26 de setembro de 2018

O novo caçador de exoplanetas da NASA detectou seus primeiros mundos alienígenas


Um exoplaneta com cerca de duas vezes o tamanho da Terra foi encontrado em órbita de uma estrela chamada Pi Mensae a cerca de 60 anos-luz de distância. É o primeiro mundo descoberto pela Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA - uma espaçonave que começou a pesquisar a galáxia há apenas dois meses.

"Este é um dos primeiros objetos que observamos", diz Chelsea Huang, cientista da TESS no Massachusetts Institute of Technology. "Estávamos dizendo imediatamente 'ei, isso é bom demais para ser verdade!'"

O mundo alienígena, Pi Mensae c, leva 6,27 dias para completar uma órbita em torno de sua estrela-mãe, Pi Mensae. Essa estrela é tão brilhante que é visível a olho nu a partir de um local de céu escuro no hemisfério sul. Foi descoberto anteriormente que havia um planeta com a massa de dez Júpiteres circulando-o. 

A TESS trabalha observando milhares de estrelas próximas na Via Láctea, em busca de sinais de planetas em trânsito - estrelas minúsculas no brilho das estrelas podem revelar a presença de um planeta em órbita passando momentaneamente na frente delas. Tal lampejo à luz do Pi Mensae foi identificado no primeiro mês de observações transmitidas pela TESS, diz Huang.

A equipe confirmou a presença de Pi Mensae c examinando estudos separados da luz de sua estrela-mãe feita por observatórios terrestres. Essa análise revelou uma pequena oscilação no movimento da estrela que os pesquisadores atribuem à força gravitacional do mundo recém-detectado da TESS.

Baseado no raio do planeta, é provavelmente um mini-Netuno com uma atmosfera gasosa de hidrogênio e hélio, diz Hugh Osborn, um pesquisador de exoplanetas do Laboratório de Astrofísica de Marselha, na França. “Quase todos os planetas que encontramos nesse raio têm essa camada gasosa”, diz ele. "Então não seria nada parecido com a Terra."

Logo após a primeira detecção, a NASA anunciou que a TESS havia encontrado um segundo planeta. Este novo mundo, chamado LHS 3844 b, orbita uma pequena estrela a 49 anos-luz de distância. É menor que Pi Mensae c, apenas 1,3 vezes o tamanho da Terra, mas muito mais quente a uma temperatura média de cerca de 532 ° C.

Está tão perto de sua estrela que orbita uma vez a cada 11 minutos. A equipe da TESS diz que pode ser o planeta mais fácil de se observar que é menos do que o dobro do tamanho da Terra. Isso significa que será mais fácil verificar se existe uma atmosfera, embora seja tão quente que provavelmente não.
Fonte: NewScientist.com

Buracos negros primitivos podem revelar como o universo se formou

 Buracos negros supermassivos sopram ventos para fora em uma forma esférica, como descrito aqui na concepção deste artista de um buraco negro.Crédito: NASA / JPL-Caltech


Muito perto do começo, pensam os cientistas, havia buracos negros.

Esses buracos negros, que os astrônomos nunca detectaram diretamente, não se formaram da maneira usual : o explosivo colapso de uma grande estrela moribunda em sua própria gravidade também. A questão nesses buracos negros, acreditam os pesquisadores, não foi esmagada em uma singularidade pelos últimos suspiros de uma velha estrela.

De fato, naquela época, nos primeiros 1 bilhão ou mais de anos do universo, não havia estrelas antigas. Em vez disso, havia enormes nuvens de matéria, preenchendo o espaço, semeando as primeiras galáxias . Alguns dos que importam, acreditam os pesquisadores, agruparam-se mais firmemente, no entanto, entrando em colapso em sua própria gravidade, assim como as velhas estrelas fizeram com o envelhecimento do universo. Esses colapsos, acreditam os pesquisadores, semearam buracos negros supermassivos que não tinham vida prévia como estrelas. Os astrônomos chamam essas singularidades de "buracos negros de colapso direto" (DCBHs).  O problema com essa teoria, porém, é que ninguém nunca encontrou uma.

Mas isso pode mudar. Um novo artigo do Georgia Institute of Technology publicado em 10 de setembro na revista Nature Astronomy propõe que o Telescópio Espacial James Webb (JWST), que a NASA pretende lançar em algum momento nos próximos anos , deve ser sensível o suficiente para detectar um galáxia contendo um buraco negro deste período antigo da história do universo. E o novo estudo propõe um conjunto de assinaturas que poderiam ser usadas para identificar uma galáxia que hospeda DCBH.

E esse telescópio ultrapoderoso pode não ter que procurar nos céus por muito tempo para encontrar um.

"Nós prevemos que o próximo Telescópio Espacial James Webb pode ser capaz de detectar e distinguir uma galáxia jovem que abriga um buraco negro de colapso direto ... com um tempo total de exposição de 20.000 segundos [5.56-hour]", escreveram os pesquisadores. . (Mais tarde, eles notaram que havia alguns elementos "crus" nessa estimativa de tempo.)

Para fazer sua previsão, os pesquisadores usaram um modelo de computador [CK?] Para simular a formação de um DCBH no início do universo. Eles descobriram que quando um DCBH se forma, faz com que muitas estrelas enormes, de vida curta e sem metal, se formem em torno dele. Assim, a luz vinda de sua galáxia hospedeira conteria assinaturas de estrelas com baixo teor de metal.

Eles também descobriram que um DCBH emergente emite altas freqüências de radiação eletromagnética que o JWST poderia reconhecer - apesar de que a radiação teria viajado tão longe, de uma galáxia se movendo tão rápido na direção oposta, que teria mudado para a radiação infravermelha por o tempo que chegou ao nosso sistema solar. (A luz é deslocada para o vermelho, ou muda para comprimentos de onda mais longos, à medida que os objetos no universo se afastam um do outro.)

E isso leva à razão subjacente de que os pesquisadores ainda podem especular (em termos muito avançados) sobre o que um DCBH deve parecer para o JWST, e esperar que o JWST realmente chegue ao espaço : Para estudar o universo primordial, os cientistas têm olhar para muito longe, com uma luz muito antiga que viaja há muito tempo. Essa luz é especialmente fraca e, sem um instrumento tão sensível quanto o JWST, a humanidade atualmente não tem como detectá-lo.

Uma vez lançado o JWST, porém, ele deve ser capaz de detectar um DCBH em um período relativamente curto, escreveram os pesquisadores. Isso porque há muitos buracos negros que os pesquisadores já podem detectar do universo ligeiramente posterior que suspeitam ser DCBHs. Mas esses buracos negros estão mais próximos da Terra, de modo que os sinais que a humanidade pode detectar a partir deles foram criados mais tarde em sua vida, quando as evidências de como se formaram foram perdidas.

Há uma série de perguntas abertas sobre DCBHs que o JWST pode responder, disseram os pesquisadores em uma declaração - como se um DCBH se forma e então faz com que uma galáxia se forme em torno dele, ou se DCBHs se formaram depois que o assunto ao redor deles já estava aglutinado juntos em estrelas.

"Este é um dos últimos grandes mistérios do universo primitivo", disse Kirk Barrow, o primeiro autor do estudo e recém-formado em doutorado na Escola de Física da Georgia Tech, em um comunicado. "Esperamos que este estudo forneça um bom passo para descobrir como esses buracos negros supermassivos se formaram no nascimento de uma galáxia."

Fonte: Live Science .

Surpreenda a descoberta de uma supernova de 14 anos

Grande parte da astronomia de hoje acontece por meio de pesquisas metódicas, mas às vezes descobertas acidentais ainda nos surpreendem. Tal é o caso do transitório CGS2004A, uma possível supernova recentemente detectada em uma galáxia a quase 50 milhões

 Imagem de Hubble da galáxia NGC 1892, em que uma supernova de 2004 foi descoberta recentemente. NASA / ESA / HST

Observando Explosões

Supernovas - alguns dos fenômenos mais brilhantes do nosso universo - são vastas explosões que marcam a destruição de estrelas nos estágios finais de sua evolução. A história das observações de supernovas é longa: a primeira supernova registrada foi vista na China em 185 dC! Como as supernovas são escassas (talvez 1–3 por século na Via Láctea) e seus estágios mais brilhantes são de curta duração (com duração de apenas alguns meses), apenas um punhado de supernovas foram vistas a olho nu através das eras. A invenção do telescópio, no entanto, mudou isso: à medida que a tecnologia melhorava, os astrônomos puderam observar supernovas brilhantes em galáxias além da Via Láctea.
Observações cronológicas de NGC 1892. Do topo, uma imagem de Hubble de 2001, a imagem CGS de 2004, a imagem de Stockler de Moraes de 2017 e uma imagem de Magellan de 2018. O transiente é visível apenas na imagem CGS de 2004. Guillochon et al. 2018
Hoje, cerca de 50.000 supernovas foram observadas. O campo foi vastamente expandido por recentes pesquisas automáticas sobre o céu que metodicamente buscavam transientes. Não obstante, intrépidos astrônomos individuais ainda contribuem para essa cena - como evidenciado pela recente descoberta do astrônomo amador brasileiro Jorge Stockler de Moraes.

Um achado inesperado

Em janeiro de 2017, Stockler de Moraes fotografou a distante galáxia NGC 1892 usando um telescópio de 12 polegadas de diâmetro. Quando mais tarde comparou sua imagem a uma imagem de arquivo de 2004 da mesma galáxia, tirada como parte do  Carnegie-Irvine Galaxy Survey  (CGS), ele descobriu uma diferença distinta entre as duas fotos: uma fonte brilhante estava presente na imagem arquivística. que não era visível em sua foto recente.
Stockler de Moraes contatou em seguida o astrônomo James Guillochon (Centro Harvard de Astrofísica), que primeiro eliminou possíveis explicações alternativas para a fonte - como planetas menores em nosso sistema solar que poderiam ter coincidido com a NGC 1892 na época. Guillochon então trabalhou com uma equipe de colaboradores para explorar outras imagens da galáxia e conduzir imagens de acompanhamento, bem como analisar o transiente na imagem do CGS.

Colapso Principal

Verificou-se que o CGS2004A com marcação transitória estava ausente em todas as imagens adicionais que os autores exploraram, tanto nos anos anteriores como posteriores à observação do CGS. A análise fotométrica de Guillochon e colaboradores do transiente e nosso conhecimento da natureza da NGC 1892, uma galáxia massiva de formação estelar, sugerem ainda que esse transiente provavelmente foi uma supernova do Tipo IIP, causada quando o núcleo de uma estrela massiva (talvez 8). –50 massas solares) de repente entra em colapso.
Com base na análise dos autores, parece que Stockler de Moraes descobriu por acaso uma explosão estelar que passou despercebida 14 anos atrás. Descobertas como essas nos ajudam a continuar expandindo nossa compreensão de como as estrelas evoluem em todo o universo.
Fonte: skyandtelescope.com

Agora sabemos como o interior de Júpiter se parece


Um dos principais objetivos da sonda Juno, da NASA, é estudar o interior de Júpiter. Graças a sua missão dedicada, finalmente sabemos o que se passa debaixo das nuvens desse fascinante planeta. Em uma série de quatro artigos publicados na prestigiada revista científica Nature, pesquisadores revelaram as últimas descobertas da nave. É a primeira visão de como funciona um planeta gigante gasoso por dentro”, Jonathan Fortney, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (EUA), disse ao portal IFLScience.

O que há embaixo das nuvens?

Uma das principais descobertas é que agora sabemos até onde a atmosfera de Júpiter se estende: 3.000 quilômetros abaixo do topo das nuvens, o que é muito maior do que o esperado. Quando se atinge essa profundidade, a composição do planeta muda drasticamente. O interior se comporta como um sólido, embora não seja. Em vez disso, é uma mistura fluida de hidrogênio e hélio que gira como um corpo sólido. Em seu núcleo, a pressão é cerca de 100.000 vezes maior do que a da Terra.

“Toda esta informação tem consequências complexas na nossa compreensão sobre o interior do planeta, o que, por sua vez, nos permite chegar mais perto de entender a sua formação”, explicou Yamila Miguel, da Universidade de Leiden, na Holanda, ao IFLScience.

Júpiter é famoso por essas faixas de nuvens que cobrem o planeta, descobertas pela primeira vez por Galileu há 400 anos. Mas os cientistas não tinham certeza de quão longe elas se estendiam. Com base nas últimas informações, parece que param a 3.000 quilômetros de profundidade.  Galileu viu essas listras na atmosfera de Júpiter muitos séculos atrás, então é definitivamente algo que nós queríamos confirmar há muito tempo”, acrescentou Miguel.

Campo gravitacional

Outra descoberta importante é que o campo gravitacional de Júpiter não é simétrico de norte a sul. Isso é inesperado para um planeta tão fluido que gira rapidamente. O fenômeno pode ser causado pelos ventos e fluxos atmosféricos variados do planeta. À medida que os jatos de superfície propagam profundamente no planeta, eles produzem uma perturbação do campo de gravidade que nós determinamos com Juno”, disse Daniele Durante, da Universidade Sapienza em Roma, na Itália, ao IFLScience.

Os pesquisadores também descobriram que a atmosfera de Júpiter representa cerca de 1% da massa do planeta, equivalente a cerca de três Terras, o que é uma quantidade enorme. A atmosfera da Terra, em comparação, representa apenas um milionésimo da massa total do nosso planeta. Estes resultados foram possíveis graças ao conjunto exclusivo de instrumentos da Juno e seus passeios próximos do planeta – apenas alguns milhares de quilômetros da sua superfície.
Ciclones

Por fim, Alberto Adriani, do Instituto de Astrofísica e Planetologia Espacial em Roma, na Itália, e seus colegas observaram a estrutura dos polos de Júpiter no infravermelho, pela primeira vez. Eles descobriram que os ciclones nos polos criam padrões poligonais persistentes, com oito ciclones se formando ao redor de um único ciclone central no polo norte. No polo sul, cinco ciclones fazem o mesmo. Juno é a primeira missão projetada para dar aos instrumentos uma excelente visão dos polos”, disse Adriani ao IFLScience. “As estruturas ciclônicas que observamos lá não existem em outros planetas do nosso sistema solar”.
Próximos passos

Ainda há muito por vir. Por exemplo, Juno vai medir as marés da lua Io, enquanto o satélite exerce atração gravitacional sobre o planeta.  A profundidade e a estrutura da Grande Mancha Vermelha de Júpiter também serão medidas, possivelmente até a massa de seu núcleo central. Nosso conhecimento dos gigantes de gás está avançando muito em 2018. 

As últimas informações levantadas de Saturno pela falecida sonda Cassini também devem produzir mais detalhes interessantes sobre este tipo de planeta. Isso é importante por que muitos dos mundos que encontramos fora do nosso sistema solar são gigantes gasosos. Ao compreender nossa própria vizinhança, descobrimos muito mais sobre planetas por todo o universo também.
Fonte: hypescience.com

Analisada única anã branca orbitada por fragmentos planetários


Impressão de artista que mostra um disco de poeira e fragmentos planetários em torno de uma estrela.Crédito: NASA/JPL-Caltech

O estudo, liderado por Paula Izquierdo, aluna de doutoramento do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL), aprofundou a análise desta excecional anã branca, que mostra trânsitos periódicos produzidos por fragmentos de um planetesimal dizimado. As observações usadas para esta investigação foram obtidas com o GTC (Gran Telescopio Canarias) e com o Telescópio Liverpool.

O artigo, publicado recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, confirma a evolução contínua dos trânsitos produzidos pelos remanescentes de um planetesimal em órbita da anã branca WD 1145+017. Estes "detritos" passam em frente da estrela a cada 4,5 horas, bloqueando uma fração da luz da estrela. A interação contínua e a fragmentação destes detritos provocam grandes mudanças na profundidade e na forma dos trânsitos observados.

WD 1145+017 é uma anã branca, o núcleo remanescente de uma estrela que esgotou o seu combustível nuclear. A maioria das anãs brancas têm massas menores que a do Sol e tamanhos semelhantes à Terra. Muitos estudos indicam que 95% de todas as estrelas no Universo terminarão as suas vidas como anãs brancas, entre elas o nosso próprio Sol.

"O estudo deste sistema dar-nos-á informações sobre o futuro do nosso Sistema Solar," explica Paula Izquierdo, autora principal do artigo. Por esse motivo, WD 1145+017 é especial. É a primeira anã branca para a qual as mudanças no brilho devido a ocultações (parte da luz da estrela é bloqueada pelos fragmentos de um corpo rochoso numa órbita de 4,5 horas) foram detetadas, sofrendo colisões contínuas que vão resultar na sua desintegração.

Embora este sistema tenha sido apenas descoberto em 2015, já atraiu a atenção de um grande número de grupos de investigação. Este estudo mais recente apresenta os primeiros dados espectroscópicos simultâneos, obtidos com o GTC (10,4 metros) e dados fotométricos do Telescópio Liverpool (2 metros), ambos no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma).

"Quando o sistema está fora de trânsito, assumimos que detetamos 100% do fluxo, porque nada atrapalha a luz emitida pela anã branca," explica a investigadora do IAC/ULL. "Mas quando os detritos planetários em órbita da estrela cruzam a nossa linha de visão," realça, "o que acontece durante um trânsito, a quantidade de luz que recebemos é reduzida. Essa redução é tão grande quanto 50% no trânsito mais profundo que observámos: grandes nuvens de poeira que sopram os fragmentos planetesimais são capazes de ocultar metade da luz da anã branca."

O estudo também confirma que os trânsitos na faixa visível da luz são "cinza". Ou seja, não há relação entre a profundidade dos trânsitos e as suas cores, o que faz com que os trânsitos sejam igualmente profundos nas cinco bandas de onda estudadas. Os autores discutem uma nova hipótese na qual a queda observada na quantidade de luz é devida a uma estrutura oticamente espessa, não a uma estrutura opticamente fina como proposto anteriormente.

"O trânsito mais profundo mostra uma estrutura complexa que pudemos modelar usando a superposição de diferentes nuvens de poeira, como se fosse produzido por seis fragmentos igualmente espaçados vindos dos planetesimais," explica Pablo Rodríguez-Gil, coautor do artigo, investigador do IAC e professor associado da ULL.

Entre os diferentes achados, a equipa observou uma redução na quantidade de absorção produzida pelo ferro durante o trânsito mais profundo detetado: "Parte dessa absorção," afirma o coautor Boris Gänsicke, astrónomo da Universidade de Warwick (Reino Unido), "não tem origem na atmosfera da anã branca, mas num disco de gás que também orbita em seu redor, de modo que demonstrámos que o disco de fragmentos e de gás devem estar espacialmente relacionados."

Finalmente, usaram a distância de WD 1145+017, obtida pela missão Gaia da ESA, para derivar a massa, raio, temperatura e idade do sistema.
Fonte: Astronomia OnLine
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