17 de dezembro de 2019

Tupi e Guarani: brasileiros dão nome estrela e planeta que estão a 110 anos-luz


Conceito do planeta agora chamado de Guarani na órbita da estrela Tupi (Imagem: IAU)
Saiu o resultado da campanha NameExoWorlds (ou NomeieExoMundos, traduzindo livremente), que pediu a colaboração de diversos países para que escolhessem o nome de exoplanetas recentemente descobertos ao redor de estrelas também ainda sem nomes amigáveis definidos oficialmente — e o Brasil escolheu Tupi para ser o nome da estrela HD 23079, enquanto seu exoplaneta HD 23079 b agora é chamado de Guarani.

A campanha promovida pela União Astronômica Internacional (IAU), responsável por classificar e determinar nomes oficiais de objetos espaciais, contou com 110 países, que receberam a estrela e o planeta que deveriam nomear. 780 pessoas foram envolvidas no processo para a escolha dos nomes ao redor do mundo.

A estrela Tupi e seu planeta Guarani ficam a 110 anos-luz de distância da Terra, na constelação do Retículo, no hemisfério sul, mas não é visível a olho nu. O planeta que orbita tal estrela só foi descoberto em 2001, quando foram notados indícios de que a estrela seria hospedeira de um possível sistema planetário. Ele tem entre 2 e 3 vezes a massa de Júpiter e uma órbita ao redor da Tupi leva 731 dias para ser completada.

Guarani fica, curiosamente, na área chamada de zona habitável de sua estrela — aquela região em que, na teoria, as temperaturas médias são amenas o suficiente para permitir a existência de água no estado líquido. Mas como o planeta possivelmente é um gigante gasoso, ele não é um objeto de interesse quando o assunto é a busca por vida alienígena. Contudo, não se pode descartar a possibilidade de ele possuir luas rochosas ao seu redor — essas sim, se existirem, têm chances de hospedar algum tipo de vida que ainda desconhecemos.

No futuro, se novos planetas forem descobertos ao redor da estrela Tupi, a comissão brasileira que escolheu os nomes como parte da campanha da IAU poderá nomeá-los também, seguindo a ideia de homenagear a cultura indígena nacional, incluindo nomes de tribos e etnias.

Fonte: Canaltech

As 10 fotos mais incríveis tiradas pelo Hubble em 2019, segundo este astrofísico

O telescópio espacial Hubble teve alguns problemas durante o ano de 2019, mas conseguiu sobreviver e segue registrando imagens incríveis e ajudando a ciência a desvender mistérios do universo. O astrofísico Ethan Siegel selecionou as 10 melhores fotos feitas pelo instrumento durante o ano. Não é uma lista oficial da NASA ou da ESA, mas foi selecionada por um premiado divulgador científico, Ph.D e respeitado no meio, em sua coluna na Forbes.
Confira a seleção com as mais belas imagens capturadas pelo Hubble neste ano!

10. Trilha dupla no asteroide (6478) Gault

O asteroide Gault se desmancha e forma uma trilha de poeira dupla (Foto: NASA/ESA/Hubble)

O asteroide Gault foi flagrado em um momento de gradual auto-destruição, quando formou uma trilha de poeira dupla ao se separar em dois. A cauda mais longa tem mais de 800.000 km de comprimento e cerca de 4.800 km de largura. A mais curta tem cerca de um quarto do tamanho. Os astrônomos acreditam que o asteroide, que tem apenas cerca de 4 km de comprimento, está se desintegrando por conta da ação prolongada da luz do Sol em sua superfície. A auto-destruição, no entanto, pode ter começado há mais de 100 milhões de anos, mas só agora a pressão no interior começou a ejetar material de maneira visível.

9. A galáxia espiral NGC 3147

A galáxia espiral NGC 3147 (Foto: NASA/ESA/Hubble)

Uma galáxia que parece uma escada em espiral. A NGC 3147 atrai os olhares com nebulosas rosadas, estrelas azuis e poeira que parecem girar em torno de um centro que esconde um buraco negro. Acredita-se que os objetos orbitam esse buraco negro, captados em um turbilhão gravitacional tão poderoso que qualquer coisa que se aproxima dele é sugada para o disco. A galáxia está localizada a 130 milhões de anos-luz da Terra, na constelação circumpolar do norte Draco, o Dragão. A imagem foi captada pelo telescópio Hubble e divulgada em julho.

8. Rastros de explosões da Eta Carinae

Explosão na Eta Carinae aconteceu há quase 200 anos (Foto: NASA/ESA/Hubble)
A Eta Carinae ejetou uma forte explosão de materiais em 1840, em uma explosão cujos traços podem ser vistos até hoje. O astro, que faz parte de um sistema duplo, é observado há duas décadas por diversos instrumentos e está localizado a 7.500 anos-luz da nossa vizinhança. A imagem do Hubble mostra luz ultravioleta na vizinhança da estrela com materiais remanescentes dessa explosão de quase 200 anos atrás. Podemos ver, em azul, o brilho de magnésio em forma de gás, localizado entre as bolhas bipolares e os filamentos ricos em nitrogênio na parte externa, vistos em vermelho.

7. Lente gravitacional da galáxia PSZ1 G311.65-18.48

Forte gravidade dobra o tecido do espaço-tempo e forma efeito conhecido como lente gravitacional (Foto: NASA/ESA/Hubble)

A galáxia PSZ1 G311.65-18.48 foi registrada em uma curiosa imagem com o efeito chamado de caleidoscópio cósmico. A imagem mostra a galáxia que foi apelidada de Arco Sunburst, localizada cerca de 11 bilhões de anos-luz da gente, e captada em várias exposições com um aglomerado de galáxias em primeiro plano que estão 4,6 bilhões de anos-luz de distância. Lente gravitacional é um efeito causado por um aglomerado de galáxias tão massivo que sua gravidade distorce o trajeto da luz de galáxias mais distantes atrás do objeto retratado. Ele estica e cria várias imagens de uma mesma galáxia.

6. Nebulosa planetária do Caranguejo

A Nebulosa do Caranguejo (Foto: NASA/ESA/Hubble)

A nebulosa oficialmente conhecida como Hen 2-104 e popularmente chamada de Nebulosa do Caranguejo está localizada algumas centenas de anos-luz da Terra, no hemisfério sul da constelação do Centauro. Trata-se de um sistema binário com uma estrela vermelha e uma anã-branca. A gigante vermelha expele suas camadas externas, que são atraídas pela companheira. Esse evento deve durar alguns milhares de anos. Acredita-se que a gigante vermelha chegará a um ponto em que se tornará uma anã-branca, iluminando a concha de gás que é a nebulosa planetária ao redor das duas estrelas.

5. O “espirro” da galáxia D100

Galáxia D100 expele poeira e perde gás hidrogênio (Foto: NASA/ESA/Hubble)

A galáxia no topo da imagem parece estar “espirrando”, com uns rastros amarronzados saindo aparentemente do centro da espiral. Trata-se da D100, que realmente está expelindo gases e poeira conforme se aproxima do aglomerado Coma. É possível notar uma região azulada em meio à poeira espirrada pela D100. São ao menos 200.000 estrelas alimentadas por hidrogênio que a galáxia está perdendo. Esse gás está saindo da galáxia por conta da força da gravidade do aglomerado Coma, que reúne centenas de galáxias. Assim que a D100 perder todo o hidrogênio puxado pelo aglomerado, não poderá formar novas estrelas. Esse processo está em andamento há cerca de 300 milhões de anos.

4. Descoberta de galáxia anã

A galáxia-anã Bedin I (Foto: NASA/ESA/Hubble)

O Hubble também ajudou na descoberta de uma nova galáxia anã este ano. Em meio a uma gigantesca concentração de estrelas dentro do aglomerado globular NGC 6752, a pequena galáxia foi batizada de Bedin 1 e tem apenas cerca de 3.000 anos-luz de extensão. É uma fração do tamanho da Via Láctea. Como ela também é incrivelmente fraca, os astrônomos a classificaram como uma anã esferoidal tão antiga quanto o universo.

3. Aglomerado na Nuvem de Magalhães

Um aglomerado de estrelas que se move próximo à Grande Nuvem de Magalhães (Foto: NASA/ESA/Hubble)

Esta gigantesca bola cintilante de estrelas, chamada NGC 1466, é um aglomerado globular de estrelas mantidas juntas pela força da gravidade. Ela está se movendo lentamente próxima à Grande Nuvem de Magalhães, um de nossos vizinhos galáticos. Os pontos azuis mais afastados são estrelas azuis brilhantes com massa maior que a média de um aglomerado, e espera-se que se dirijam cada vez mais em direção ao centro do aglomerado.

2. Beleza de Júpiter

O esplendor do planeta Júpiter (Foto: NASA/ESA/Hubble)

O Hubble não se limita a fotografar apenas aglomerados, galáxias, estrelas e rastros de asteroides. O telescópio espacial também faz ótimas imagens dos nossos planetas vizinhos, como essa de Júpiter, o maior gigante gasoso do Sistema Solar. Na foto, dá para ver a Grande Mancha Vermelha característica do corpo celeste, bem como observar nuvens se movendo na turbulenta atmosfera do planeta.

1. O rosto fantasmagórico


O rosto fantasmagórico formado em colisão de galáxias (Foto: NASA/ESA/Hubble)

A colisão de duas galáxias que formou uma espécie de rosto fantasmagórico no universo foi selecionada como a melhor foto tirada neste ano pelo Hubble na lista de Siegel. O registro mostra o momento em que a Arp-Madore 2026-424 começa a se formar, desencadeando uma série de eventos raros que permitiram que essa aparência específica surgisse nas lentes do telescópio espacial. Em primeiro lugar, a violenta colisão ocorreu entre galáxias do mesmo tamanho, o que gerou as formas que parecem os olhos. E, como foi um choque frontal, formou-se um anel de retenção, esses discos de gás que desenharam o que parecem o nariz e a face do sistema. A imagem só foi possível porque o Hubble aproveitou uma pequena lacuna em seu cronograma para fazer registros adicionais.
Fonte: Canaltech

16 de dezembro de 2019

Telescópio do ESO observa região central da Via Láctea e descobre uma intensa formação estelar primordial


O Very Large Telescope do ESO (VLT) observou a região central da Via Láctea com uma resolução extraordinária e revelou novos detalhes sobre a história da formação estelar na nossa Galáxia. Graças às novas observações, os astrônomos descobriram evidências de um evento dramático na vida da Via Láctea: um episódio de formação estelar tão intenso que resultou em mais de cem mil explosões de supernovas. 

“O rastreio que efetuamos de grande parte do centro galáctico nos deu informações sobre o processo de formação estelar nessa região da Via Láctea,” disse Rainer Schödel do Instituto de Astrofísica de Andaluzia, em Granada, Espanha, que liderou as observações. “Ao contrário do que que se pensava até agora, descobrimos que a formação de estrelas não ocorreu de forma contínua,” acrescenta Francisco Nogueras-Lara, que liderou dois novos estudos da região central da Via Láctea quando esteve trabalhando no mesmo instituto em Granada.

No estudo, publicado hoje na revista Nature Astronomy, a equipe descobriu que cerca de 80% das estrelas situadas na região central da Via Láctea se formaram nos primeiros anos de nossa Galáxia, entre 8 e 13,5 bilhões de anos atrás. Este período inicial de formação estelar foi seguido por cerca de 6 bilhões de anos, durante os quais nasceram muito poucas estrelas. 

Esta fase terminou com um episódio muito intenso de formação estelar que ocorreu há cerca de um bilhão de anos, quando se formaram nesta região central, durante um período de menos de 100 milhões de anos, estrelas com a massa combinada de, provavelmente, algumas dezenas de milhões de sóis.

“As condições na região estudada durante esta intensa atividade deve ter se assemelhado àquelas que vemos em galáxias com “formação explosiva de estrelas”, as quais formam estrelas a taxas superiores a 100 massas solares por ano”, explica Nogueras-Lara, que se encontra agora trabalhando no Instituto Max Planck de Astronomia, em Heidelberg, Alemanha. Atualmente, toda a Via Láctea forma estrelas a uma taxa de cerca de uma ou duas massas solares por ano.

“Esta intensa atividade, que deve ter resultado na explosão de mais de cem mil supernovas, foi provavelmente um dos eventos mais energéticos em toda a história da Via Láctea," acrescenta Nogueras-Lara. Durante esta intensa atividade de formação estelar, se formaram muitas estrelas massivas; uma vez que o tempo de vida destas estrelas é menor que o das estrelas de menor massa, as suas vidas chegaram ao fim muito mais rapidamente, terminando em violentas explosões de supernova.

Esta pesquisa foi possível graças a observações da região central galáctica obtidas com o instrumento HAWK-I montado no Very Large Telescope do ESO, no deserto chileno do Atacama. Esta câmara infravermelha observou além da poeira, nos dando uma imagem extremamente detalhada da região central da Via Láctea, que foi publicada em outubro na revista Astronomy & Astrophysics por Noguera-Lara e uma equipe de astrônomos da Espanha, Estados Unidos, Japão e Alemanha.

A imagem mostra a região mais densa da Galáxia, repleta de estrelas, gás e poeira, onde ainda existe um buraco negro supermassivo. Esta imagem tem uma resolução angular de 0,2 segundo de arco, o que significa que o nível de detalhe captado pelo HAWK-I é aproximadamente equivalente a ver uma bola de futebol em Zurique a partir de Munique, onde a sede do ESO está localizada.

Esta é a primeira imagem divulgada no âmbito do rastreio GALACTICNUCLEUS. Este programa contou com o amplo campo de visão e a alta resolução angular do HAWK-I para produzir imagens extremamente nítidas da região central da nossa Galáxia. O rastreio estudou mais de 3 milhões de estrelas, cobrindo uma área correspondente a mais de 60 000 anos-luz quadrados à distância do centro galáctico (um ano-luz é de cerca de 9,5 trilhões de quilômetros).

Fonte: ESO

O primeiro mapa da superfície de um pulsar


Simulação de uma possível configuração de campo magnético quadrupolo para um pulsar com pontos quentes apenas no hemisfério sul. Créditos: Goddard Space Flight Center da NASA

Os astrofísicos estão redesenhando a imagem dos pulsares, os restos densos e agitados de estrelas explodidas, graças ao NICER ( Interior Composition Explorer ) da NASA, um telescópio de raios X a bordo da Estação Espacial Internacional. Usando dados NICER, os cientistas obtiveram as primeiras medições precisas e confiáveis, tanto do tamanho de um pulsar quanto de sua massa, bem como o primeiro mapa de pontos quentes em sua superfície.

O pulsar em questão, J0030 0451 ( abreviado para J0030 ), fica em uma região isolada do espaço a 1.100 anos - luz de distância na constelação de Peixes.  Ao medir o peso e as proporções do pulsar, o NICER revelou que as formas e a localização de “ pontos quentes ” de um milhão de graus na superfície do pulsar são muito mais estranhas do que se pensa.

" Desde a sua posição na estação espacial, o NICER está revolucionando nossa compreensão dos pulsares ", disse Paul Hertz, diretor da divisão de astrofísica da sede da NASA em Washington. No modelo mais simples, um pulsar possui um poderoso campo magnético em forma de imã de barra doméstico. O campo é tão forte que rasga partículas da superfície do pulsar e as acelera. Todo o pulsar brilha levemente em raios - X, mas os pontos quentes são mais brilhantes.

Mas os novos estudos NICER do J0030 mostram que os pulsares não são tão simples. Usando observações NICER de julho de 2017 a dezembro de 2018, dois grupos de cientistas mapearam os pontos quentes do J0030 usando métodos independentes e convergiram em resultados semelhantes para sua massa e tamanho. Uma equipe liderada por Thomas Riley, estudante de doutorado em astrofísica computacional, e sua supervisora Anna Watts, professora de astrofísica da Universidade de Amsterdã, determinaram que o pulsar tem cerca de 1,3 vezes a massa do Sol e 25,4 quilômetros de diâmetro.

Cole Miller, professor de astronomia da Universidade de Maryland ( UMD ) que liderou a segunda equipe, descobriu que o J0030 é cerca de 1,4 vezes a massa do Sol e um pouco maior, com 26 quilômetros de largura.

Um pulsar é tão denso que sua gravidade distorce o espaço - tempo próximo - o " tecido " do universo, conforme descrito pela teoria geral da relatividade de Einstein - da mesma maneira que uma bola de boliche em um trampolim estica a superfície. O espaço - tempo é tão distorcido que a luz do lado do pulsar voltado para nós é " dobrada " e redirecionada para a nossa visão.

O NICER mede a chegada de cada raio - X de um pulsar a mais de cem nanossegundos, uma precisão cerca de 20 vezes maior que a disponível anteriormente, para que os cientistas possam tirar proveito desse efeito pela primeira vez. “ As incomparáveis ​​medições de raios X do NICER nos permitiram fazer os cálculos mais precisos e confiáveis ​​do tamanho de um pulsar até o momento, com uma incerteza de menos de 10% ”, disse Miller. 

“ Toda a equipe do NICER deu uma contribuição importante à física fundamental que é impossível de ser investigada em laboratórios terrestres. Nossa visão da Terra olha para o hemisfério norte de J0030. A realização de suas análises no supercomputador nacional holandês Cartesius levou menos de um mês - mas seria necessário cerca de 10 anos em um computador desktop moderno.

O grupo de Miller realizou simulações semelhantes, mas com ovais de diferentes tamanhos e temperaturas, no supercomputador Deepthought2 da UMD. O principal objetivo científico do NICER é determinar com precisão as massas e tamanhos de vários pulsares.

" É notável e também muito reconfortante que as duas equipes tenham atingido tamanhos, massas e padrões de pontos de vista semelhantes para o J0030 usando diferentes abordagens de modelagem ", disse Zaven Arzoumanian, líder científico do NICER no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. " Isso nos diz que o NICER está no caminho certo para nos ajudar a responder a uma pergunta duradoura na astrofísica : que forma a matéria assume nos núcleos ultra - densos das estrelas de nêutrons ? "

O NICER é uma missão de oportunidade astrofísica do programa Explorers da NASA, que oferece oportunidades de voo frequentes para investigações científicas de classe mundial a partir do espaço, utilizando abordagens de gerenciamento inovadoras, simplificadas e eficientes nas áreas da ciência heliofísica e astrofísica. A Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA apóia o componente SEXTANT da missão, demonstrando a navegação de espaçonave baseada em pulsar.

Fonte: NASA

13 de dezembro de 2019

Hubble vê a exibição deslumbrante da Galáxia NGC 3175


O NGC 3175 está localizado a cerca de 50 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Antlia (a bomba de ar). A galáxia pode ser vista cortando o quadro nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA, com sua mistura de manchas brilhantes de gás brilhante, faixas escuras de poeira, núcleo brilhante e braços giratórios e giratórios, reunindo-se para pintar uma bela cena celeste.

A galáxia é o membro de mesmo nome do grupo NGC 3175, que foi chamado de análogo próximo para o Grupo Local. O Grupo Local contém nossa própria galáxia, a Via Láctea, e cerca de 50 outras - uma mistura de galáxias espirais, irregulares e anãs. O grupo NGC 3175 contém duas galáxias espirais grandes - o assunto desta imagem e o NGC 3137 - e várias galáxias espirais e satélites de massa mais baixa. Grupos de galáxias são algumas das reuniões galácticas mais comuns no cosmos, e compreendem 50 ou mais galáxias, todas unidas pela gravidade.

Esta imagem inclui observações da Wide Field Camera 3 do Hubble.

Crédito do texto: ESA (Agência Espacial Europeia)
Crédito da imagem: ESA / Hubble e NASA, D. Rosario et al.

ALMA descobre a galáxia empoeirada mais distante escondida à vista de todos


Imagem rádio do ALMA que mostra a galáxia MAMBO-9. Consiste de duas partes e está no processo de fusão. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), C.M. Casey et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton


Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), astrónomos avistaram a luz de uma galáxia massiva apenas 970 milhões de anos após o Big Bang. Esta galáxia, de nome MAMBO-9, é a galáxia empoeirada mais distante já observada sem a ajuda de uma lente gravitacional.  As galáxias empoeiradas que formam estrelas são os viveiros estelares mais intensos do Universo. Formam estrelas a um ritmo de até alguns milhares de vezes a massa do Sol por ano (o ritmo de formação estelar da nossa Via Láctea é de apenas três massas solares por ano) e contêm grandes quantidades de gás e poeira. 

Não se espera que estas galáxias monstruosas se tenham formado no início da história do Universo, mas os astrónomos já descobriram várias quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos. Uma delas é a galáxia SPT0311-58, que o ALMA observou em 2018.

Devido ao seu comportamento extremo, os astrónomos pensam que estas galáxias empoeiradas desempenham um papel importante na evolução do Universo. Mas descobri-las é uma tarefa complexa. "Estas galáxias tendem a esconder-se à vista de todos," disse Caitlin Casey da Universidade do Texas em Austin e autora principal de um estudo publicado na revista The Astrophysical Journal. "Sabemos que existem por aí, mas não são fáceis de encontrar porque a luz das suas estrelas está escondida em nuvens de poeira."

A luz de MAMBO-9 já tinha sido detetada há dez anos atrás pelo coautor Manuel Aravena, usando o instrumento MAMBO (Max-Planck Millimeter BOlometer) acoplado ao telescópio IRAM de 30 metros na Espanha e o PdBI (Plateau de Bure Interferometer) na França. Mas estas observações não foram sensíveis o suficiente para revelar a distância da galáxia. "Estávamos na dúvida se era real, porque não conseguíamos encontrá-la com outros telescópios. Mas, a ser real, tinha que estar muito longe," diz Aravena, que na altura era estudante de doutoramento na Alemanha e atualmente trabalha na Universidade Diego Portales no Chile.

Impressão de artista do aspeto de MAMBO-9 no visível. A galáxia tem muita poeira e ainda terá que formar a maior parte das suas estrelas. Crédito: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton

Graças à sensibilidade do ALMA, Casey e a sua equipa foram agora capazes de determinar a distância de MAMBO-9. "Encontrámos a galáxia num novo levantamento ALMA projetado especificamente para identificar galáxias empoeiradas que formam estrelas no Universo primitivo," disse Casey. "E o especial desta observação é que esta é a galáxia empoeirada mais distante que já vimos de maneira desobstruída. A luz de galáxias distantes é frequentemente obstruída por outras galáxias mais próximas de nós. Estas galáxias no plano da frente funcionam como lentes gravitacionais: dobram a luz da galáxia mais distante. Este efeito de lente facilita a identificação de objetos distantes por parte dos telescópios (é assim que o ALMA pôde ver a galáxia SPT0311-58). Mas também distorce a imagem do objeto, dificultando a identificação de detalhes.

Neste estudo, os astrónomos viram MAMBO-9 diretamente, sem lente, e isso permitiu-lhes medir a sua massa. "A massa total de gás e poeira na galáxia é enorme: dez vezes mais do que todas as estrelas da Via Láctea. Isto significa que ainda vai construir a maioria das suas estrelas," explicou Casey. A galáxia tem duas partes e está no processo de fusão.

Casey espera encontrar galáxias empoeiradas mais distantes no levantamento do ALMA, que fornecerá informações sobre quão comuns são, como estas galáxias massivas se formaram tão cedo no Universo e porque é que são tão empoeiradas. "Normalmente, a poeira é um subproduto da morte das estrelas," disse. "Esperamos cem vezes mais estrelas do que poeira. Mas MAMBO-9 ainda não produziu tantas estrelas e queremos descobrir como a poeira se pode formar tão rapidamente após o Big Bang."

"Observações com tecnologia nova e mais capaz podem produzir descobertas inesperadas como MAMBO-9," disse Joe Pesce, executivo da NSF para o NRAO e para o ALMA. "Embora seja um desafio explicar uma galáxia tão grande, tão cedo na história do Universo, descobertas como esta permitem que os astrónomos desenvolvam uma compreensão melhorada e coloquem cada vez mais questões sobre o Universo."

A luz de MAMBO-9 viajou cerca de 13 mil milhões de anos até alcançar as antenas do ALMA (o Universo tem aproximadamente 13,8 mil milhões de anos). Isto significa que podemos ver como a galáxia era no passado. Hoje, a galáxia provavelmente será ainda maior, contendo cem vezes mais estrelas que a Via Láctea, residindo num enorme enxame de galáxias.

Fonte: Astronomia OnLine

Como moldar uma galáxia espiral

Os campos magnéticos no NGC 1086, ou M77, são mostrados como linhas de corrente sobre uma imagem composta de luz visível e raios-X da galáxia a partir do Telescópio Espacial Hubble, da Matriz Espectroscópica Nuclear e do Sloan Digital Sky Survey. Os campos magnéticos se alinham ao longo de todo o comprimento dos enormes braços espirais - 24.000 anos-luz de diâmetro (0,8 kiloparsecs) - implicando que as forças gravitacionais que criaram a forma da galáxia também estão comprimindo seu campo magnético. Isso apóia a teoria líder de como os braços espirais são forçados em sua forma icônica conhecida como "teoria das ondas de densidade". SOFIA estudou a galáxia usando luz infravermelha distante (89 mícrons) para revelar facetas de seus campos magnéticos que observações anteriores usando radiotelescópios não foram capazes de detectar. Créditos: NASA / SOFIA; NASA / JPL-Caltech / Roma Tre Univ.

Nossa galáxia da Via Láctea tem uma forma espiral elegante com braços longos cheios de estrelas, mas exatamente como ela assumiu essa forma há muito tempo intrigou os cientistas. Novas observações de outra galáxia estão lançando luz sobre como as galáxias em forma de espiral, como a nossa, obtêm sua forma icônica.

Os campos magnéticos desempenham um papel importante na formação dessas galáxias, de acordo com uma pesquisa do Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha, ou SOFIA. Os cientistas mediram os campos magnéticos ao longo dos braços espirais da galáxia chamados NGC 1068 ou M77 . Os campos são mostrados como linhas de fluxo que seguem de perto os braços em círculo.

"Os campos magnéticos são invisíveis, mas podem influenciar a evolução de uma galáxia", disse Enrique Lopez-Rodriguez, cientista da Associação de Pesquisas Espaciais das Universidades do SOFIA Science Center no Centro de Pesquisas Ames da NASA no Ames Research Center da Califórnia, no Vale do Silício, na Califórnia. "Temos um bom entendimento de como a gravidade afeta as estruturas galácticas, mas estamos apenas começando a aprender o papel que os campos magnéticos desempenham."

A galáxia M77 está localizada a 47 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Cetus. Possui um buraco negro ativo supermassivo em seu centro, que é duas vezes mais massivo que o buraco negro no coração de nossa galáxia, a Via Láctea. Os braços em turbilhão estão cheios de poeira, gás e áreas de intensa formação estelar chamada explosão de estrelas.

As observações infravermelhas da SOFIA revelam o que os olhos humanos não podem: campos magnéticos que seguem de perto os braços espirais cheios de estrelas recém-nascidos. Isso apóia a teoria principal de como esses braços são forçados em sua forma icônica conhecida como "teoria das ondas de densidade". Ele afirma que poeira, gás e estrelas nos braços não são fixados no lugar como pás de um ventilador. Em vez disso, o material se move ao longo dos braços à medida que a gravidade o comprime, como itens em uma correia transportadora.

O alinhamento do campo magnético se estende por todo o comprimento dos braços maciços - aproximadamente 24.000 anos-luz de diâmetro. Isso implica que as forças gravitacionais que criaram a forma espiral da galáxia também estão comprimindo seu campo magnético, apoiando a teoria das ondas de densidade. Os resultados são publicados no Astrophysical Journal .

"Esta é a primeira vez que vimos campos magnéticos alinhados em escalas tão grandes com o atual nascimento estelar nos braços espirais", disse Lopez-Rodriquez. "É sempre emocionante ter evidências observacionais que apóiam as teorias."

Os campos magnéticos celestes são notoriamente difíceis de observar. O mais novo instrumento da SOFIA  , a Câmera de Banda Larga Aerotransportada de Alta Resolução, ou HAWC +, usa luz infravermelha distante para observar grãos de poeira celestial, alinhados perpendicularmente às linhas do campo magnético. A partir desses resultados, os astrônomos podem inferir a forma e a direção do campo magnético invisível.

 A luz infravermelha distante fornece informações importantes sobre os campos magnéticos, porque o sinal não é contaminado pela emissão de outros mecanismos, como luz visível dispersa e radiação de partículas de alta energia. A capacidade da SOFIA de estudar a galáxia com luz infravermelha distante, especificamente no comprimento de onda de 89 mícrons, revelou facetas anteriormente desconhecidas de seus campos magnéticos.

Mais observações são necessárias para entender como os campos magnéticos influenciam a formação e evolução de outros tipos de galáxias, como aquelas com formas irregulares.

Fonte: NASA

Um novo método de medir buracos negros

Mapa que mostra o agrupamento de galáxias com buracos negros ativos criado com o Astera, uma ferramenta de visualização cósmica desenvolvida na Universidade de Southampton. Crédito: Chris Marsden

Os buracos negros supermassivos são os maiores buracos negros, com massas que podem exceder mil milhões de sóis. Apenas esta primavera foi divulgada a primeira imagem do buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87, e os investigadores recentemente avistaram o maior buraco negro supermassivo conhecido. Apesar destes esforços inovadores, descobrir como esses buracos negros moldam e estruturam uma galáxia continua a ser um desafio, porque a maioria delas está demasiada longe para os telescópios atuais as resolverem com precisão.

Um estudo publicado na Nature Astronomy descreve uma nova maneira de "pesar" buracos negros supermassivos no centro das galáxias usando galáxias vizinhas como representantes. A investigação foi uma colaboração global envolvendo investigadores de instituições do Reino Unido, Itália, Alemanha, Chile e Estados Unidos.

A obtenção de uma estimativa precisa da massa de um buraco negro supermassivo é geralmente feita medindo a velocidade da poeira e do gás que gira em seu redor. Isto requer telescópios extremamente sensíveis usando uma análise complexa e só pode ser feito para buracos negros grandes o suficiente para serem resolvidos relativamente perto da Terra. No entanto, se esta massa estiver correlacionada com outras propriedades da galáxia hospedeira, aquelas que podem ser medidas mesmo quando o buraco negro é mais pequeno ou está mais distante, é possível usar estas outras propriedades como "representantes" da massa.

No entanto, como explica Mariangela Bernardi da Universidade da Pensilvânia, EUA: "Percebemos que existe um viés na amostra vizinha usada para calibrar as massas. Os objetos para os quais atualmente podemos medir massas não parecem ser típicos. O nosso trabalho sugeriu que os buracos negros supermassivos não são, em média, tão grandes quanto se pensava anteriormente."

Para verificar esta diferença de massa, os cientistas desenvolveram uma maneira nova e muito diferente de estimar as massas dos buracos negros. Usaram o facto de que, enquanto um buraco negro é cercado pela sua galáxia hospedeira, a própria galáxia é cercada por um "halo" ainda maior de matéria escura. Sabe-se que galáxias cercadas por halos mais massivos se agrupam com outras galáxias grandes e massivas. Como existem buracos negros mais massivos em galáxias mais massivas com halos mais massivos, a força deste agrupamento na verdade "pesa" os halos de matéria escura e, por conseguinte, as massas dos buracos negros nos seus centros.

Esta nova medição também sugere que os buracos negros supermassivos são menos massivos do que se pensava anteriormente e podem explicar por que é que algumas experiências em andamento não produziram os resultados esperados. Como exemplo, os pulsares, remanescentes de estrelas que explodiram, brilham como faróis que giram centenas de vezes por segundo. A luz dos pulsares é emitida em intervalos incrivelmente curtos e regulares, à medida que o feixe varre a Terra repetidamente. Os investigadores estão atualmente à procura de ondas gravitacionais produzidas pela colisão de dois buracos negros supermassivos, que devem fazer com que estes feixes oscilem na direção da Terra e para longe da Terra, à medida que a onda passa e afeta o campo dos pulsos.

Como as mudanças esperadas ainda não foram vistas, diz Ravi Sheth, também da mesma universidade norte-americana, "as pessoas estavam a começar a ficar preocupadas com a possibilidade de que talvez a gravidade fosse estranha, ou talvez não compreendêssemos completamente a física das fusões que formam ondas gravitacionais. Mas se as verdadeiras massas dos buracos negros forem menores do que se pensava, então as ondas gravitacionais previstas seriam mais fracas, dificultando a deteção das mudanças no 'timing' do pulsar."

Nos próximos 10 anos, espera-se que novos telescópios sejam capazes de obter medições de massa mais precisas para buracos negros e proporcionem uma oportunidade para os investigadores testarem o seu novo método em conjuntos maiores de dados. Instalações como o ELT (Extremely Large Telescope), com 39 metros, com conclusão para 2025, podem permitir que os cientistas meçam buracos negros mais pequenos e mais distantes e as suas galáxias hospedeiras diretamente.

"Estas descobertas têm implicações significativas para a nossa compreensão da evolução e crescimento dos buracos negros supermassivos," diz o autor principal Francesco Shankar. Bernardi acrescenta que este trabalho também permitirá que os cientistas estudem mais detalhadamente a ligação entre o crescimento dos buracos negros supermassivos e a evolução das galáxias.

Fonte: Astronomia OnLine

10 de dezembro de 2019

Missão espacial tenta descobrir por que o plasma ao redor do Sol é 300 vezes mais quente do que a superfície dele


O Sol, a nossa estrela particular, guarda muitos segredos. Mesmo estando a uma distância de “apenas” 150 milhões de quilômetros, ainda temos muitas perguntas sem respostas. E não preciso mencionar que, sendo a fonte vital de energia que faz o ciclo de vida na Terra se manter, essa é uma situação incômoda.

Com a dependência cada vez maior de tecnologias ligadas às redes de satélites, como comunicação e geoposicionamento, ou mesmo a extensa malha de distribuição de energia elétrica, entender os humores do Sol é fundamental. Vale lembrar que, nas épocas em que a atividade magnética do Sol é intensa, tempestades solares podem arruinar satélites em órbita da Terra, ou mesmo estações de geração de energia em sua superfície. Por causa disso, as agências espaciais e os institutos de pesquisa mantêm um programa contínuo de estudos do Sol. Seja na Terra, seja no espaço.

Por exemplo, a Nasa, a agência espacial americana, mantém pelo menos quatro satélites monitorando o Sol o tempo todo. O intuito dessa flotilha é registrar o comportamento do Sol, como o aparecimento de novas manchas solares e o surgimento de protuberâncias, por exemplo. Com o tempo e com o registro contínuo, os modelos que descrevem o comportamento do Sol e que ajudam a prever a ocorrência de tempestades violentas vão se aprimorando e vamos aprendendo a evitar situações catastróficas.

Mas, mesmo com tanto monitoramento, uma das perguntas mais antigas e intrigantes sobre o Sol permanece sem resposta.

Os modelos físicos e dados indiretos permitem deduzir que o Sol é mais quente no seu núcleo. Claro, é lá que ocorre a fusão nuclear que gera sua energia. Conforme nos distanciamos do seu núcleo, ou seja, indo em direção a sua superfície, a temperatura diminui. Partindo do núcleo com uns 15 milhões de graus Celsius, chegamos à superfície do Sol (a parte que de fato enxergamos) a uma temperatura um pouco menor que 6 mil graus. A partir deste ponto, a temperatura cai abruptamente, pois, afinal, saímos do Sol e estamos no espaço sideral.

Mas a história não é exatamente assim.

A partir da fotosfera do Sol (o termo correto para “superfície” que eu mencionei antes) existe uma estrutura muito extensa, composta por um “vento” de plasma e chamada de coroa solar. Essa coroa se espalha por milhões de quilômetros ao redor do Sol, muitas vezes mais concentrada em alguns pontos do que em outros. Essa parte se revela sempre nos eclipses solares. Até aí, beleza, mas sabe qual é a temperatura ao longo dessa estrutura? Entre 1 e 5 milhões de graus Celsius!

Pois é, o Sol tem uma parte estendida no espaço que é mais quente que seu ponto de partida: a coroa surge em um ponto da fotosfera onde a temperatura é de 6 mil graus, para se projetar no espaço e misteriosamente esquentar a mais de 1 milhão de graus.

Como pode?

Um dos objetivos da missão Parkes, a sonda que está estudando o Sol a uma distância atual de 25 milhões de quilômetros, cerca de metade da distância Sol-Mercúrio, é justamente tentar entender como a coroa solar consegue ser tão quente quanto as regiões mais centrais do Sol. A suspeita recai nas chamadas “ondas magnéticas” geradas no interior do Sol e que se propagam pelo Sistema Solar.

A origem dessas ondas ainda é motivo de debate entre os físicos solares. Sabe-se que ela deve ser gerada a partir de vibrações do campo magnético do Sol. O processo é o mesmo de quando uma corda de guitarra elétrica é tocada, fazendo o campo magnético ao seu redor vibrar. A ideia básica é que a energia que essas ondas carregam faria a cora solar se aquecer.

As tais ondas magnéticas acontecem frequentemente e são registradas por instrumentos a bordo dos satélites em órbita da Terra, por exemplo. Mas, depois de percorrer 150 milhões de quilômetros, as ondas já chegam embaralhadas, por assim dizer, impedindo uma análise mais precisa. Por isso mesmo a sonda foi mandada para tão perto do Sol.

A missão da Parker prevê se aproximar ainda mais do Sol nos próximos anos, executando manobras de sobrevoo em Vênus. A próxima delas está agendada para 26 de dezembro deste ano e, como consequência, a distância da sonda até o Sol deve encolher para 19 milhões de quilômetros. Depois disso, a sonda executará mais cinco manobras deste tipo, fazendo a sua distância até o Sol se reduzir a menos de 7 milhões de quilômetros na véspera do Natal de 2024! A essa distância, podemos dizer que ela estará tocando o Sol, pois estará posicionada nas partes mais externas de sua coroa.

A posição privilegiada da Parker vai permitir estudar as ondas magnéticas do Sol a uma distância em que elas não se sobreponham e não interfiram umas na outras. Com esses dados, esperamos, o time que comanda a sonda vai tentar entender como o plasma solar se aquece mais de 300 vezes fora do Sol e assim responder a essa pergunta de quase 100 anos.

Fonte: Osul.com.br


Encontramos a estrela de nêutrons que faltava no centro de uma supernova


Finalmente, vimos uma estrela de nêutrons que está desaparecida há mais de 30 anos. Em 1987, uma estrela em uma galáxia vizinha explodiu em uma supernova que deveria ter deixado para trás uma estrela de nêutrons incrivelmente densa, mas ninguém foi capaz de encontrá-la - até agora. A supernova foi a mais próxima que observamos em mais de 400 anos, tornando-a de particular interesse para os astrônomos.

Faltavam cerca de 163.000 anos-luz na Grande Nuvem de Magalhães . "Geralmente, você vê um flash muito brilhante de uma galáxia distante, mas não consegue ver muito do que está se expandindo", diz Phil Cigan na Cardiff University, no Reino Unido. "Esta é realmente a primeira vez que tivemos uma supernova próxima o suficiente para que possamos espiar o coração dela."

Sabemos há muito tempo que essa explosão deveria ter deixado para trás uma estrela de nêutrons, mas está oculta por trás de nuvens de poeira e gás, para que ninguém possa encontrá-la. Cigan e seus colegas descobriram o que parecia ser a assinatura da estrela de nêutrons usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), um grupo de 66 radiotelescópios no Chile.

Com esse observatório poderoso, eles encontraram uma nuvem de poeira mais brilhante e quente que as áreas circundantes. A bolha brilhante é exatamente onde esperamos que a estrela de nêutrons esteja. “Testamos algumas explicações diferentes, mas achamos que a explicação mais provável é que existe uma estrela de nêutrons dentro dela que aquece a poeira e a faz brilhar”, diz Cigan.

Embora não possamos ver a estrela de nêutrons diretamente agora, Cigan diz que, em 50 a 100 anos, a poeira deve limpar o suficiente para que a estrela de nêutrons brilhe mais claramente. Então, poderemos aprender mais sobre esse objeto recém-nascido, o que nos ajudará a entender os detalhes de como as estrelas comuns se tornam supernovas e o que acontece a seguir.

Fonte: Newscientist.com

Usando sismologia estelar para estimar a idade da Via Láctea


Uma impressão artística da Via Láctea, mostrando os discos grossos e finos. Crédito: NASA / JPL Caltech / R.Hurt / SSC

Dados obtidos pelo falecido telescópio Kepler da NASA, quando ainda estava em funcionamento estão fornecendo a solução para um antigo mistério cósmico. Os sismos estelares registrados pelo telescópio espacial Kepler da NASA têm ajudado a responder uma grande questão sobre a idade do espesso disco da Via Láctea. Em um artigo recém-publicado, uma equipe composta por 38 cientistas usaram os dados para calcular a idade do disco e chegaram a um valor de 10 bilhões de anos de vida.

Essa descoberta responde um grande mistério. Dados anteriores sobre a distribuição da idade das estrelas no disco não estavam de acordo com os modelos construídos para descrevê-lo, mas ninguém sabia onde estava o erro, nos dados, ou nos modelos, agora, com os novos dados essa busca pode ter chegado ao fim.

A Via Láctea, como muitas outras galáxias espirais, consiste de duas estruturas em forma de disco, conhecidas como disco fino e disco espesso. O disco espesso contém somente cerca de 20% do total de estrelas da Galáxia, e, com base na sua composição, acredita-se que ele seja o mais antigo dos dois discos.

Para descobrir a idade do disco, os pesquisadores usaram um método conhecido como asteriosismologia, uma maneira de identificar a estrutura interna das estrelas medindo as oscilações geradas pelos sismos estelares. Os sismos estelares geram ondas dentro das estrelas que faz com que elas vibrem. A frequência produzida nos diz coisas sobre as propriedades internas das estrelas, incluindo a sua idade. Isso é o mesmo que você, ao ouvir um instrumento musical, só pelo som poder falar sobre aquele instrumento.

Esse cálculo de idade permite que os pesquisadores essencialmente possam voltar no tempo e discernir em qual período da história do universo, quando a Via Láctea se formou. Esse é um trabalho que pode ser descrito como uma arqueologia galáctica. Nenhum dos pesquisadores, diga-se de passagem, ouviram os sons gerados pelos sismos estelares. Eles, na verdade estão observando como o movimento interno é refletido nas mudanças de brilho.

A estrelas são verdadeiros instrumentos esféricos cheios de gás, mas as suas vibrações são pequenas, então o estudo precisa ser feito com muito cuidado pelos pesquisadores. As medidas de brilho feitas pelo Kepler foram ideais para isso. O telescópio era tão sensível que ele poderia detectar a diminuição no brilho do farol de um carro se uma mosca passasse na frente.

Os dados obtidos pelo telescópio durante os 4 anos depois do seu lançamento foram usados para isso, depois em 2009, o Kepler apresentou um problema , nesse momento a informação sugerida era que as estrelas eram mais jovens no disco espesso do que os modelos previam. Isso então, fez os astrônomos pensarem, os modelos é que estariam errados, ou os dados?

Em 2013, contudo, o Kepler teve um sério problema e a NASA criou uma segunda missão para o telescópio espacial, a chamada missão K2. O projeto envolvia observar diferentes partes do céu a cada 80 dias.

O primeiro conjunto de dados já representou uma nova fonte de informação para os pesquisadores, uma análise espectroscópicas revelou que a composição química incorporada nos modelos existentes para as estrelas do disco espesso estavam erradas, o que afetou a predição de suas idades. Levando isso em consideração, os pesquisadores descobriram que os dados de asteriosismologia observados tinham um excelente ajuste com os modelos.

Os resultados forneceram uma verificação indireta forte do poder analítico da asteriosismologia para estimar a idade das estrelas, e da própria galáxia.

Como eu sempre falo, uma missão acaba mas não termina, ainda existem dados da missão K2 para serem analisados e incorporados no modelo e agora com a missão TESS mais dados serão incluídos também no modelo isso irá resultar numa estimativa mais precisa da idade de mais estrelas dentro do disco e ajudará os astrônomos a finalmente revelarem a história completa da formação da Via Láctea.

Fonte: Phys.org

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