteo tinha já descoberto, ao combinar observações do ALMA e do APEX, uma megafusão semelhante constituída por dez galáxias empoeiradas a formar estrelas, à qual chamou “núcleo vermelho poeirento”, devido à sua cor muito vermelha.

Iván Oteo explica porque é que estes objetos são inesperados: “Pensa-se que o tempo de vida das galáxias poeirentas com formação estelar explosiva é relativamente curto, uma vez que estes objetos consomem o seu gás a uma taxa enorme. A qualquer momento, em qualquer canto do Universo, estas galáxias são geralmente uma minoria. Por isso, encontrar diversas galáxias deste tipo brilhando ao mesmo tempo é bastante intrigante e algo que precisamos ainda compreender.”

Estes aglomerados de galáxias em formação foram inicialmente descobertos como tênues manchas de luz, em observações levadas a cabo pelo South Pole Telescope e pelo Herschel Space Observatory. Observações subsequentes obtidas pelo ALMA e pelo APEX mostraram que se tratavam de estruturas incomuns e confirmaram que a sua luz tinha origem muito mais cedo do que o esperado — apenas 1,5 bilhões de anos após o Big Bang.

As novas observações de alta resolução do ALMA revelaram finalmente que as duas manchas brilhantes descobertas pelo SPT e pelo Herschel não eram objetos individuais, mas sim estruturas compostas por 14 e 10 galáxias individuais de grande massa, respectivamente, cada uma dentro de um raio comparável à distância entre a Via Láctea e as vizinhas Nuvens de Magalhães.

“Estas descobertas feitas pelo ALMA são apenas a ponta do iceberg. Observações adicionais obtidas com o telescópio APEX mostram que o número real de galáxias com formação estelar é provavelmente três vezes maior. Estão atualmente sendo feitas observações com o instrumento MUSE montado no VLT do ESO, que estão efetivamente a identificar galáxias adicionais,” comenta Carlos de Breuck, astrônomo no ESO.

Atuais modelos teóricos e de computador sugerem que protoaglomerados tão massivos como estes deveriam levar muito mais tempo a desenvolverem-se. Utilizando os dados ALMA, com muito mais resolução e sensibilidade, como entrada em sofisticadas simulações de computador, os investigadores podem estudar a formação de aglomerados a ocorrer a menos de 1,5 bilhões de anos após o Big Bang.

“Como é que este amontoado de galáxias se tornou tão grande em tão pouco tempo é ainda um mistério, uma vez que claramente não foi sendo construído gradualmente ao longo de bilhões de anos como os astrônomos pensavam. Esta descoberta nos dá a tremenda oportunidade de estudar como é que galáxias massivas se juntaram para formar enormes aglomerados de galáxias,” diz Tim Miller, candidato a doutoramento na Universidade de Yale e autor principal de um dos artigos científicos que descreve estes resultados.
Fonte: ESO

24 de abril de 2018

O buraco negro supermassivo da Via Láctea pode ter irmãos "invisíveis"


New Haven, Connecticut - Astrônomos estão começando a entender o que acontece quando os buracos negros têm o desejo de percorrer a Via Láctea.  Normalmente, um buraco negro supermassivo (SMBH) existe no núcleo de uma galáxia maciça. Mas às vezes os SMBHs podem "vagar" por toda a galáxia hospedeira, permanecendo longe do centro em regiões como o halo estelar, uma área quase esférica de estrelas e gás que circunda a seção principal da galáxia.
Os astrônomos teorizam que esse fenômeno geralmente ocorre como resultado de fusões entre galáxias em um universo em expansão. Uma galáxia menor se unirá a uma galáxia principal maior, depositando sua própria central SMBH em uma órbita ampla dentro do novo hospedeiro.
Em um novo estudo publicado no Astrophysical Journal Letters , pesquisadores de Yale, da Universidade de Washington, do Institut d'Astrophysique de Paris e do University College London prevêem que galáxias com uma massa semelhante à Via Láctea deveriam abrigar vários buracos negros supermassivos. A equipe usou uma nova simulação cosmológica de última geração, a Romulus, para prever a dinâmica de SMBHs dentro de galáxias com melhor precisão do que os programas de simulação anteriores.
"É extremamente improvável que qualquer buraco negro supermassivo errante chegue perto o suficiente do nosso Sol para causar algum impacto em nosso sistema solar", disse o autor Michael Tremmel, um estudante de pós-doutorado no Centro de Astronomia e Astrofísica de Yale. "Nós estimamos que uma abordagem próxima de um desses peregrinos que é capaz de afetar nosso sistema solar deve ocorrer a cada 100 bilhões de anos aproximadamente, ou quase 10 vezes a idade do universo."
Tremmel disse que, já que se prevê que existam SMBHs errantes longe dos centros de galáxias e fora dos discos galácticos, é improvável que eles criem mais gás - tornando-os efetivamente invisíveis. "Estamos trabalhando atualmente para quantificar melhor como podemos inferir sua presença indiretamente", disse Tremmel.
Fonte: https://www.eurekalert.org

O que os topos das nuvens de Urano têm em comum com os ovos podres?

Esta imagem de um crescente de Urano, tirada pela Voyager 2 em 24 de janeiro de 1986, revela sua atmosfera gelada azul. Apesar do sobrevôo da Voyager 2, a composição da atmosfera permaneceu um mistério até agora.Crédito da imagem: NASA / JPL

O sulfeto de hidrogênio, o gás que dá a ovos podres seu odor característico, permeia a atmosfera superior do planeta Urano - como tem sido debatido por muito tempo, mas nunca definitivamente provado. Com base em observações espectroscópicas sensíveis com o telescópio Gemini North, os astrônomos descobriram o turbilhão de gases nocivos no alto das nuvens do planeta gigante. Esse resultado resolve um mistério teimoso e antigo de um de nossos vizinhos no espaço.
Mesmo depois de décadas de observações e de uma visita da espaçonave Voyager 2, Urano manteve um segredo crítico, a composição de suas nuvens. Agora, um dos principais componentes das nuvens do planeta finalmente foi verificado.
Patrick Irwin, da Universidade de Oxford, Reino Unido, e colaboradores globais espectroscopicamente dissecaram a luz infravermelha de Urano capturada pelo telescópio Gemini North, de 8 metros, no Maunakea, no Havaí. Eles encontraram o sulfeto de hidrogênio, o gás odioso que a maioria das pessoas evita, no topo das nuvens de Urano. A evidência há muito procurada é publicada na edição de 23 de abril da revista Nature Astronomy .
Os dados de Gemini, obtidos com o Espectrômetro de Campo Integral Próximo do Infravermelho (NIFS), amostraram a luz solar refletida de uma região imediatamente acima da camada de nuvem visível principal na atmosfera de Urano. "Embora as linhas que estávamos tentando detectar estivessem apenas lá, fomos capazes de detectá-las sem ambigüidade, graças à sensibilidade do NIFS em Gêmeos, combinada com as excelentes condições em Maunakea", disse Irwin. "Embora soubéssemos que essas linhas estariam no limite da detecção, decidi tentar encontrá-las nos dados de Gêmeos que adquirimos."
"Este trabalho é um uso surpreendentemente inovador de um instrumento originalmente projetado para estudar os ambientes explosivos em torno de enormes buracos negros nos centros de galáxias distantes", disse Chris Davis, da Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos, um dos principais financiadores do telescópio Gemini. "Usar o NIFS para resolver um mistério de longa data em nosso próprio Sistema Solar é uma extensão poderosa de seu uso." Davis acrescenta.
Os astrônomos há muito tempo debatem a composição das nuvens de Urano e se o sulfeto de hidrogênio ou a amônia dominam a nuvem, mas faltam evidências definitivas. "Agora, graças aos melhores dados da linha de absorção de sulfeto de hidrogênio e aos maravilhosos espectros de Gêmeos, temos a impressão digital que capturou o culpado", diz Irwin. As linhas de absorção espectroscópica (onde o gás absorve parte da luz infravermelha da luz solar refletida) são especialmente fracas e difíceis de detectar, de acordo com Irwin.
A detecção de sulfeto de hidrogênio no alto do barranco de Urano (e presumivelmente de Netuno) contrasta com os planetas gigantes internos de gás, Júpiter e Saturno, onde nenhum sulfeto de hidrogênio é visto acima das nuvens, mas sim a amônia. A maior parte das nuvens superiores de Júpiter e Saturno é composta de gelo de amônia, mas parece que este não é o caso de Urano. Essas diferenças na composição atmosférica lançam luz sobre questões sobre a formação e a história dos planetas.
Leigh Fletcher, membro da equipe de pesquisa da Universidade de Leicester, no Reino Unido, acrescenta que as diferenças entre os decks das nuvens dos gigantes gasosos (Júpiter e Saturno), e os gigantes do gelo (Urano e Netuno), provavelmente foram impressas. de volta durante o nascimento desses mundos. "Durante a formação do nosso Sistema Solar, o equilíbrio entre o nitrogênio e o enxofre (e, portanto, a amônia e o sulfeto de hidrogênio recém-detectado por Urano) foi determinado pela temperatura e localização da formação do planeta."
Outro fator na formação inicial de Urano é a forte evidência de que os planetas gigantes do nosso Sistema Solar provavelmente migraram de onde eles inicialmente se formaram. Portanto, confirmar esta informação de composição é inestimável na compreensão do local de nascimento, evolução e modelos de refinação das migrações planetárias de Urano.
De acordo com Fletcher, quando uma nuvem se forma por condensação, ela bloqueia o gás formador de nuvens em um reservatório interno profundo, escondido sob os níveis que normalmente podemos ver com nossos telescópios. "Apenas uma pequena quantidade permanece acima das nuvens como um vapor saturado", disse Fletcher. "E é por isso que é tão desafiador capturar as assinaturas de amônia e sulfeto de hidrogênio acima dos decks de nuvens de Urano. As capacidades superiores de Gêmeos finalmente nos deram essa chance de sorte", conclui Fletcher.
Glenn Orton, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, e outro membro da equipe de pesquisa observa: "Suspeitamos fortemente que o gás sulfídrico estava influenciando o milímetro e o espectro de rádio de Urano por algum tempo, mas não conseguimos atribuir a absorção necessária para identificá-lo positivamente.Agora, essa parte do quebra-cabeça também está se encaixando ".
Embora os resultados estabeleçam um limite inferior para a quantidade de sulfeto de hidrogênio em torno de Urano, é interessante especular quais seriam os efeitos em humanos, mesmo nessas concentrações. "Se um humano infeliz descesse pelas nuvens de Urano, eles seriam confrontados com condições muito desagradáveis ​​e odiosas." Mas o mau cheiro não seria o pior de acordo com Irwin. "O sufocamento e a exposição na atmosfera negativa de 200 graus Celsius feita principalmente de hidrogênio, hélio e metano cobravam seu preço muito antes do cheiro", conclui Irwin.
As novas descobertas indicam que, embora a atmosfera possa ser desagradável para os seres humanos, este vasto mundo é um terreno fértil para investigar a história inicial do nosso Sistema Solar e talvez compreender as condições físicas de outros grandes mundos gelados que orbitam as estrelas além do nosso Sol.
Fonte: https://www.eurekalert.org

Hubble comemora 28 anos com uma “viagem” pela Nebulosa da Lagoa

Para celebrar o seu 28.º aniversário no espaço, o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA obteve esta incrível e colorida imagem da Nebulosa da Lagoa. O todo da nebulosa, a cerca de 4000 anos-luz de distância, mede uns incríveis 55 anos-luz de largura e 20 anos-luz de altura. Esta imagem mostra apenas uma pequena fração da turbulenta região de formação estelar, com cerca de 4 anos-luz de diâmetro. Esta impressionante nebulosa foi catalogada pela primeira vez em 1654 pelo astrónomo italiano Giovanni Battista Hodierna, que tentou registar objetos nebulosos no céu noturno para que não se confundissem com cometas. Desde as observações de Hodierna, a Nebulosa da Lagoa foi fotografada e analisada por muitos telescópios e astrónomos de todo o mundo. As observações foram obtidas pelo instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble entre 12 e 18 de fevereiro de 2018. Crédito: NASA, ESA, STScI

Esta nuvem colorida de gás interestelar brilhante é apenas uma pequena parte da Nebulosa da Lagoa, um vasto berçário estelar. Esta nebulosa é uma região repleta de intensa atividade, com ventos ferozes de estrelas quentes, chaminés giratórias de gás e formação estelar energética, tudo embebido num labirinto nublado de gás e poeira. O Hubble usou os seus instrumentos óticos e infravermelhos para estudar a nebulosa, observada para celebrar o 28.º aniversário do Hubble.

Desde o seu lançamento no dia 24 de abril de 1990, o Telescópio Espacial Hubble revolucionou quase todas as áreas da astronomia observacional. Forneceu uma nova visão do Universo e alcançou e superou todas as expetativas por 28 extraordinários anos. Para celebrar o legado do Hubble e a longa parceria internacional que torna isso possível, cada ano a ESA e a NASA celebram o aniversário do telescópio com uma nova e espetacular imagem. A fotografia do aniversário deste ano realça um objeto que já foi observado várias vezes no passado: a Nebulosa da Lagoa.
Para celebrar o seu 28.º aniversário no espaço, o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA obteve esta incrível e colorida imagem da Nebulosa da Lagoa. Usando as suas capacidades infravermelhas, o telescópio foi capaz de penetrar através das espessas nuvens de poeira e gás.A diferença mais óbvia entre a imagem infravermelha e a visível da região é a abundância de estrelas que preenchem o campo de visão. A maior parte delas estão mais distantes, estrelas de fundo localizadas para lá da nebulosa. No entanto, algumas são estrelas jovens localizadas no interior da própria Nebulosa da Lagoa.Crédito: NASA, ESA, STScI

A Nebulosa da Lagoa é um objeto colossal com 55 anos-luz de largura e 20 anos-luz de altura. Embora esteja a cerca de 4000 anos-luz da Terra, é três vezes maior no céu do que a Lua Cheia. É até visível a olho nu sob céus limpos e escuros. Como é relativamente grande no céu noturno, o Hubble só consegue captar uma pequena porção da nebulosa total. Esta imagem tem apenas cerca de quatro anos-luz de diâmetro, mas mostra detalhes impressionantes.

A inspiração para o nome da nebulosa pode não ser imediatamente óbvia nesta imagem. Torna-se mais clara apenas com um campo de visão mais amplo, quando a grande corrente de poeira em forma de lagoa que atravessa o gás brilhante da nebulosa pode ser discernida. No entanto, esta nova imagem ilustra uma cena no coração da nebulosa.
Esta imagem pelo DSS (Digitized Sky Survey) mostra a área em torno da Nebulosa da Lagoa, também conhecida como Messier 8. Esta nebulosa tem ventos intensos de estrelas quentes, funis giratórios de gás e formação estelar energética, características estas embebidas dentro de uma neblina intricada de gás e poeira escura.Crédito: NASA, ESA, DSS2 (reconhecimento: Davide De Martin)

Tal como muitos berçários estelares, a nebulosa possui muitas estrelas grandes e quentes. A sua radiação ultravioleta ioniza o gás circundante, fazendo-o brilhar intensamente e esculpindo-o em formas fantasmagóricas do outro mundo. A estrela brilhante incrustada nas nuvens escuras no centro da imagem é Herschel 36. A sua radiação esculpe a nuvem circundante, soprando parte do gás, criando regiões densas e menos densas.

Entre as esculturas criadas por Herschel 36 estão dois furacões interestelares - estruturas estranhas semelhantes a cordas, cada uma medindo meio ano-luz em comprimento. Estas características são bastante parecidas aos seus homónimos da Terra - pensa-se que sejam envolvidas em formas parecidas a funis por diferenças de temperatura entre as superfícies quentes e os interiores frios das nuvens. Nalgum momento futuro, estas nuvens entrarão em colapso sob o seu próprio peso e darão origem a uma nova geração de estrelas.

O Hubble observou a Nebulosa da Lagoa não apenas no visível, mas também no infravermelho. Embora as observações óticas permitam que os astrónomos estudem o gás em detalhe, a radiação infravermelha corta através das manchas escuras de poeira e gás, revelando as estruturas mais intricadas por baixo e as estrelas jovens escondidas no interior. Somente combinando dados óticos e infravermelhos podem os astrónomos pintar um quadro completo dos processos em andamento na nebulosa.
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia/

23 de abril de 2018

Encontramos evidências de que um planeta em nosso Sistema Solar foi destruído

Em 2008, a Terra foi atingida por um meteorito. Ninguém prestou muita atenção porque esse foi dos milhares de meteoritos que nos atingem o tempo todo. Um telescópio acompanhou seu progresso, enquanto ela atravessava quilômetros de nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono e seu exterior aquecia enquanto ele viajava pelo ar denso. Uma violenta explosão se seguiu, a 37 quilômetros do solo, enviando seus fragmentos rapidamente para as areias do Deserto da Núbia, no Sudão.

A explosão e o colapso foram apenas os momentos finais de uma jornada de bilhões de anos vagando pelo sistema solar. Agora, um novo estudo publicado na revista Nature Communications conta a incrível história de origem do meteorito. Com base nos materiais encontrados dentro dos diamantes que ele carregava, os pesquisadores acreditam que ele pode ser o remanescente de um planeta perdido ou de um embrião planetário – um corpo que ainda estava em sua infância quando o caos do sistema solar ancestral o obliterou.

Essa descoberta surpreendente pode nos ajudar a descobrir uma das questões mais duradouras da astronomia, a da formação dos planetas. De acordo com pesquisadores da École Polytechnique Fedérale de Lausanne, os diamantes do asteroide, chamado Almahata Sitta, se formaram em pressões consistentes com os primeiros protoplanetas do Sistema Solar.

Planetas em formação

Existem muitos mistérios sobre a formação de planetas, mas com base em nosso próprio Sistema Solar e estudando o crescente número de exoplanetas, sabemos mais ou menos como isso acontece. Tudo começa com grãos de poeira no disco protoplanetário em torno de uma estrela jovem. Graças a forças eletrostáticas, esses grãos começam a se prender uns aos outros. Se grãos de poeira suficientes se acumulam gradualmente para formar aglomerados maiores, e então o suficiente desses aglomerados colidem e se fundem, a coisa toda entra em colapso gravitacional em um corpo mais sólido entre 1 e 10 quilômetros de tamanho – um planetesimal.

A maioria dos planetesimais mantém esse tamanho. Mas alguns, com a ajuda de seu campo magnético e órbitas não convencionais, colidem e se juntam, frequentemente em alta velocidade, formando objetos maiores entre o tamanho da Lua e o tamanho de Marte, com um núcleo fundido. Estes são chamados de protoplanetas, os “embriões” dos planetas – o antigo Sistema Solar tinha centenas deles. Com o tempo, eles colidiram repetidamente entre si, fundindo-se em massas cada vez maiores até formarem os planetas que conhecemos hoje. Os astrônomos acreditam que os asteroides que flutuam pelo Sistema Solar são os restos das repetidas colisões dessa época que levaram o material de volta ao espaço. 

O Almahata Sitta foi um caso raro – a primeira vez que material de meteorito foi recuperado de um asteroide que havia sido rastreado do espaço e durante sua colisão com a Terra.  Mas essa não é a única coisa que o torna especial. Ele também é um tipo raro de meteorito chamado ureilite, que tem uma composição incomum em comparação com outros meteoritos rochosos – contém muito carbono na forma de nanodiamantes.

Os ureilites podem ser formados de três maneiras diferentes: transformação do carbono em diamante através de impactos de alta velocidade; deposição de vapor químico dentro da nebulosa solar; ou a alta pressão estática dentro de um corpo maior, como um protoplaneta. Até agora, nenhuma evidência havia sido encontrada para confirmar qualquer um desses métodos.

Porém, os pesquisadores, liderados pelo cientista planetário Farhang Nabiei, estudaram os diamantes dentro do meteorito e encontraram cristais de diamante relativamente grandes, individuais, de até 100 micrometros. Diamantes deste tamanho não poderiam ter sido formados em um evento de impacto, devido à curta duração dele, o que não daria tempo para que grandes cristais se formassem. Os pesquisadores disseram também que a deposição de vapor químico não produziria cristais deste tamanho. Sobra, então, a alta pressão estática.

Protoplaneta

Os diamantes não são a parte mais importante desta história. Eles são apenas as embalagens que carregam coisas muito mais preciosas guardadas em seu interior. Enquanto um joalheiro pode ver um pouco de rocha presa dentro de um diamante como uma falha, para um geólogo isso é o melhor que pode acontecer. Por causa de sua forte estrutura cristalina, os diamantes podem preservar minúsculos pedaços de material que de outra forma desapareceriam sob as inexoráveis condições do universo ao longo do tempo.

O pesquisador Farhang Nabiei – da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça – examinava a relação entre os diamantes e as camadas de grafite que os cercavam quando começou a se perguntar sobre os bolsões de substâncias presas no interior.

Uma coisa fascinante sobre os diamantes é que, conforme eles estão se formando, eles frequentemente absorvem os minerais presentes em seu ambiente de formação. Usando microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de perda de energia eletrônica, a equipe analisou os diamantes do Almahata Sitta para ver quais eram estes minerais. Eles descobriram sulfeto de cromita, fosfato e ferro-níquel embutidos no diamante, com composições e morfologias que só poderiam ter ocorrido sob maior pressão do que 20 gigapascals – quase 200.000 vezes a pressão atmosférica do nível do mar.

“Uma peça importante do quebra-cabeça é que os diamantes são grandes e zonados, o que apoia fortemente a ideia de que eles se formaram no interior de um corpo (e não em um impacto, por exemplo)”, aponta Rebecca Fischer, cientista planetária da Universidade de Harvard, nos EUA, não envolvida no estudo. Fischer ressalta que a composição do material provavelmente só se formaria em altas pressões.

Aqui na Terra, a maioria dos diamantes é formada em torno de apenas 4,5 gigapascals. O resultado da equipe sugere que os diamantes do Almahata Sitta se formaram em um protoplaneta de tamanho entre Mercúrio e Marte. Embora esta seja a primeira evidência convincente para um corpo tão grande que, desde então, desapareceu, sua existência no início do Sistema Solar foi prevista por modelos de formação planetária”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.

Na imagem abaixo, é possível ver um pedaço do meteorito e seus diamantes. A parte azul são os diamantes, o cinza é o grafite e os pontos amarelos são os pedaços de materiais absorvidos.

“Modelos dinâmicos há muito sugerem a presença de muitos corpos do tamanho de Lua a Marte no Sistema Solar interno no início do acréscimo de planetas terrestres, mas geralmente se acredita que eles foram incorporados aos planetas ou perdidos – engolidos pelo Sol ou ejetados do Sistema Solar, por exemplo “, diz Fischer. “Isso é realmente uma prova intrigante de que realmente temos amostras de um desses corpos em nosso registro de meteoritos, os ureilites”, acrescenta.

“Corpos do tamanho de Marte eram comuns, e, ou se acumulavam para formar planetas maiores, ou colidiam com o Sol, ou eram ejetados do sistema solar. Este estudo fornece evidências convincentes de que este corpo era um grande planeta ‘perdido’ antes de ser destruído por colisões”, concluem os autores.

Mais meteoritos

Ainda há muitas outras amostras de ureilites para examinar e testar para ver se elas se encaixam na teoria do “planeta perdido”. “Isso levanta a questão, há mais deles?”, diz Thomas Sharp, geólogo da Universidade Estadual do Arizona que não esteve envolvido na nova pesquisa, mas estuda meteoritos usando ferramentas similares de microscopia eletrônica. “Existem outras amostras com diamantes nelas que precisam de mais caracterização para determinar se elas se formaram em grandes corpos em oposição a eventos de choque?”.

“Nós criamos uma imagem com base em uma amostra específica de ureilite, agora estamos tentando olhar para as outras amostras e encaixá-las nesta imagem”, diz Nabiei. O pesquisador está ansioso para apresentar seu trabalho e conversar com outros pesquisadores sobre o artigo. Ele diz que originalmente planejava discutir essa pesquisa em uma reunião da União Geofísica Americana em dezembro do ano passado.

“Eu estava realmente animado para falar sobre isso com as pessoas e todos os cientistas de lá, mas isso não aconteceu”, diz Nabiei. Ele é iraniano, e teve negado um visto para os EUA. “Vou apresentar (a pesquisa) em Paris, mas, pelo menos por enquanto, os EUA estão fora dos limites para nós”, lamenta.

Nabiei continuará sua pesquisa na Suíça, usando minúsculos fragmentos para reunir alguns dos buracos mais abertos na história do nosso sistema solar.

“Estamos olhando para inclusões que possuem dezenas de nanômetros e, em seguida, estamos falando de planetas que possuíam milhares de quilômetros de diâmetro”, compara. “São como dois extremos do alcance de tamanho. Eu nunca poderia imaginar que, apesar da microscopia, eu pudesse falar sobre a formação planetária”. 
FONTE: https://hypescience.com
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