21 de maio de 2018

Tornados solares fazem girar a cabeça dos astrônomos

Os tornados solares são belos espetáculos e assustadores pelo tamanho - mas não giram. [Imagem: NASA/SDO/GSFC]

Tornados solares não giram
Os tornados solares são estudados há décadas, mas apareceram ante os olhos dos cientistas em toda a sua glória graças a sondas espaciais como a SDO, da NASA. Mas parece que muito do que se sabia - ou se acreditava que se sabia - sobre esses tornados solares está errado, a começar pelo seu nome. O que acontece é que os tornados solares nem sequer giram, garantem Nicolas Labrosse e uma equipe das universidades de Glasgow (Escócia) e Toulouse (França), Academia Tcheca de Ciência e do Observatório de Paris.
Tornados em 3D
O grupo fez uma análise dessas estruturas enormes, cada uma medindo várias vezes o tamanho da Terra, e concluiu que os astrônomos vinham considerando que elas eram semelhantes a tornados porque se basearam apenas em imagens fotográficas comuns, em 2D.
Quando usaram o efeito Doppler para adicionar uma terceira dimensão às fotos dos telescópios, Labrosse e seus colegas puderam medir a velocidade do plasma em movimento, bem como sua direção, temperatura e densidade. Usando vários anos de observações, eles construíram um quadro mais completo do campo magnético da estrutura que suporta o plasma - essas estruturas são conhecidas como proeminências.
"Descobrimos que, apesar de como as proeminências e os tornados aparecem nas imagens, o campo magnético não é vertical, e o plasma se move sobretudo horizontalmente ao longo das linhas do campo magnético. No entanto, nós vemos as formas de tornado nas imagens devido aos efeitos de projeção, onde a informação da linha de visão é comprimida no plano do céu," explicou Labrosse.
"O efeito geral é semelhante ao rastro de um avião em nossos céus: o avião viaja horizontalmente a uma altura fixa, mas vemos que a trilha começa acima de nossas cabeças e termina no horizonte. Isso não significa que o avião tenha caído," ilustrou Arturo Ariste, membro da equipe.
Proeminências de tornado
Os tornados solares gigantes - tecnicamente chamados de proeminências de tornado - têm sido observados no Sol há mais de 100 anos. Apesar de sua semelhança com os tornados na Terra, contudo, eles são muito diferentes.  
Enquanto os tornados terrestres são formados por ventos intensos e são muito móveis, os tornados solares são gases magnetizados. Eles parecem estar ancorados em algum ponto abaixo da superfície solar e, portanto, permanecem fixos no lugar - e, não se esqueça, não giram.
Fonte: Inovação Tecnológica

Entre local e Laniakea

Numa primeira olhada essa imagem é dominada pelo vibrante brilho da galáxia espiral que pode ser observada na parte inferior esquerda do frame. Contudo, essa galáxia, está longe de ser a coisa mais interessante aqui, atrás dela está um belo aglomerado de galáxias.  As galáxias não estão aleatoriamente distribuídas no espaço, elas se aglomeram, se juntam e pela força da gravidade formam grupos e aglomerados. A Via Láctea é um membro do chamado Grupo Local, que é parte por sua vez, do Aglomerado de Virgo, e que ainda faz parte do Superaglomerado Laniakea que agrupa mais de 100 mil galáxias.

O aglomerado de galáxias nessa imagem é conhecido como SDSS J033+0651. Aglomerados como esse podem ajudar os astrônomos a entender o universo distante. O SDSS J033+0651 foi imageado como parte de um estudo de formação de estrelas em galáxias distantes. As regiões de formação de estrelas não são normalmente muito grandes, elas se esticam por poucas centenas de anos-luz na sua maioria, assim é complicado para telescópios identificar essas regiões a uma distância muito grande. 

Mesmo usando as câmeras mais sensíveis e de mais alta resolução, o Hubble não pode resolver as regiões de formação de estrelas muito distantes, assim, os astrônomos usam um truque cósmico, eles buscam por aglomerados de galáxias, que têm uma influência gravitacional tão grande que eles podem contorcer o espaço-tempo ao seu redor. Essa distorção age como uma lente, amplificando a luz de galáxias distantes e produzindo arcos alongados, como observado na parte esquerda da imagem acima.

Estação Espacial Internacional será o lugar mais frio do universo em alguns dias

A NASA enviou hoje para o espaço uma nave cheia de equipamentos que irão auxiliar os astronautas da Estação Espacial Internacional (ISS) e cientistas aqui na Terra a desenvolver novas pesquisas. A mais interessante delas é um experimento que irá “congelar” átomos com lasers, criando o ponto mais frio do universo. Esta super geladeira terá menos de um bilionésimo de grau acima do zero absoluto, a temperatura mais baixa possível.

O Cold Atom Laboratory (CAL) (Laboratório do Átomo Frio, em tradução livre), é um instrumento compacto, do tamanho de um cooler de cerveja, que usa lasers para gerar um ambiente super-refrigerado 10 bilhões de vezes mais frio que o vácuo do espaço. É tão frio dentro da CAL que os átomos se tornam quase imóveis. Lá dentro, o instrumento usa ímãs para segurar os átomos quase imóveis para que os cientistas possam observar seus movimentos e como eles interagem.

Experimentos parecidos já foram feitos aqui na Terra, mas sempre enfrentaram um desafio praticamente insuperável: a força da gravidade. Mesmo átomos ultra-gelados acabam sucumbindo à força da gravidade. Assim, quando os experimentos foram conduzidos aqui, os cientistas puderam observar os átomos em câmera lenta por apenas um segundo.

O CAL foi lançado no espaço na sonda Orbital ATK Cygnus, com destino à ISS. “No campo da física moderna, o novo Cold Atom Lab (CAL) da Cygnus poderia ajudar a responder a algumas grandes questões. O CAL cria uma temperatura 10 bilhões de vezes mais fria que o vácuo do espaço, então usa lasers e forças magnéticas para desacelerar os átomos até que estejam quase imóveis. No ambiente de microgravidade da estação espacial, CAL pode observar estes átomos ultra-frios por muito mais tempo do que o possível na Terra. 

Os resultados desta pesquisa podem levar a uma série de tecnologias aprimoradas, incluindo sensores, computadores quânticos e relógios atômicos usados na navegação de espaçonaves”, diz um comunicado da Agência Espacial Americana. Uma vez instalado em um ambiente de microgravidade, o CAL revelará remotamente átomos em desaceleração aos cientistas por segundos a mais do que é possível na Terra, permitindo que eles entendam melhor o comportamento quântico dos átomos.

Frio mais frio

O vácuo do espaço é muito frio: tem cerca de – 270,55 C°. Mas as temperaturas dentro do CAL serão ainda mais baixas: quase zero absoluto, ou menos 273,15 Cº. A essa temperatura, os átomos diminuem tanto sua velocidade que começam a entrar no mesmo estado quântico, exibindo a mesma quantidade de energia que os outros. Seu comportamento torna-se mais ondulado, e eles começam a se sincronizar como uma fila de dançarinos, um fenômeno conhecido como Condensado de Bose-Einstein (BEC).

Na microgravidade da ISS, espera-se que os átomos retenham este estado da matéria por até 10 segundos, oferecendo aos pesquisadores a possibilidade de observar comportamentos quânticos nunca vistos antes.  O CAL é capaz de capturar três tipos de átomos para os cientistas estudarem: um rubídio e dois isótopos de potássio, resfriando-os até quase imobilidade em segundos e mantendo-os em armadilhas magnéticas para observação dos cientistas na Terra.

Uma vez que a CAL chegue à ISS e esteja instalado, o trabalho dos astronautas estará feito. O instrumento será operado remotamente a partir do solo. Os experimentos irão operar por até 6 horas e meia por dia enquanto a tripulação da ISS estiver dormindo, para minimizar a perturbação da microgravidade da estação espacial, segundo representantes da NASA.

Uma vez que o experimento esteja em andamento, e se as temperaturas ficarem tão frias quanto o esperado, o CAL irá quebrar o recorde de lugar mais frio do universo. Atualmente, o título pertence à Nebulosa Boomerang, localizada a 5.000 anos-luz de distância, que vive em congelantes – 272 Cº. 
Fonte: https://hypescience.com

O “último abraço” do VIMOS


Nesta imagem, obtida pelo instrumento VIMOS montado no Very Large Telescope do ESO, podemos ver duas galáxias em espiral presas numa dança rodopiante. As duas galáxias em interação — NGC 5426 e NGC 5427 — formam em conjunto um intrigante objeto astronômico chamado Arp 271, o qual foi capturado pelo VIMOS antes deste ser desativado a 24 de Março de 2018.  O VIMOS, VIsible Multi-Object Spectrograph, esteve em operação no VLT durante impressionantes 16 anos. Durante este tempo, o instrumento ajudou os cientistas a estudar as fases iniciais rebeldes da vida de galáxias massivas, observar interações de galáxias triplas e explorar questões cósmicas profundas, como por exemplo, como é que as galáxias mais massivas do Universo cresceram tanto. Em vez de se focar apenas num único objeto, o VIMOS podia captar informação detalhada sobre centenas de galáxias de uma só vez. 

Este instrumento muito sensível colectou espectros de dezenas de milhares de galáxias em todo o Universo, mostrando-nos como se formam, crescem e evoluem.  Nesta imagem, Arp 271 encontra-se enquadrado por um fundo de galáxias distantes e podemos ver filamentos de gás azulado, poeira e estrelas jovens transpondo o fosso entre as duas galáxias — resultado da sua interação gravitacional mútua. Como muitas observações astronômicas, esta imagem mostra-nos também o passado. Graças à enorme distância que separa a Terra de Arp 271, a imagem mostra-nos na realidade como é que estas galáxias eram há cerca de 110 milhões de anos atrás: o tempo que a sua luz levou a chegar até nós. Este tipo de colisão e fusão será o destino eventual da Via Láctea, uma vez que os cientistas pensam que a nossa galáxia sofrerá uma interação semelhante com a sua galáxia vizinha Andrômeda.
Fonte: ESO

Uma formiga espacial dispara os seus lasers

A Nebulosa da Formiga, fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, assemelha-se à cabeça e corpo de uma formiga. Na realidade, é o resultado da morte de uma estrela parecida com o Sol e de complexas interações de material no seu coração.Crédito: NASA, ESA e Equipa de Arquivo do Hubble (STScI/AURA)

Um fenómeno raro, relacionado com a morte de uma estrela, foi descoberto em observações feitas pelo observatório espacial Herschel da ESA: uma emissão de laser incomum da espetacular Nebulosa da Formiga, que sugere a presença de um sistema duplo de estrelas escondido no seu coração. Quando as estrelas de baixo a médio peso, como o nosso Sol, se aproximam do fim das suas vidas, tornam-se, eventualmente, estrelas anãs brancas e densas. No processo, expelem as suas camadas externas de gás e poeira para o espaço, criando um caleidoscópio de padrões intricados, conhecidos como uma nebulosa planetária.

As observações do Herschel, no infravermelho, mostraram que a morte dramática da estrela central no núcleo da Nebulosa da Formiga é ainda mais teatral do que o sugerido pela sua aparência colorida em imagens visíveis - como aquelas obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Conforme revelado pelos novos dados, a Nebulosa da Formiga também irradia intensa emissão de laser a partir do seu núcleo.

Embora os lasers da vida quotidiana atual possam significar efeitos visuais especiais em concertos de música, no espaço, as emissões concentradas são detetadas em diferentes comprimentos de onda sob condições específicas. Apenas alguns destes lasers infravermelhos espaciais são conhecidos.

Por coincidência, o astrónomo Donald Menzel, o primeiro que observou e classificou esta nebulosa planetária em particular, na década de 1920 (é oficialmente conhecida como Menzel 3), também foi um dos primeiros a sugerir que, em certas condições, a amplificação da luz natural por emissão estimulada de radiação - a partir do qual a sigla ‘laser’ deriva (light amplification by stimulated emission of radiation) - poderia ocorrer em nebulosas gasosas. Isto foi bem antes da descoberta e da primeira operação bem-sucedida dos lasers nos laboratórios em 1960, uma ocasião que, aliás, é celebrada anualmente a 16 de maio como o Dia Internacional da Luz.

"Quando observamos Menzel 3, vemos uma estrutura surpreendentemente intricada composta de gás ionizado, mas não podemos ver o objeto no seu centro a produzir esse padrão", diz Isabel Aleman, principal autora de um artigo que descreve os novos resultados. "Graças à sensibilidade e ampla faixa de comprimento de onda do observatório Herschel, detetámos um tipo muito raro de emissão, denominado emissão de laser de recombinação de hidrogénio, que forneceu uma maneira de revelar a estrutura e as condições físicas da nebulosa."

Este tipo de emissão de laser necessita de gás muito denso perto da estrela. A comparação das observações com modelos descobriu que a densidade do gás emissor de laser é cerca de dez mil vezes maior do que a do gás visto em nebulosas planetárias típicas e nos lóbulos da própria Nebulosa da Formiga. Normalmente, a região próxima à estrela morta - neste caso, a distância entre Saturno e o Sol - é bastante vazia, porque a maior parte do seu material é ejetada para fora. Qualquer gás remanescente cairia logo de volta nela.

"A única maneira de manter o gás perto da estrela é se este estiver a orbitar em torno dela num disco," diz o coautor Albert Zijlstra. "Neste caso, observamos um disco denso no centro que é visto aproximadamente na borda. Esta orientação ajuda a amplificar o sinal do laser. O disco sugere que a anã branca tem um companheiro binário, porque é difícil fazer com que o gás ejetado entre em órbita, a menos que uma estrela acompanhante o desvie na direção certa."

Os astrónomos ainda não conseguiram observar a segunda estrela, mas acham que a massa da estrela companheira está a ser ejetada e depois capturada pela compacta estrela central da nebulosa planetária original, produzindo o disco onde a emissão do laser é produzida.

"Usámos o Herschel para caracterizar vários componentes de gás e poeira na nebulosa em torno de estrelas antigas, mas não estávamos necessariamente à procura de um fenómeno de laser," acrescenta Toshiya Ueta, principal investigador do projeto de Pesquisa de Nebulosas Planetárias de Herschel. "Tal emissão só foi anteriormente identificada num punhado de objetos; esta foi uma descoberta notável que não antecipámos. Certamente há mais nas nebulosas estelares para além do que está à vista!"

"Este estudo sugere que a inconfundível Nebulosa da Formiga, como a vemos hoje, foi criada pela natureza complexa de um sistema estelar binário, que influencia a forma, propriedades químicas e evolução nestes estágios finais da vida de uma estrela," diz Göran Pilbratt, Cientista do projeto Herschel da ESA.

"O Herschel ofereceu as perfeitas capacidades de observação para detetar este extraordinário laser na Nebulosa da Formiga. As descobertas ajudar-nos-ão a restringir as condições sob as quais este fenómeno ocorre e também a refinar os nossos modelos de evolução estelar. É também uma conclusão feliz o facto da missão Herschel ter sido capaz de ligar as duas descobertas de Menzel de há quase um século atrás."
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia/

Telescópio caçador de planetas faz sua primeira foto

São cerca de 200.000 estrelas em apenas uma imagem - o TESS irá observar o céu inteiro.[Imagem: NASA/MIT/TESS]
200.000 estrelas
telescópio caçador de exoplanetas TESS, da NASA, enviou sua primeira imagem de testes. Lançado há cerca de um mês, ele estava próximo da Lua quando fez a foto - para estabilizar sua órbita final de 13,7 dias ao redor da Terra, o telescópio espacial está usando uma assistência gravitacional da Lua. A imagem está distante dos primores apresentados pela equipe do telescópio Hubble, por exemplo, mas a qualidade do telescópio fica patente no fato de ela conter mais de 200.000 estrelas.
O trabalho do telescópio será catalogar as estrelas - ele irá observar o céu inteiro - e depois monitorá-las em busca de variações no seu brilho, que podem indicar a presença de planetas - a luz da estrela sofre uma pequena variação quando um planeta passa à sua frente, uma técnica conhecida como trânsito planetário. A imagem foi feita por uma das quatro câmeras do telescópio, que fez uma exposição de dois segundos.
No próximo dia 30, o observatório espacial ligará seus motores pela sexta vez, o que lhe dará o impulso final para que ele alcance sua órbita operacional em torno da Terra.
Fonte: Inovação Tecnológica
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