8 de outubro de 2018

As nebulosas planetárias revelam a cinemática do halo exterior da galáxia Messier 87


Distribuição espacial das 298 PNs espectroscopicamente confirmadas no halo de M87, codificadas por cores de acordo com o seu VLOS e seu tamanho dimensionado de acordo com sua probabilidade de pertencer ao halo liso. O centro de M87 é mostrado pelo círculo preto e o eixo principal fotométrico da galáxia pela linha tracejada. Crédito: Longobardi et al., 2018.

Os astrónomos realizaram um estudo de quase 300 centenas de nebulosas planetárias na supergigante galáxia elíptica Messier 87. A nova pesquisa, publicada a 27 de Setembro no repositório de pré-impressão arXiv, revela informações essenciais sobre o halo exterior da galáxia e os seus subcomponentes. 

Localizada a cerca de 53,5 milhões de anos-luz de distância na constelação de Virgem, Messier 87, ou M87, abreviada (também designada NGC 4486), é uma das galáxias mais massivas do universo local. Seu halo se estende a um raio de cerca de 650.000 anos-luz. Os astrônomos estão interessados ​​em estudos de halos externos de galáxias massivas locais, pois podem conter os registros fósseis dos eventos de acréscimo em forma de subestruturas cinemáticas. Em galáxias gigantes como a M87, as nebulosas planetárias são freqüentemente usadas para encontrar tais estruturas, uma vez que elas podem servir como traçadores discretos de decomposição cinemática.

Recentemente, um grupo de pesquisadores liderado por Alessia Longobardi, da Universidade de Pequim, na China, conduziu um estudo cinemático das nebulosas planetárias em M87, a fim de identificar os subcomponentes das regiões ultraperiféricas da galáxia. Sua amostra inclui 298 nebulosas planetárias.

Para a pesquisa, os astrônomos usaram a modelagem de mistura gaussiana para separar estatisticamente componentes distintos de velocidade e identificar o componente halo liso, suas subestruturas não relaxadas e as nebulosas planetárias intra-cluster.

"Os objetivos deste trabalho são identificar as PNs [nebulosas planetárias] no halo liso M87, utilizando velocidades precisas e seguindo a abordagem de Longobardi et al. (2015a). Trabalhamos com a amostra de 253 PNs M87 halo 45 intracluster (IC) PNs, para o qual velocidades de linha de visada (LOSVs) estão disponíveis com uma precisão de velocidade mediana estimada de 4,2 km / s, "o documento diz.

Os LOSVs das nebulosas planetárias estudadas permitiram aos pesquisadores identificar subcomponentes e medir o conteúdo de momento angular do halo M87 principal. Além disso, a pesquisa resultou em restringir a distribuição orbital das estrelas nas regiões mais externas da galáxia.

Em particular, os pesquisadores identificaram vários subcomponentes: as nebulosas planetárias intracluster (ICPNs), o evento de acreção "coroa" (na subestrutura chamada "coroa") e o halo M87 liso.

O estudo constatou que as estrelas intracluster têm uma distribuição de velocidade da linha de visão fortemente não gaussiana (LOSVD) com um pico a essa velocidade e asas fortes e assimétricas. Além disso, a forma deste LOSVD é consistente com o das galáxias no subcluster A de Virgem, o que sugere o acúmulo contínuo do aglomerado de Virgem.

Os pesquisadores também fizeram conclusões importantes sobre o halo suave do M87. Eles assumem que este halo se estenda além do raio de cerca de 195.000 anos-luz e se torna fortemente radialmente anisotrópico. Os autores do artigo acrescentaram que o perfil de dispersão de velocidade é consistente com a curva de velocidade circular de raio X naquele raio sem efeitos de pressão não térmica. A curva de velocidade circular de raios-X sobe acentuadamente para fora cerca de 97.500 anos-luz, atingindo 700 km / s a ​​652.000 anos-luz.
Fonte: PHYS.ORG

LHC completou 10 anos. Por que ninguém comemorou?

Sem muitos resultados no LHC atual, já está pronto o primeiro magneto do LHC do futuro.[Imagem: Reidar Hahn/Fermilab]

Comemorar o quê?
Só em Julho do ano que vem comemoraremos os 50 anos dos primeiros passos humanos na Lua, mas os burburinhos da comemoração já podem ser ouvidos, principalmente nos cinemas. O pouso na Lua foi o primeiro evento de mídia verdadeiramente global e uma expressão icônica do desejo humano de explorar e entender o Universo.
É estranho, então, que o aniversário de outro evento que encarnou a mesma aspiração tenha passado com tão pouca fanfarra, no último dia 10 de Setembro. Com uma audiência global de mais de 1 bilhão de pessoas, a ativação do LHC, ou Grande Colisor de Hádrons, foi vista por mais pessoas do que o primeiro pouso na Lua.
Como se disse na época, ligar o LHC "foi para a física o que o programa Apolo era para a exploração espacial". É fato que as coisas não começaram muito bem, com a quebra do ainda reluzente acelerador de partículas apenas dois dias depois de ser ligado.  Mas, na verdade, a euforia dos primeiros momentos deu lugar a uma realidade mais sóbria.
LHC completou 10 anos. Por que ninguém comemorou?
Sem todas as respostas que esperavam, os físicos apostam em um novo aumento de energia para desvendar os muitos mistérios que envolvem a matéria - um novo LHC. [Imagem: Daniel Dominguez/Maximilien Brice]
O que deu certo
Vamos celebrar os pontos positivos. Para começar, o LHC não destruiu o mundo sugando-o para um buraco negro, como prediziam alguns teóricos mais estilo "mídias sociais" - ainda que outros físicos bem mais comedidos tenham vindo a público depois explicar sobre as possibilidades dos micro-buracos negros e seu papel quanto a outras dimensões.
Então teve o bóson de Higgs, é claro. Sua descoberta em 2012, embora em um comunicado cheio de tato e depoimentos falando de uma "aparente descoberta", representou a glória suprema do Modelo Padrão da física de partículas, a confirmação final de uma ideia teórica concebida apenas cinco anos antes de Armstrong dar seu pequeno passo na Lua.
De qualquer forma, um Nobel de Física depois, mas principalmente a detecção do decaimento do bóson de Higgs, hoje ninguém mais duvida da corrente principal da Física.
LHC completou 10 anos. Por que ninguém comemorou?
Os físicos estão construindo também um LHC para quasipartículas, para estudar a matéria sólida. [Imagem: Fabian Langer/Universidade de Regensburg]
O que não deu tão certo
Mas é justamente aí onde os problemas começam.
"Há um enorme elefante na sala, e é por isso que sabemos que o Modelo Padrão não é uma teoria final," disse Tara Shears, da Universidade de Liverpool e membro do experimento LHCb, ainda concentrado em encontrar uma "nova física".
O Modelo Padrão não consegue explicar a natureza de fenômenos como a matéria escura ou a energia escura, e nem mesmo porque a massa medida do bóson de Higgs oscila no limite mais baixo do que é possível em um Universo estável.
supersimetria se anunciou como o sucessor muito elogiado do Modelo Padrão, prevendo um enxame de partículas adicionais. "O LHC procurou meticulosamente ao ar livre, bem como em vários cantos e recantos por estas [partículas] e mostrou que elas não estão lá," conta Ben Allanach, da Universidade de Cambridge, um ex-aderente à supersimetria.
LHC completou 10 anos. Por que ninguém comemorou?
Outra esperança para entender melhor o Universo está em um acelerador de antimatéria. [Imagem: Aakash A. Sahai - 10.1103/PhysRevAccelBeams.21.081301]
O que fazer
Isso é um golpe para os egos dos físicos teóricos, condicionados por uma série de sucessos que culminaram na descoberta do bóson de Higgs. Isto sugere que, onde quer que uma teoria melhor esteja, ela provavelmente não terá a beleza da supersimetria.
Mas ninguém disse que investigar a essência da realidade era fácil. Resta o consolo de que o LHC já determinou o conteúdo do Universo com maior precisão do que qualquer experimento anterior.
O que nos resta fazer? A proposta dos físicos já está bem delineada e, na verdade, já em andamento: construir um LHC maior.
Fonte: Inovação Tecnológica

AS novas vizinhas da Via Láctea


Uma imagem ótica do megacam de Magellan da galáxia anã Phoenix II. Sim, as fracas estrelas da galáxia são difíceis de localizar entre as muitas estrelas de primeiro plano da Via Láctea. Um novo artigo fornece novas observações e restrições sensíveis em quatro dos vizinhos da galáxia anã da Via Láctea. Crédito: Mutlu-Pakdil et al. 2018


As galáxias anãs ultra-fracas são os sistemas estelares menores, mais dominados pela matéria escura e menos quimicamente enriquecidos do universo, e são alvos importantes para o entendimento da matéria escura e da formação de galáxias. Eles compreendem em número a maioria das galáxias no universo, e não menos importante, galáxias anãs ao redor da Via Láctea fornecem informações empíricas cruciais para a verificação de cenários de formação de nossa própria galáxia. Atualmente, existem cerca de sessenta galáxias anãs associadas à Via Láctea e a menos de um milhão de anos-luz; a galáxia de Andrômeda, nossa galáxia espiral vizinha grande e próxima, está a dois milhões e meio de anos-luz de distância.

Muitas novas galáxias satélites MW foram descobertas nos últimos anos, mas algumas foram postas em causa por campanhas de imagem mais sensíveis e a maioria tem apenas propriedades mal constrangidas. O astrônomo da CfA Nelson Caldwell era membro de uma equipe que usava o telescópio Magellan Clay e o instrumento Megacam para obter imagens de quatro galáxias anãs próximas sondando quase dezesseis vezes mais tênues do que as medições anteriores. As imagens revelam novas estrelas e outros objetos, incluindo estruturas estendidas, e permitiram que os astrônomos revisassem os principais parâmetros dessas galáxias.

Um dos anões, Sagitário II, com uma massa de gás de apenas 1300 massas solares, é incomum, pois é pequeno em tamanho, mesmo para uma galáxia anã e pode ser considerado como o aglomerado globular mais extenso de estrelas para seu brilho. Outro, Retículo II, é a galáxia anã mais alongada conhecida (quase oito vezes mais longa do que larga). Um terceiro, Tucana III, parece estar associado a um fluxo de material que flui para o MW e pode ser interrompido. Os novos resultados sensíveis foram incapazes de medir qualquer gás em qualquer um dos objetos, mas estabeleceram novos limites e ajudarão os astrônomos a fazer um recenseamento mais completo da família de galáxias da Via Láctea.
Fonte: phys.org

Voyager 2 pode estar se aproximando do espaço interestelar


Este gráfico mostra a posição das sondas Voyager 1 e Voyager 2 em relação à heliosfera, uma bolha protetora criada pelo Sol que se estende bem além da órbita de Plutão. A Voyager 1 cruzou a heliopausa, ou a borda da heliosfera, em 2012. A Voyager 2 ainda está na heliosfera, ou na parte mais externa da heliosfera. Crédito: NASA / JPL-Caltech

A sonda Voyager 2 da NASA, atualmente em uma jornada em direção ao espaço interestelar, detectou um aumento nos raios cósmicos que se originam fora do nosso sistema solar. Lançada em 1977, a Voyager 2 está a pouco menos de 11 bilhões de quilômetros da Terra, ou mais de 118 vezes a distância da Terra ao Sol.  

Desde 2007, a sonda tem viajado através da camada mais externa da heliosfera - a vasta bolha em torno do Sol e os planetas dominados por material solar e campos magnéticos. Cientistas da Voyager têm observado a espaçonave alcançar a fronteira externa da heliosfera, conhecida como a heliopausa. Uma vez que a Voyager 2 saia da heliosfera, ela se tornará o segundo objeto feito pelo homem, após a Voyager 1, a entrar no espaço interestelar.

Desde o final de agosto, o instrumento Subsistema de Raios Cósmicos na Voyager 2 mediu cerca de 5% de aumento na taxa de raios cósmicos que atingem a espaçonave em comparação com o início de agosto. O instrumento Low-Energy Charged Particle da sonda detectou um aumento similar em raios cósmicos de alta energia.

Raios cósmicos são partículas de movimento rápido que se originam fora do sistema solar. Alguns desses raios cósmicos são bloqueados pela heliosfera, então os planejadores da missão esperam que a Voyager 2 meça um aumento na taxa de raios cósmicos à medida que se aproxima e atravessa a fronteira da heliosfera.

Em maio de 2012, a Voyager 1 experimentou um aumento na taxa de raios cósmicos semelhante ao que a Voyager 2 está detectando agora. Isso foi cerca de três meses antes de a Voyager 1 cruzar a heliopausa e entrar no espaço interestelar .

No entanto, membros da equipe Voyager observam que o aumento nos raios cósmicos não é um sinal definitivo de que a sonda está prestes a atravessar a heliopausa. A Voyager 2 está em um local diferente na heliosheath - a região externa da heliosfera - do que a Voyager 1, e possíveis diferenças nessas localizações significam que a Voyager 2 pode experimentar uma linha de tempo de saída diferente da Voyager 1.

O fato de que a Voyager 2 pode estar se aproximando da heliopausa seis anos depois da Voyager 1 também é relevante, porque a heliopausa se move para dentro e para fora durante o ciclo de atividade de 11 anos do Sol. A atividade solar refere-se às emissões do Sol, incluindo erupções solares e erupções de material chamado de ejeções de massa coronal . Durante o ciclo solar de 11 anos, o Sol atinge um nível máximo e mínimo de atividade.

"Estamos vendo uma mudança no ambiente ao redor da Voyager 2, não há dúvida sobre isso", disse o cientista do Projeto Voyager, Ed Stone, baseado no Caltech em Pasadena. "Nós vamos aprender muito nos próximos meses, mas ainda não sabemos quando chegaremos à heliopausa. Ainda não estamos lá - isso é uma coisa que posso dizer com confiança".
Fonte: phys.org
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