22 de outubro de 2018

Anéis sobre anéis


Essa imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble das agências espaciais NASA e ESA revela uma galáxia espiral conhecida como Messier 95, ou M95 e também como NGC 3351. Essa galáxia está localizada a cerca de 35 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Leão. Esse redemoinho em espiral foi descoberto pelo astrônomo Pierre Méchain em 1781, e catalogado pelo astrônomo Charles Messier apenas 4 dias depois. Messier primeiramente era um caçador de cometas, e ele ficava muito frustrado com frequência quando descobria um objeto no céu que lembrava um cometa mas depois ele via que não era. 

Para ajudar outros astrônomos a evitarem a confusão ele então criou o seu famoso Catálogo de Objetos Messier. A M95 definitivamente não é um cometa, ela é na verdade uma galáxia espiral barrada. A galáxia tem uma barra cortando o seu centro, circundada por um anel interno de estrelas que estão atualmente se formando. A nossa galáxia, a Via Láctea também é classificada como uma galáxia espiral barrada. Além de abrigar esse berçário estelar, a Messier 95 é conhecida por abrigar também dramáticas supernovas, ou seja, o fim explosivo de estrelas com grande massa. 

Em Março de 2016, uma supernova espetacular conhecida como SN 2012aw foi observada nas regiões externas dos braços espirais da M95. Quando a luz da supernova apagou, os astrônomos foram capazes de comparar observações da região feitas antes e depois da explosão e descobriram que a estrela tinha desaparecido. Nesse caso, a estrela era uma estrela do tipo supergigante vermelha, com nada mais, nada menos que 26 vezes a massa do Sol. Provavelmente, o que eles presenciaram foi o nascimento de um buraco negro. 
Crédito: ESA/Hubble & NASA 
Fonte: spacetelescope.org

Estudo da NASA afirma a possibilidade de haver vida aeróbica no subsolo de Marte


Segundo um artigo publicado nesta segunda-feira (22) na Nature Geoscience, é possível que encontremos vida aeróbica sob a superfície de Marte. De acordo com os pesquisadores, equipe liderada por Vlada Stamenković, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL, na sigla em inglês), isso se daria devido à possibilidade de existirem lagos de água salgada subterrâneos no planeta vermelho e, caso algum deles esteja localizado sob a calota polar marciana, há grande potencial de existir oxigênio dentro dessas massas de água.

Em 2016, o rover Curiosity fez a importante descoberta que a atmosfera de Marte pode ter sido rica em oxigênio em algum momento do passado. Entretanto, a perda de seu campo magnético permitiu o escape de grande parte do oxigênio disponível. Para esperança dos pesquisadores, ainda há oxigênio dentro das formações rochosas marcianas, indicando que o subsolo pode conter quantidades significativas do precioso gás.

Tendo em vista essas duas descobertas, a equipe do JPL questionou se a quantidade de oxigênio disponível no subsolo de Marte seria suficiente para abrigar vida aeróbia. Segundo os estudos, a conclusão é que seria totalmente possível, especialmente abaixo das calotas geladas dos polos de Marte, onde as temperaturas são mais baixas.

A existência dos lagos subterrâneos de água salobra em Marte ainda não foi comprovada, então o estudo versa mais sobre possibilidades que sobre certezas. Entretanto, é um importante passo para que pensemos como a vida aeróbia pode existir em ambientes sem fotossíntese.

"Nossas descobertas podem ajudar a explicar a formação de fases altamente oxidadas em rochas marcianas observadas com os rovers e implicam que as oportunidades de vida aeróbica podem existir em Marte e em outros corpos planetários com fontes de oxigênio independentes da fotossíntese", diz o resumo do artigo científico, publicado nesta segunda-feira (22) no periódico Nature.
Fonte: MSN

Pesquisa descobre buraco negro que se 'alimenta' de um campo magnético


Para os astrônomos, isso pode ajudar a entender por que alguns núcleos galácticos são extremamente ativos

Para os astrônomos, isso pode ajudar a entender por que alguns núcleos galácticos são extremamente ativos

Pela primeira vez, astrônomos observaram um campo magnético que servia de fonte de energia para um buraco negro. No centro de Cygnus A— galáxia ativa a 600 milhões de anos-luz de distância — os pesquisadores observaram evidências de que campos magnéticos estão aprisionando material que alimenta buracos negros como se fossem uma rede cósmica. 

Segundo o estudo, publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters, isso pode ajudar a entender por que alguns núcleos galácticos são extremamente ativos, expelindo enormes jatos paralelos em suas regiões polares.

Os núcleos galácticos ativos — ou um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia — são circundados por um disco de acreção (acumulação de matéria na superfície) de material que está caindo no buraco negro.

Do lado de fora, o toro (círculo) de poeira e gás alimenta o disco de acreção. Como essa estrutura é criada, e por que permanece na região, não está claro. Mas as observações de Cygnus A sugerem que campos magnéticos estão trabalhando para moldar o toro e mantê-lo no lugar.

Essas estruturas são difíceis de observar, mas um novo instrumento sensível às emissões de infravermelho de grãos de poeira foi usado nesta pesquisa: a Câmera de Banda Larga Aérea de Alta Resolução (HAWC +) a bordo do Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha (SOFIA) da NASA. Com ela, os cientistas foram capazes de isolar e observar o toro empoeirado no centro de Cygnus A.

"É emocionante descobrir algo completamente novo", disse o astrônomo Enrique Lopez-Rodriguez, do SOFIA. "Essas observações do HAWC + são únicas. Elas nos mostram como a polarização infravermelha pode contribuir para o estudo de galáxias."

Acredita-se que o material da borda interna do disco de acreção viaja, novamente, pelas linhas do campo magnético que serão expelidas dos pólos a velocidades que se aproximam a da luz.

"Se, por exemplo, o HAWC + revelar uma emissão infravermelha polarizada dos centros de galáxias ativas, mas não de galáxias quiescentes", observou a NASA, "apoiará a ideia de que campos magnéticos regulam a alimentação de buracos negros e reforçam a confiança dos astrônomos no modelo unificado de galáxias ativas".
Fonte: GALILEU

Nubéculas em torno do buraco negro supermassivo local


Esta imagem obtida pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) mostra a região que rodeia Sagitário A*, o buraco negro supermassivo que se esconde no centro da Via Láctea — assinalado aqui com um pequeno círculo vermelho. Novos trabalhos de investigação revelaram evidências da existência de gás e poeira interestelares a orbitar o buraco negro a altas velocidades.

As nuvens ricas em hidrogénio molecular que foram identificadas são conhecidas por nubéculas moleculares e nunca tinham sido antes detectadas de forma clara. A imagem mostra, na realidade, a distribuição de moléculas de monóxido de carbono, a segunda componente molecular mais abundante das nubéculas. Estas nubéculas situam-se a cerca de 26000 anos-luz de distância da Terra, em órbita rápida e próxima do buraco negro, a uma distância de cerca de um ano-luz deste objeto. 

A elevada resolução do ALMA permitiu aos cientistas detectar estas nubéculas, que resultaram de nuvens massivas pré-existentes que rodavam em torno do centro da galáxia. Estas nuvens foram desfeitas por ação de forças de maré, dando origem a fragmentos densos e a componentes de vida curta e densidade mais baixa. Estes últimos foram identificados graças a sinais deixados pela passagem de radiação de sincrotão  emitida por Sagitário A* através de gás difuso existente entre as nubéculas.

Apesar das nuvens de gás molecular terem o potencial para formar novas estrelas, é pouco provável que estas nubéculas dêem origem a estrelas bebés, uma vez que a sua massa é relativamente pequena — cerca de 60 vezes a massa do Sol — e existem próximo das fortes e turbulentas forças gravitacionais exercidas por Sagitário A*.

Apesar das estrelas que orbitam Sagitário A* terem sido sistematicamente observadas, estas nubéculas moleculares densas não tinham ainda sido detectadas tão próximo do centro da nossa Galáxia.
Fonte: ESO

A formação de planetas gigantes ao redor de estrela jovem

Impressão de artista de CI Tau.Crédito: Amanda Smith, Instituto de Astronomia de Cambridge

Pesquisadores identificaram uma jovem estrela com quatro planetas do tamanho de Júpiter e de Saturno em órbita, a primeira vez que tantos enormes planetas foram detetados num sistema tão jovem. O sistema também quebrou o recorde para o alcance mais extremo de órbitas já observado: o planeta mais exterior está mais de mil vezes mais distante da estrela do que o planeta mais interior, o que levanta questões sobre como tal sistema pode ter-se formado.

A estrela tem apenas dois milhões de anos - uma "criança" em termos astronómicos - e está rodeada por um enorme disco de poeira e gelo. Este disco, conhecido como disco protoplanetário, é o local onde se formam os planetas, luas, asteroides e outros objetos astronómicos.

O sistema já era famoso porque contém o primeiro Júpiter quente - um planeta massivo que orbita muito perto da sua estrela - a ser descoberto em torno de uma estrela tão jovem. Embora os Júpiteres quentes tenham sido o primeiro tipo de exoplaneta a ser descoberto, a sua existência há muito tempo que intriga os astrónomos porque muitas vezes se pensa estarem demasiado próximos das estrelas-mãe para se formarem "in situ" (isto é, no local onde se encontram).

Agora, uma equipa de investigadores liderada pela Universidade de Cambridge usou o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para procurar "irmãos" planetários deste jovem Júpiter quente. As imagens revelaram três lacunas distintas no disco que, segundo os seus modelos teóricos, foram provavelmente provocadas por três gigantes gasosos adicionais também em órbita da estrela jovem. Os resultados foram publicados na The Astrophysical Journal Letters. A estrela, CI Tau, está localizada a cerca de 500 anos-luz de distância num "berçário" estelar altamente produtivo da Via Láctea. Os seus quatro planetas diferem muito no que respeita às suas órbitas: o mais próximo (o Júpiter quente) está no interior do equivalente à órbita de Mercúrio, enquanto o mais distante orbita a uma distância mais três vezes superior à de Neptuno. 

Os dois planetas mais exteriores têm aproximadamente a massa de Saturno, enquanto os dois planetas mais interiores têm, respetivamente, mais ou menos uma e 10 vezes a massa de Júpiter. A descoberta levanta muitas questões para os astrónomos. Cerca de 1% das estrelas hospedam Júpiteres quentes, mas a maioria dos Júpiteres quentes são centenas de vezes mais velhos do que CI Tau. "Atualmente, é impossível dizer se a arquitetura planetária extrema vista em CI Tau é comum em sistemas com Júpiteres quentes porque a maneira como estes irmãos planetários foram detetados - através do seu efeito no disco protoplanetário - não funcionaria em sistemas mais antigos que já não têm um disco protoplanetário," comenta a professora Cathie Clarke do Instituto de Astronomia de Cambridge, a autora principal do estudo.

De acordo com os cientistas, também não está claro se os planetas irmãos desempenharam um papel na condução do planeta mais interior até à sua órbita ultra-próxima, e se este é um mecanismo que funciona na produção de Júpiteres quentes em geral. E um outro mistério é saber como os outros dois planetas exterior se formaram.

"Os modelos de formação planetária tendem a concentrar-se em ser capazes de reproduzir os tipos de planetas que já foram observados, de modo que as novas descobertas podem não encaixar necessariamente nos modelos," comenta Clarke. "Supõe-se que os planetas com a massa de Saturno formam-se primeiro, através da acumulação de um núcleo sólido e, em seguida, que puxam uma camada de gás no topo, mas esses processos devem ser muito lentos a grandes distâncias da estrela. A maioria dos modelos lutará para fabricar planetas desta massa a esta distância."

A tarefa que os cientistas têm pela frente é o estudo deste sistema intrigante em múltiplos comprimentos de onda a fim de obter mais pistas sobre as propriedades do disco e dos seus planetas. Enquanto isso, o ALMA - o primeiro telescópio com a capacidade de fotografar planetas em formação - provavelmente descobrirá novas surpresas noutros sistemas, remodelando a nossa imagem de como os sistemas planetários se formam.
Fonte: https://www.cam.ac.uk

Detectado parente de fonte de ondas gravitacionais

Um objeto de nome GRB 150101B, detetado originalmente como uma explosão de raios-gama pelo Telescópio Fermi da NASA em janeiro de 2015, pode indicar uma fusão entre duas estrelas de neutrões. Esta imagem mostra dados do Observatósio de raios-X Chandra (roxo nas inserções) em contexto com uma imagem ótica de GRB 150101B pelo Telescópio Espacial Hubble.Crédito: raios-X - NASA/CXC/GSFC/UMC/E. Troja et al.; ótico e infravermelho - NASA/STScI


Há cerca de um ano, os astrónomos relataram animadamente a primeira deteção de ondas eletromagnéticas, ou luz, de uma fonte de ondas gravitacionais. Agora, um ano depois, investigadores estão a anunciar a existência de um parente cósmico desse acontecimento histórico.  A descoberta foi feita usando dados obtidos pelo Observatório de Raios-X Chandra, pelo Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi, pelo Observatório Swift Neil Gehrels, pelo Telescópio Espacial Hubble e pelo Telescópio do Discovery Channel.

O objeto do novo estudo, de nome GRB 150101B, foi reportado pela primeira vez como uma explosão de raios-gama detetada pelo Fermi em janeiro de 2015. Esta deteção e observações de acompanhamento, noutros comprimentos de onda, mostram que GRB 150101B partilha semelhanças notáveis com a fusão de estrelas de neutrões e fonte de ondas gravitacionais descoberta pelo LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) e pelo seu equivalente europeu Virgo em 2017, conhecida como GW170817. O estudo mais recente conclui que esses dois objetos separados podem, de facto, estar relacionados.

"É um grande passo, ir de um objeto detetado para dois," comenta Eleonora Troja, autora principal do estudo, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland e da Universidade de Maryland em College Park. "A nossa descoberta diz-nos que eventos como GW170817 e GRB 150101B podem representar uma nova classe de objetos em erupção que ligam e desligam raios-X e podem, na verdade, ser relativamente comuns."

Troja e colegas pensam que tanto GRB 150101B como GW170817 foram provavelmente produzidos pelo mesmo tipo de evento: a fusão de duas estrelas de neutrões, uma coalescência que gerou um jato estreito, ou feixe, de partículas altamente energéticas. O jato produziu uma explosão curta e intensa de raios-gama (GRB), um flash de alta energia que pode durar apenas alguns segundos. GW170817 provou que esses eventos também podem criar ondulações no próprio espaço-tempo, chamadas ondas gravitacionais.

A aparente correspondência entre GRB 150101B e GW170817 é impressionante: ambos produziram uma explosão de raios-gama invulgarmente ténue, ambos foram uma fraca fonte de luz azul com a duração de alguns dias e a emissão de raios-X durou muito mais tempo. As galáxias hospedeiras são também incrivelmente similares, com base em observações do Telescópio Espacial Hubble e do Telescópio do Discovery Channel. Ambas são galáxias elípticas brilhantes com uma população de estrelas com alguns milhares de milhões de anos e sem evidências de nova formação estelar.

"Temos um caso de semelhanças cósmicas," comenta o coautor Geoffrey Ryan da Universidade de Maryland em College Park. "Parecem iguais, agem da mesma maneira e vêm de vizinhanças semelhantes, de modo que a explicação mais simples é que pertencem à mesma família de objetos. Nos casos, tanto de GRB 150101B c omo de GW170817, o aumento lento na emissão de raios-X, em comparação com a maioria dos GRBs, implica que a explosão tenha provavelmente sido vista "fora do eixo", isto é, com o jato não apontando diretamente para a Terra. A descoberta do objeto GRB 150101B representa apenas a segunda vez que os astrónomos detetaram um GRB curto fora do eixo.

Embora existam muitas semelhanças entre GRB 150101B e GW170817, existem duas diferenças muito importantes. Uma é a sua localização. GW170817 está a cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra, enquanto GRB 150101B está a mais ou menos 1,7 mil milhões de anos-luz de distância. Mesmo que o LIGO estivesse em operação no início de 2015, muito provavelmente não teria detetado ondas gravitacionais de GRB 150101B devido à sua distância maior.

"A beleza de GW170817 é que nos deu um conjunto de características, como marcadores genéticos, para identificar novos membros da família de objetos explosivos a distâncias ainda maiores do que o LIGO pode atualmente alcançar," afirma o coautor Luigi Piro do Instituto Nacional de Astrofísica em Roma, Itália.

A emissão ótica de GRB150101B está em grande parte na porção azul do espectro, fornecendo uma pista importante de que este evento envolveu o que chamamos de uma quilonova, como visto em GW170817. Uma quilonova é uma explosão extremamente poderosa que não apenas liberta uma grande quantidade de energia, mas também produz elementos importantes como ouro, platina e urânio que outras explosões estelares não produzem.

É possível que algumas fusões como as vistas em GW170817 e GRB 150101B tenham sido detetadas anteriormente como GRBs curtos, mas não foram identificadas com outros telescópios. Sem deteções em comprimentos de onda mais longos, como raios-X ou no visível, as posições dos GRBs não são precisas o suficiente para determinar em qual galáxia estão localizadas.

No caso de GRB 150101B, os astrónomos pensaram inicialmente que o equivalente era uma fonte de raios-X detetada pelo Swift no centro de uma galáxia, provavelmente de material a cair para um buraco negro supermassivo. No entanto, as observações de acompanhamento com o Chandra detetaram a homóloga verdadeira longe do centro da galáxia hospedeira.  A outra diferença importante entre GW170817 e GRB 150101B é que sem a deteção de ondas gravitacionais, a equipa não conhece as massas dos dois objetos que se fundiram. É possível que a fusão tenha ocorrido entre um buraco negro e uma estrela de neutrões, em vez de duas estrelas de neutrões.

"Precisamos de mais casos como GW170817 que combinam dados de ondas gravitacionais com eletromagnéticos para encontrar um exemplo entre uma estrela de neutrões e um buraco negro. Essa deteção seria a primeira do tipo," comenta o coautor Hendrik Van Eerten da Universidade de Bath, no Reino Unido. "Os nossos resultados encorajaram-nos para encontrar mais fusões e para fazer uma tal deteção."

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na revista Nature Communications e está disponível online.
Fonte: Astronomia OnLine
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