29 de abril de 2019

O gigante no nosso quintal cósmico


O centro da nossa Galáxia, a Via Láctea, só é visível aos radiotelescópios. O buraco negro supermassivo no seu núcleo brilha no rádio rodeado por anéis de gás e poeira de remanescentes de supernova e arcos de material apanhados nos fortes campos magnéticos do núcleo. Esta imagem gigantesca é uma composição de várias observações obtidas pelo VLA (Very Large Array).Crédito: NRAO/NAUI/NSF

Recentemente, foram combinados vários observatórios rádio para formar o GMVA (Global mm-VLBI Array), uma poderosa ferramenta que sondou a região perto do buraco negro supermassivo da nossa Galáxia. Foram produzidas imagens curiosas desta região, brilhando intensamente no rádio. Estas observações, que envolveram três radiotelescópios norte-americanos - VLA, VLBA e GBT - são um passo importante para a observação do horizonte de eventos de um buraco negro. Aqui fica a história desta investigação até agora.

Há um gigante no nosso "quintal cósmico". Sabemos que lá está, mas nunca ninguém o viu. É um buraco negro supermassivo e esconde-se no centro da nossa Galáxia.

Em 1931, o engenheiro Karl Jansky observou pela primeira vez um forte sinal cósmico de rádio proveniente da constelação de Sagitário, que se encontra na direção do centro da nossa Galáxia. Jansky assumiu que os sinais de rádio eram originários do centro da nossa Galáxia, mas não fazia ideia do que essa fonte podia ser e o seu telescópio era incapaz de identificar a localização exata. Isso sucedeu em 1974, quando Bruce Balick e Robert Brown usaram três antenas rádio do Observatório Green Bank e uma quarta antena mais pequena a cerca de 35 km de distância para formar um radiotelescópio muito mais preciso chamado interferómetro.

Interferometria é um método de usar vários radiotelescópios ou antenas como um único telescópio virtual. Quando duas antenas estão apontadas para o mesmo objeto no céu, recebem o mesmo sinal, mas os sinais estão em dessintonia porque um demora um pouco mais a alcançar uma antena do que a outra. A diferença de tempo depende da direção das antenas e da distância entre elas. Ao correlacionar os dois sinais, podemos determinar a localização da fonte com muita precisão. Com o GBI (Green Bank Interferometer), Balick e Brown confirmaram a fonte rádio como uma região muito pequena perto do Centro Galáctico. Brown mais tarde denominou a fonte Sagitário A*, ou Sgr A* para abreviar.

O GBI foi um antecessor do VLA (Very Large Array) do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). O VLA é composto por 28 antenas capazes de configurações amplamente separadas e juntas, tornando-se a ferramenta perfeita para estudar Sgr A*. Em 1983, uma equipa liderada por Ron Ekers usou o VLA para fazer a primeira imagem rádio do Centro Galáctico, que revelou uma mini-espiral de gás quente. Observações posteriores mostraram não apenas a espiral de gás, mas também uma fonte de rádio distinta e brilhante no centro exato da Via Láctea.

Nesta altura suspeitava-se fortemente que esta fonte de rádio fosse um enorme buraco negro. Entre 1982 e 1998, Don Backer e Dick Stramek, no VLA, mediram a posição de Sgr A* e descobriram que quase não havia movimento aparente. Isto significava que devia ser extremamente massivo, já que os puxões gravitacionais de estrelas próximas não o faziam mover-se. 

Eles estimaram que devia ter uma massa equivalente a pelo menos dois milhões de sóis. Observações a longo prazo das estrelas em órbita do Centro Galáctico descobriram que Sgr A* tem aproximadamente 3,6 milhões de massas solares, e imagens rádio detalhadas confirmaram que não deve ser maior que a órbita de Mercúrio em torno do Sol. Sabemos agora que é, de facto, um buraco negro supermassivo.

Estar ciente da existência de um buraco negro não é o mesmo que o ver diretamente. Os astrónomos há muito que sonham em observar diretamente um buraco negro e talvez até vislumbrar o seu horizonte de eventos. Sagitário A* é o buraco negro supermassivo mais próximo da Terra, de modo que têm havido vários esforços para o observar diretamente. Mas há dois grandes desafios a serem superados. O primeiro é que o centro da nossa Via Láctea está rodeado por gás e poeira densos. 

Quase toda a luz visível da região é obscurecida, por isso não podemos observar o buraco negro com um telescópio ótico. Felizmente, o gás e a poeira são relativamente transparentes ao rádio, o que significa que os radiotelescópios podem ver o coração da nossa Galáxia. Mas isto leva ao segundo grande desafio: a resolução.

Embora o buraco negro Sgr A* seja massivo, tem apenas o tamanho de uma estrela grande. Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, um buraco negro com 3,6 milhões de vezes a massa do Sol teria um horizonte de eventos apenas 15 vezes maior que a nossa estrela. Tendo em conta que o Centro Galáctico está a aproximadamente 26.000 anos-luz da Terra, o buraco negro tem um tamanho aparente muito pequeno no céu, mais ou menos equivalente a ver uma bola de basebol à superfície da Lua. Para ver um objeto rádio tão pequeno, precisamos de um telescópio do tamanho da própria Terra.

Obviamente, não podemos construir um radiotelescópio do tamanho do nosso planeta, mas com a interferometria rádio podemos construir um telescópio virtual do tamanho da Terra. Os observatórios do NRAO estão atualmente a trabalhar em dois projetos que tentam observar um buraco negro, o EHT (Event Horizon Telescope) e o GMVA (Global mm-VLBI Array). O ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) está a participar em ambos os projetos, enquanto o GBT (Green Bank Telescope) e o VLBA (Very Long Baseline Array) fazem parte do GMVA. Tal como o VLA, estes projetos combinam sinais de múltiplas antenas. 

Dado que as antenas estão localizadas por todo o mundo, este telescópio virtual tem mais ou menos o tamanho da Terra. Mas, ao contrário das antenas do VLA, todas elas têm diferentes tamanhos e sensibilidades. Esta diversidade de antenas dificulta a combinação dos sinais, mas também fornece uma grande vantagem aos projetos.

No VLA, por exemplo, todas as antenas da rede são idênticas. Cada antena contribui igualmente e a sensibilidade do complexo depende do tamanho de uma única antena. Mas quando telescópios, ou antenas de diferentes tamanhos, são combinados, a sensibilidade das antenas maiores ajuda a aumentar a sensibilidade das menores. O GBT, por exemplo, tem um diâmetro de 100 metros. Quando combinado com telescópios mais pequenos num grande interferómetro, a sensibilidade total depende do tamanho médio de todas as antenas. Isso torna o ALMA - ligado ao EHT e ao GMVA - e o GBT - ligado ao GMVA - muito mais sensível aos sinais do buraco negro da Via Láctea, e os cientistas precisam de toda a sensibilidade possível para capturar a imagem de um buraco negro.

Em janeiro de 2019, o GMVA capturou uma imagem de Sagitário A* a comprimentos de onda de 3mm, mas a dispersão de luz a 3mm pelo plasma situado entre nós e Sgr A* tornou impossível ver a sombra do seu horizonte de eventos. A primeira imagem nítida de um buraco negro foi anunciada pelo EHT em abril de 2019. Era uma imagem do buraco negro da galáxia M87. Embora M87 esteja mais de 2000 vezes mais distante que o buraco negro no centro da nossa Galáxia, o seu buraco negro central é também 1500 vezes mais massivo. 

É um buraco negro muito ativo e não está obscurecido pelo gás e poeira da nossa Galáxia, facilitando a observação. A observação do nosso buraco negro, mais pequeno e calmo, é um desafio maior. Mas ao trabalharem com observatórios espalhados por todo o mundo, o ALMA e o GBT terão em breve a primeira imagem nítida do gigante situado no nosso "quintal cósmico".
Fonte: Astronomia OnLine

Uma Galáxia Espiral Starburst

Conheça o Messier 100, uma galáxia espiral chamada "grand design" com braços brilhantes e bem definidos que se enroscam em torno de seu núcleo galáctico. Localizado a cerca de 60 milhões de anos-luz da Terra na constelação Coma Berenices, o Messier 100 é uma conhecida galáxia "starburst" que serve como berçário estelar para ondas de formação de novas estrelas. Astrônomos usaram o Atacama Large Millimeter / submilimetro Array (ALMA) no Chile para capturar essa nova visão do Messier 100 como parte de um censo astronômico chamado Physics at High Resolution em Angular GalaxieS (PHANGS). - Hanneke Weitering.
Fonte: Space.com

26 de abril de 2019

INSIGHT Captura áudio do seu primeiro sismo marciano

O módulo InSight da NASA mediu e registou, pela primeira vez, um provável sismo marciano.

O fraco sinal sísmico, detetado pelo instrumento SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) do "lander", foi registado no dia 6 de abril, o 128.º dia marciano do módulo, ou sol. Este é o primeiro tremor registado que parece ter vindo de dentro do planeta, em oposição a ser provocado por forças acima da superfície, como o vento. Os cientistas ainda estão a examinar os dados para determinar a causa exata do sinal.

"As primeiras leituras do InSight continuam a ciência que começou com as missões Apollo da NASA," disse Bruce Banerdt, investigador principal do Insight no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. "Temos estado, até agora, a recolher ruído de fundo, mas este primeiro evento oficialmente dá início a um novo campo: sismologia marciana!"

O novo evento sísmico foi pequeno demais para fornecer dados sólidos sobre o interior marciano, que é um dos principais objetivos do InSight. A superfície marciana é extremamente silenciosa, permitindo que o SEIS, o sismómetro especialmente construído do InSight, capte ruídos ténues. Em contraste, a superfície da Terra treme constantemente devido ao ruído sísmico criado pelos oceanos e pelo clima. Um evento deste tamanho ficaria perdido entre dúzias de crepitações minúsculas que ocorrem todos os dias.

"O evento do sol 128 é excitante porque o seu tamanho e maior duração encaixam no perfil de sismos detetados na superfície lunar durante as missões Apollo," acrescentou Lori Glaze, diretora da Divisão de Ciência Planetária na sede da NASA.

Os astronautas das Apollo da NASA instalaram cinco sismómetros que mediram milhares de tremores de terra enquanto operavam na Lua entre 1969 e 1977, revelando atividade sísmica no nosso satélite natural. Materiais diferentes podem alterar a velocidade das ondas sísmicas ou refleti-las, permitindo aos cientistas usar essas ondas para aprender mais sobre o interior da Lua e modelar a sua formação. A NASA tem planos para missões tripuladas lunares até 2024, estabelecendo as bases que eventualmente permitirão a exploração humana de Marte.

O sismómetro do InSight, que o módulo colocou à superfície do planeta no dia 19 de dezembro de 2018, permitirá aos cientistas recolher dados semelhantes sobre Marte. Ao estudarem o interior profundo de Marte, esperam aprender como outros mundos rochosos, incluindo a Terra e a Lua, se formaram.

Três outros sinais sísmicos ocorreram nos dias 14 de março (sol 105), 10 de abril (sol 132) e 11 de abril (sol 133). Detetados pelos sensores mais sensíveis VBB (Very Broad Band) do SEIS, estes sinais foram ainda mais fracos do que o evento do sol 128 e de origem mais ambígua. A equipa vai continuar a estudar estes eventos para tentar determinar a sua causa. Independentemente da sua origem, o sinal do sol 128 é um marco emocionante para a equipa.

"Há meses que esperamos por um sinal como este," realçou Philippe Lognonné, chefe da equipa do SEIS no IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris), França. "É tão emocionante finalmente provar que Marte ainda é sismicamente ativo. Estamos ansiosos por partilhar resultados detalhados depois das nossas análises."

A maioria das pessoas está familiarizada com terremotos na Terra, que ocorrem em falhas criadas pelo movimento das placas tectónicas. Marte e a Lua não têm placas tectónicas, mas ainda assim têm sismos - nos seus casos, provocados por um processo contínuo de arrefecimento e contração que cria stresses. Este stress aumenta com o tempo, até que é forte o suficiente para quebrar a crosta, despoletando um sismo.

A deteção destes pequenos tremores exigiu uma enorme proeza de engenharia. Na Terra, os sismómetros de alta qualidade costumam estar selados em "cofres" subterrâneos a fim de os isolar das mudanças de temperatura e do clima. O instrumento do InSight possui várias barreiras engenhosas de isolamento, incluindo uma cobertura construída pelo JPL denominada WTS (Wind and Thermal Shield) para protegê-lo das mudanças extremas de temperatura e ventos fortes do planeta.

O SEIS superou as expetativas da equipa em termos de sensibilidade. O instrumento foi fornecido pela agência espacial francesa, CNES (Centre National d’Études Spatiales), enquanto estes primeiros eventos sísmicos foram identificados pela equipa "Marsquake Service", liderada pelo Instituto Federal Suíço de Tecnologia.

"Estamos muito satisfeitos com esta primeira conquista e estamos ansiosos por fazer muitas medições semelhantes com o SEIS nos próximos anos," disse Charles Yana, gerente de operações da missão SEIS no CNES.
Fonte: Astronomia OnLine

Os buracos negros e o fim do tempo

Esta é a imagem mais importante da história. E não é pelo que todo mundo diz.


Não é justo que buracos negros sejam famosos por engolir luz. É como se lembrar de Albert Einstein como um bom violinista – coisa que ele era mesmo; Elsa, sua segunda esposa, disse ter se apaixonado pelo maior físico da história depois que ele “tocou Mozart no violino de forma maravilhosa”.
Buracos negros têm de fato uma gravidade absurda o bastante para fazer com raios de luz aquilo que o ralo da pia do seu banheiro faz com a água da torneira. “Gravidade”, vale lembrar, não é exatamente uma força. Ela é a forma como sentimos distorções no espaço – não no espaço sideral, mas no “espaço” à nossa volta mesmo, aquele composto por uma dimensão de comprimento, uma de altura e uma de largura.
Um objeto com massa – seja um alfinete, seja a Terra, seja o Sol – entorta o “tecido do espaço”. Um raio de luz vindo de alguma estrela acaba desviado pela gravidade do Sol, pois é o próprio espaço pelo qual a luz se propaga que está se curvando. Tal curvatura, porém, é suave demais para tragar os raios, então eles passam pelo Sol como os pneus de uma Land Rover vencem um buraco de estrada.
Com um buraco negro é diferente. Ele entorta tanto o tecido do espaço que os raios de luz caem lá dentro e acabam presos para sempre. Daí a escuridão da coisa. Ilumine-o com uma lanterna e você não vai ver nada. Ele vai sugar os raios da lanterna. Mas, não, essa não é a propriedade mais interessante dos buracos negros.
A grande graça ali é outra: o fato de que o tecido do espaço também é o tecido do tempo, como descobriu o violinista Albert. Tanto que o nome oficial da coisa é “tecido espaço-tempo”. Um buraco negro, então, não engole apenas coisas.
Ele devora o tempo.
Se você pudesse se aproximar do centro de um buraco, um segundo para você equivaleria a um século aqui na Terra. Se alguém pudesse te ver daqui, enxergaria o seu corpo como uma estátua. Congelado. Você precisa de quase um século para completar uma piscada de olho, afinal.
Depois piora. Cada centímetro a mais que você cai em direção ao centro do buraco aumenta esse déficit temporal. Mais um pouco e um segundo seu vai durar um milhão de anos na Terra. Depois um bilhão. Uma hora não vai mais ter Terra, nem Sol, nem Via Láctea. Nem nenhuma estrela acesa.
Fonte: Super Interessante

23 de abril de 2019

Astrônomos encontram estrelas transmitindo do maior aglomerado globular de nossa galáxia

Astrônomos descobriram um fluxo de estrelas retiradas do Omega Centauri, o maior e mais brilhante aglomerado globular ao redor da Via Láctea - e talvez uma galáxia anã.
Ao redor da Via Láctea existem mais de 150 aglomerados globulares , antigas cidades estelares com centenas de milhares de habitantes compactos. A maioria desses aglomerados pode ser encontrada no halo quase vazio da galáxia; é provável que eles se formaram antes da nossa galáxia. Mas um desses não é como os outros.
Omega Centauri
Uma visão do icônico aglomerado globular Omega Centauri. ESO / INAF-VST / OmegaCAM; Reconhecimento: A. Grado, L. Limatola / Observatório INAF-Capodimonte
Omega Centauri (NGC 5139, ou Omega Cen) é extraordinariamente brilhante, massivo e enorme: 10 milhões de estrelas se espremem em uma esfera de cerca de 150 anos-luz de largura. O que mais intrigam os astrônomos, porém, é que suas estrelas apareçam em pelo menos três populações distintas, sugerindo que o aglomerado se reuniu ao longo de bilhões de anos em vez de todos de uma só vez.
Os astrônomos há muito acham que esse peculiar globular pode ser algo completamente diferente: os restos de uma galáxia que chegou muito perto da Via Láctea. Separados pela gravidade da nossa galáxia, suas estrelas teriam fluído no halo e contornado a galáxia, deixando um pequeno núcleo atrás de um cluster.
Agora, Rodrigo Ibata (Universidade de Estrasburgo, França) e seus colegas relatam novas evidências para essa teoria na Nature Astronomy : a tão procurada detecção de um fluxo estelar pertencente ao Omega Cen.
Pesquisadores têm procurado (e descoberto) os restos estelares de aglomerados e galáxias destruídos desde que as primeiras correntes foram descobertas no Sloan Digital Sky Survey , mas tem sido difícil. “Os córregos têm sido difíceis de detectar porque têm densidade baixa e, portanto, são difíceis de detectar visualmente”, explica Jeremy Webb (Universidade de Toronto), que não esteve envolvido no estudo. "A maioria não se destaca visualmente entre estrelas de primeiro e segundo plano".

Rios (estelares) no abismo

Mas com o satélite Gaia da Agência Espacial Européia, os astrônomos podem ver as distâncias e movimentos precisos de um bilhão de estrelas. Quando estrelas próximas umas das outras no espaço também se movem juntas, especialmente quando elas estão fora do disco galáctico, é um bom sinal de que elas são parte de um fluxo. Para encontrar esses grupos estelares, a equipe de Ibata aplicou um algoritmo de computador chamado Streamfinder para classificar a riqueza de dados de Gaia. Ele selecionou mais de uma dúzia de novos fluxos estelares que circundam o disco espiral plano da Via Láctea.
A equipe apelidou um desses fluxos de Fimbulthul, nomeado para um dos onze rios que percorriam o vazio primordial na mitologia nórdica. Suas 309 estrelas abrangem 18 graus no céu. A equipe calcula que as órbitas das estrelas as levam a 5.000 anos-luz até o centro da galáxia e até 21.300 anos-luz, propriedades orbitais notavelmente similares àquelas estimadas para o Omega Cen. E como Omega Cen, as estrelas de Fimbulthul não têm elementos mais pesados, o que significa que eles são similarmente antigos. A equipe realizou simulações de computador para mostrar que Fimbulthul poderia ser o braço de estrelas que a gravidade da nossa galáxia tirou do Omega Cen.
Essa descoberta não é inédita: dezenas de fluxos estelares sujam o halo da galáxia. Embora a maioria dos encontrados até agora venha de aglomerados em vez de galáxias, a Via Láctea está em processo de rasgar a galáxia elíptica anã de Sagitário em pedaços - suas estrelas fluem em uma gigantesca órbita quase polar em torno de nossa galáxia. Na verdade, Omega Cen pode mostrar como Sagitário parecerá daqui a bilhões de anos.
Córrego Sagitário
A impressão deste artista mostra as caudas de maré das estrelas (brancas) que fluem da Galáxia Anã de Sagitário (laranja) que orbita a Via Láctea. O círculo amarelo brilhante à direita do centro da galáxia é o nosso Sol (não escalar). Sagitário está do outro lado da galáxia, mas podemos ver suas caudas de estrelas estendendo-se pelo céu enquanto elas envolvem nossa galáxia. Amanda Smith / Universidade de Cambridge
Os pesquisadores reconhecem que suas simulações de computador ainda são muito simples e não correspondem perfeitamente aos dados. Seus planos futuros incluem trabalhar em modelos mais realistas para entender melhor as origens do fluxo do Fimbulthul e encontrar outras estrelas associadas ao Omega Cen.
Fonte: Skyandtelescope.com

Físicos medem o vácuo pela primeira vez


A física é o campo da ciência que estuda as propriedades da matéria e da energia – ou seja, tudo que existe, e tudo, nesse caso, inclui até mesmo o nada. O vazio não é realmente vazio de acordo com as leis da física quântica. O vácuo, no qual classicamente supõe-se que não haja literalmente “nada”, está repleto de coisas chamadas flutuações do vácuo – pequenas alterações de um campo eletromagnético, por exemplo, que geralmente chegam a zero com o tempo, mas podem se desviar disso por um breve momento.

Para alguns físicos, medir o espectro de pequenas ondas que compõem o espaço vazio que chamamos de vácuo é uma meta há décadas, mas até agora não havia uma boa maneira de fazer isso. Isso mudou nesta semana, quando físicos da ETH Zurich usaram habilmente pulsos de laser para entender a natureza quântica de um vácuo, estabelecendo um marco nas tentativas de medir o nada absoluto.

“As flutuações do campo eletromagnético no vácuo têm consequências claramente visíveis e, entre outras coisas, são responsáveis pelo fato de que um átomo pode emitir luz espontaneamente”, explica Ileana-Cristina Benea-Chelmus, física do Instituto de Eletrônica Quântica da ETH Zurich, em entrevista ao site da instituição

Nosso Universo é uma tela cheia de espaços vazios. Há uma textura nessa realidade nua que só podemos detectar. Mas este espaço, que geralmente consideramos completamente ausente de matéria e radiação, é um campo infinito de possibilidades do qual emergem algumas partículas. Existe um campo para cada partícula elementar, apenas esperando por energia suficiente para definir as principais características de sua existência.

Essas partículas são todas limitadas por uma regra estranha – à medida que algumas possibilidades aumentam, outras têm que encolher. Uma partícula pode estar em um local preciso, por exemplo, mas terá um momentum muito vago, ou vice-versa. Este princípio de incerteza não se aplica apenas às partículas, mas também ao próprio campo vago.

Durante um período prolongado de tempo, a quantidade de energia em um volume de espaço vazio é em média zero. Mas em determinados momentos não sabemos quanta energia será encontrada nestes espaços, o que resulta em um espectro de probabilidades.

Embora pareça aleatória, há correlações que podem nos dar informações sobre a natureza dessa ondulação. Para medir a maioria das coisas, os pesquisadores precisam estabelecer um ponto de partida. Infelizmente, isso é difícil de fazer com algo que já está em seu estado mais baixo de energia. 

“É um pouco como medir a força de um soco a partir de um punho sem movimento”, compara matéria do portal Science Alert. “Os detectores tradicionais de luz, como os fotodiodos, baseiam-se no princípio de que as partículas de luz – e, portanto, a energia – são absorvidas pelo detector. No entanto, a partir do vácuo, que representa o menor estado de energia de um sistema físico, nenhuma energia adicional pode ser extraída”, explica Benea-Chelmus.

Então, em vez de medir a transferência de energia de um campo vazio, a equipe planejou uma maneira de procurar a assinatura de suas sutis mudanças de probabilidade na polarização dos fótons. Ao comparar dois pulsos de laser de apenas um trilionésimo de segundo de comprimento, enviados através de um cristal super-frio em diferentes momentos e locais, a equipe pôde descobrir como o espaço vazio entre os átomos do cristal afetava a luz.

“Ainda assim, o sinal medido é absolutamente pequeno, e nós realmente tivemos que maximizar nossa capacidade experimental de medir campos muito pequenos”, diz o físico Jérôme Faist ao site do ETH Zurich.

Essa oscilação quântica era tão pequena que eles precisaram de até um trilhão de observações para cada comparação, apenas para ter certeza de que as medições eram legítimas. Essas medições minúsculas permitiram que eles determinassem o fino espectro de um campo eletromagnético em seu estado fundamental.

Controlar o que é efetivamente espaço vazio está se tornando um grande negócio na física quântica. Recentemente, outra equipe de físicos tentou colocar limites no ruído do vácuo à temperatura ambiente, a fim de melhorar a funcionalidade do detector de ondas gravitacionais LIGO.

Partículas virtuais – breves fantasmas de possíveis partículas que mal existem como incertezas em um campo – também são fundamentais para entender como os buracos negros se evaporam lentamente com o passar do tempo através da radiação de Hawking.

Segundo a matéria do ETH Zurich, os pesquisadores esperam que no futuro eles possam medir ainda mais os casos exóticos de flutuações de vácuo usando este método. “Na presença de fortes interações entre fótons e matéria, que podem ser alcançadas, por exemplo, dentro de cavidades ópticas, de acordo com cálculos teóricos, o vácuo deve ser preenchido com uma multiplicidade de chamados fótons virtuais. O método desenvolvido por Faist e seus colaboradores deve possibilitar o teste dessas previsões teóricas”, diz o texto.
Fonte: hypescience.com

Como os cientistas capturaram a primeira imagem de um buraco negro

Os cientistas obtiveram a primeira imagem de um buraco negro, usando observações do EHT (Event Horizon Telescope) do centro da galáxia M87. A imagem mostra um anel brilhante formado à medida que a luz é curvada sob a intensa gravidade em redor de um buraco negro 6,5 mil milhões de vezes mais massivo do que o Sol.Crédito: Colaboração EHT

Nas notícias

Alcançando o que antes era considerado impossível, uma equipa internacional de astrónomos capturou uma imagem da silhueta de um buraco negro. As evidências da presença de buracos negros - lugares misteriosos no espaço onde nada, nem mesmo a luz, pode escapar - já existem há algum tempo, e os astrónomos há muito que observam os efeitos destes fenómenos nos seus arredores. Na imaginação popular, pensava-se que a captura de uma imagem de um buraco negro era impossível porque uma imagem de algo a partir do qual nenhuma luz pode escapar pareceria completamente escura. 

Para os cientistas, o desafio era o modo como, a partir de milhares ou até milhões de anos-luz de distância, podiam capturar uma imagem do gás quente e brilhante que cai num buraco negro. Uma equipa ambiciosa e internacional de astrónomos e cientistas conseguiu realizar ambos. Trabalhando durante mais de uma década para alcançar o feito, a equipa aprimorou uma técnica de radioastronomia existente para imagens de alta resolução e usou-a para detetar a silhueta de um buraco negro - delineada pelo gás brilhante que rodeia o seu horizonte de eventos, o precipício além do qual a luz não pode escapar.

Como o fizeram

Embora os cientistas tivessem teorizado que podiam fotografar buracos negros capturando as suas silhuetas contra os seus arredores luminosos, a capacidade de observar um objeto tão distante ainda lhes escapava. Foi formada uma equipa para enfrentar o desafio, criando uma rede de telescópios conhecida como EHT (Event Horizon Telescope). Estabeleceram o objetivo de capturar uma imagem de um buraco negro, aprimorando a técnica que permite fotografar objetos muito distantes conhecida como VLBI (Very Long Baseline Interferometry).

Para ver objetos distantes são usados telescópios de todos os tipos. Quanto maior o diâmetro, ou abertura, do telescópio, maior a sua capacidade de recolher mais luz e maior a sua resolução (ou capacidade de observar detalhes finos). Para ver detalhes em objetos distantes e que parecem pequenos e escuros da Terra, precisamos de recolher a maior quantidade de luz possível com uma resolução muito alta, por isso precisamos de usar um telescópio com uma grande abertura.

Por isso é que a técnica VLBI foi essencial para captar a imagem do buraco negro. A técnica VLBI funciona criando um conjunto de telescópios mais pequenos que podem ser sincronizados para focar no mesmo objeto, ao mesmo tempo, e agir como um telescópio virtual gigante. Em alguns casos, os telescópios mais pequenos também são uma matriz de múltiplos telescópios. Esta técnica tem sido usada para rastrear naves espaciais e para fotografar fontes de rádio cósmicas e distantes como quasares.

A abertura de um telescópio virtual gigante como a do EHT é tão grande quanto a distância entre os dois telescópios mais afastados - para o EHT, essas duas estações estão no Polo Sul e na Espanha, criando uma abertura equivalente a quase o diâmetro da Terra. Cada telescópio concentra-se no alvo, neste caso o buraco negro, e recolhe dados a partir da sua posição na Terra, fornecendo uma porção da visão completa do EHT. Quantos mais telescópios no conjunto, amplamente espaçados, maior será a resolução da imagem.

Para testar a VLBI para fotografar um buraco negro e uma série de algoritmos de computador para classificar e sincronizar dados, a equipa do EHT decidiu ter dois alvos, cada um fornecendo desafios únicos.

O buraco negro supermassivo mais próximo da Terra, Sagitário A*, interessou a equipa porque está no nosso quintal galáctico - no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea, a 26.000 anos-luz de distância (o asterisco é o padrão astronómico para denotar um buraco negro). Embora não seja o único buraco negro na nossa Galáxia, é o buraco negro que parece maior quando "visto" da Terra. 

Mas a sua localização, na mesma galáxia que a Terra, significava que a equipa tinha que observar através da "poluição" provocada por estrelas e poeira, o que significa que teriam mais dados para filtrar durante o processamento da imagem. No entanto, devido ao interesse do buraco negro local e ao seu tamanho relativamente grande, a equipa do EHT escolheu Sagitário A* como um dos seus dois alvos.

O segundo alvo foi o buraco negro supermassivo M87*. Um dos maiores buracos negros supermassivos conhecidos, M87* está localizado no centro da gigantesca galáxia elíptica Messier 87, ou M87, a 53 milhões de anos-luz de distância. Substancialmente mais massivo do que Sagitário A*, que contém 4 milhões de massas solares, M87* contém o equivalente a 6,5 mil milhões de massas solares. Uma massa solar é equivalente à massa do nosso Sol, aproximadamente 2x10^30 kg. Além do seu tamanho, M87* interessa aos cientistas porque, ao contrário de Sagitário A*, é um buraco negro ativo, com matéria a cair e a ser expelida na forma de jatos de partículas que são aceleradas a velocidades próximas da velocidade da luz. 

Mas a sua distância tornou-o um desafio ainda maior do que a captura do relativamente local, Sagitário A*. Como descrito por Katie Bouman, cientista de computação do EHT que liderou o desenvolvimento de um dos algoritmos usados para classificar os dados do telescópio durante o processamento da imagem histórica, é semelhante a capturar uma imagem de uma laranja na superfície da Lua.

Em 2017, o EHT era uma colaboração de oito observatórios espalhados pelo mundo - e desde então mais foram adicionados. Antes que a equipa pudesse começar a recolher dados, tiveram que encontrar um horário em que o clima fosse propício para a observação telescópica em todos os locais. Para M87*, a equipa tentou ter bom tempo em abril de 2017 e, dos 10 dias escolhidos para observação, quatro dias foram limpos o suficiente em todos os oito locais!

Cada telescópio usado no EHT tinha que estar altamente sincronizado com os outros, recorrendo a um relógio atómico. Este elevado grau de precisão torna o EHT capaz de resolver objetos cerca de 4000 vezes melhor que o Telescópio Espacial Hubble. À medida que cada telescópio recolhia dados do buraco negro alvo, os dados digitais e o registo do tempo eram gravados em dispositivos de armazenamento de computador. A recolha de dados durante os quatro dias, em todo o mundo, deu à equipa uma quantidade substancial de dados para processar. 

Os dados foram transportados fisicamente para um local central porque a sua quantidade, aproximadamente 5 petabytes, excede o que as velocidades atuais da Internet podem suportar. Nesta localização central, os dados de todos os oito observatórios foram sincronizados usando os tempos e combinados para produzir um conjunto composto de imagens, revelando a silhueta nunca antes vista do horizonte de eventos de M87*. A equipa também está a trabalhar na produção de uma imagem de Sagitário A*, a partir de observações adicionais feitas pelo EHT.

À medida que mais telescópios são adicionados e a rotação da Terra é incluída, mais da imagem pode ser resolvida e podemos esperar que as imagens futuras tenham uma resolução mais alta. Mas talvez nunca tenhamos uma visão completa.

Para complementar os achados do EHT, várias naves da NASA fizeram parte de um grande esforço para observar o buraco negro usando diferentes comprimentos de onda. Desse esforço fizeram parte o Observatório de raios-X Chandra, o NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) e o Observatório Neil Gehrels Swift - todos construídos para detetar diferentes variedades de raios-X -, que apontaram para o buraco negro de M87 mais ou menos ao mesmo tempo que o EHT em abril de 2017. O Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi da NASA também estava atento a mudanças nos raios-gama de M87* durante as observações do EHT. Se o EHT observasse mudanças na estrutura do ambiente do buraco negro, os dados destas missões e de outros telescópios podiam ser usados para ajudar a descobrir o que estava a acontecer.

Embora as observações da NASA não tenham traçado diretamente a imagem histórica, os astrónomos usaram dados do Chandra e do NuSTAR para medir o brilho de raios-X do jato de M87*. Os cientistas usaram essa informação para comparar os seus modelos do jato e do disco em torno do buraco negro com as observações do EHT. Podem surgir outras ideias à medida que os investigadores continuam a debruçar-se sobre estes dados.

Porque é importante

Aprender mais sobre estruturas misteriosas no Universo fornece uma visão mais detalhada da física e permite-nos testar métodos de observação e teorias, como a teoria da relatividade geral de Einstein. Os objetos massivos deformam o espaço-tempo na sua vizinhança e, embora a teoria da relatividade geral tenha sido diretamente comprovada para objetos de massa menor, como a Terra e o Sol, a teoria ainda não tinha sido provada diretamente para buracos negros e para outras regiões contendo matéria densa.

Um dos principais resultados do projeto de imagem de um buraco negro, pelo EHT, é um cálculo mais direto da massa de um buraco negro. Usando o EHT, os cientistas foram capazes de observar e medir diretamente o raio do horizonte de eventos de M87*, ou o seu raio de Schwarzschild, e determinar a massa do buraco negro. Essa estimativa está próxima da derivada com um método que usa o movimento de estrelas em órbita - validando-o como um método de estimativa de massa.

O tamanho e a forma de um buraco negro, que depende da sua massa e rotação, podem ser previstos a partir das equações da relatividade geral. A relatividade geral prevê que esta silhueta seja aproximadamente circular, mas outras teorias da gravidade previam formas ligeiramente diferentes. A imagem de M87* mostra uma silhueta circular, conferindo assim credibilidade à teoria da relatividade geral de Einstein perto dos buracos negros.

Os dados também fornecem algumas informações sobre a formação e sobre o comportamento da estrutura dos buracos negros, como o disco de acreção que alimenta o buraco negro com material e os jatos de plasma emanados do seu centro. Os cientistas levantaram a hipótese de como um disco de acreção se forma, mas nunca tinham sido capazes, até agora, de testar as suas teorias com observação direta. Os cientistas também estão curiosos sobre o mecanismo pelo qual alguns buracos negros supermassivos emitem enormes jatos de partículas que viajam quase à velocidade da luz.

Esta e outras perguntas serão respondidas à medida que mais dados forem adquiridos pelo EHT e sintetizados em algoritmos de computador. Esteja atento(a) à próxima imagem esperada de um buraco negro - Sagitário A*, na nossa Via Láctea.
Fonte: Astronomia OnLine

22 de abril de 2019

Telescópio Hubble divulga imagem inédita de nebulosa do Caranguejo do Sul


O telescópio Hubble divulgou nesta quinta-feira (18) uma imagem inédita da nebulosa do Caranguejo do Sul para comemorar seus 29 anos no espaço.

A nebulosa é um dos muitos objetos que o Hubble desmistificou ao longo dos anos no espaço. Segundo o comunicado da Nasa e da Agência Europeia Espacial (ESA, na sigla em inglês), a nova imagem aumenta a compreensão sobre a nebulosa e demonstra as capacidades continuadas do telescópio.

Todo ano, para comemorar seu “aniversário”, o telescópio divulga uma nova imagem de seus objetos de estudo no espaço que sejam bonitos e significativos.

Par de estrelas forma a nebulosa

A nebulosa do Caranguejo do Sul tem estruturas aninhadas em formato de ampulheta e foi criada pela interação entre um par de estrelas no seu centro. O par desigual consiste em uma estrela gigante vermelha e uma estrela anã branca.

Uma estrela anã é pequena para ser qualificada como estrela, ou seja, tem massa menor e raio inferior às gigantes. É o tipo mais comum e o Sol é uma estrela anã. Já a estrela gigante é uma estrela de raio e luminosidade maiores.

A gigante vermelha é uma estrela luminosa em fase avançada da evolução estelar.

No caso da nebulosa do Caranguejo do Sul, a estrela gigante vermelha está derramando suas camadas externas na última fase de sua vida antes de também viver seus últimos anos como uma anã branca. Parte do material que sai da gigante vermelha é atraído pela gravidade da sua companheira.

De acordo com a ESA, quando uma quantidade suficiente deste material é puxada para a estrela anã branca, ela também ejeta o material para fora em uma espécie de erupção, criando as estruturas da nebulosa. Eventualmente, a estrela gigante vermelha terminará este processo de eliminar suas camadas externas e parará de alimentar sua companheira. Antes disso, mais erupções podem ocorrer, criando estruturas ainda mais complexas.

A nebulosa foi descrita pela primeira vez em 1967, mas era considerada uma estrela comum até 1989, quando foi observada com ajuda de telescópios. A imagem resultante mostrou uma nebulosa extensa em forma de caranguejo, formada por bolhas simétricas de gás e poeira.

Em 1999, o Hubble voltou a fazer imagens da nebulosa revelando toda sua estrutura e sugerindo que o fenômeno que criou as bolhas externas ocorreu duas vezes no passado astronômico recente.

A nova imagem feita pelo Hubble contribui para o estudo da história de um objeto ativo e em evolução.

Fonte: G1

Radiotelescópio Bingo vai estudar geometria do Universo

A torre de cornetas do radiotelescópio. [Imagem: Graciele Almeida de Oliveira/Bingo]
Diamante do Sertão
O Diamante do Sertão vai desvendar segredos do Universo depositado sobre uma mina de ouro.
Não parece um começo adequado para um artigo sobre ciências, mas não há metáforas profundas nesta descrição do Bingo, um radiotelescópio que está sendo construído no Brasil por um consórcio que conta ainda com África do Sul, China, Estados Unidos, França, Portugal, Reino Unido e Uruguai.
O apelido de Diamante do Sertão foi dado porque o observatório será instalado na Serra do Urubu, na cidade de Aguiar, no sertão da Paraíba, longe das metrópoles e das fontes de poluição eletromagnética. E, para "limpar" ainda mais o ambiente, o radiotelescópio está sendo construído na cava deixada por uma mina abandonada de ouro.
Mais ou menos do tamanho de um campo de futebol, o Bingo será maior do que o Rádio Observatório do Itapetinga (ROI), atualmente o principal radiotelescópio do Brasil.
Além das parábolas refletoras, o Bingo contará com aproximadamente 50 cornetas, dando ao telescópio dimensões que poderão ser vistas de longe e o tornarão um dos maiores radiotelescópios da América Latina.
"Contamos com a contribuição de nossos parceiros internacionais, especialmente as dos pesquisadores do Reino Unido, mas a maior parte da tecnologia para a construção está sendo desenvolvida aqui no Brasil," conta Carlos Alexandre Wuensche, do Inpe e pesquisador chefe do projeto Bingo.
Radiotelescópio Bingo vai estudar geometria do Universo
A torre de cornetas do radiotelescópio. [Imagem: Graciele Almeida de Oliveira/Bingo]
Oscilações Acústicas de Bárions
Bingo é um acrônimo para Baryon Acoustic Oscillations in Neutral Gas Observations, ou Oscilações Acústicas de Bárions em Observações de Gás Neutro.
As Oscilações Acústicas de Bárions (BAOs) são ondas geradas pela interação dos átomos com a radiação primordial do Universo. Sua detecção permitirá medir a distribuição do hidrogênio neutro em distâncias cosmológicas, usando uma técnica chamada de mapeamento de intensidade. O Bingo será o primeiro telescópio projetado para detectar BAOs por meio de ondas de rádio.
É possível "investigar a forma e a geometria do espaço, incluindo sua taxa de expansão, se soubermos a forma aparente das BAOs no espaço exterior e, assim, estudar a energia escura. Em termos um pouco mais técnicos, estaremos medindo os parâmetros cosmológicos que regem a geometria do Universo," explica o professor Élcio Abdalla, da USP.
Rajadas Rápidas de Rádio
"A proposta principal do Bingo é estudar a energia escura, mas também por meio do telescópio iremos estudar um fenômeno ainda pouco conhecido chamado Fast Radio Bursts [Rajadas Rápidas de Rádio]", complementa Abdalla.
As rajadas rápidas de rádio são pulsos eletromagnéticos de alta energia com duração de apenas alguns milissegundos. A origem desse fenômeno astrofísico ainda é desconhecida, mas existem pelo menos seis teorias tentando explicar esses pulsos de rádio.
Os dados do Bingo poderão ajudar a apontar qual teoria está mais próxima da realidade. Detectar essas RRRs (ou FRBs: fast radio bursts) é também um dos objetivos do radiotelescópio Chime (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). O Telescópio Bingo contribuirá para o estudo das rajadas no Hemisfério Sul.
Fonte: Inovação Tecnológica

MESSIER 75


Crédito:ESA/Hubble & NASA, F. Ferraro et al.


Essa explosão brilhante de estrelas é conhecida como Messier 75. O Messier 75 é mais um aglomerado globular de estrelas fotografado pelo Telescópio Espacial Hubble. Um aglomerado globular de estrelas é uma coleção esférica de estrelas que fica unida pela gravidade. Aglomerados como esse, orbitam as galáxias e normalmente residem nas áreas externas e menos populosas onde eles ser reunem para formar densas comunidades nos subúrbios galácticos.

O Messier 75 está localizado na constelação de Sagitário, a aproximadamente 67 mil anos-luz de distância da Terra. A maior parte das cerca de 400 mil estrelas do aglomerado são encontradas no núcleo do objeto. O Messier 75 é um dos aglomerados globulares mais densamente povoados de estrelas, com uma luminosidade de cerca de 180 mil vezes a luminosidade do Sol. Esse é um dos motivos pelo qual ele seja tão fotogênico!!!

O Messier 75 foi descoberto em 1780 por Pierra Méchain, e foi também observado por Charles Messier, que o adicionou em seu catálogo no final daquele ano. Essa imagem do Messier 75 foi feita pela Advanced Camera for Survey do Telescópio Espacial Hubble.

Fonte: Spacetelescope.org

Descoberto, finalmente, o primeiro tipo de molécula do univero

Ilustração da nebulosa planetária NGC 7027 e das moléculas de hidreto de hélio. Nesta nebulosa planetária, o SOFIA detetou hidreto de hélio, uma combinação de hélio (vermelho) e hidrogénio (azul), que foi o primeiro tipo de molécula a formar-se no Universo primitivo. Esta é a primeira vez que o hidreto de hélio foi descoberto no Universo moderno.Crédito: NASA/SOFIA/L. Proudfit/D.Rutter

O primeiro tipo de molécula que se formou no Universo foi detetado no espaço pela primeira vez, após década de pesquisa. Os cientistas descobriram a sua assinatura na nossa própria Galáxia usando o maior observatório aerotransportado do mundo, o SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA, enquanto o avião voava bem acima da superfície da Terra e apontava os seus instrumentos sensíveis para o cosmos.

Quando o Universo era ainda muito jovem, só existiam apenas alguns tipos de átomos. Os cientistas pensam que cerca de 100.000 anos após o Big Bang, o hélio e o hidrogénio combinaram-se para fazer pela primeira vez uma molécula chamada hidreto de hélio. O hidreto de hélio deve estar presente em algumas partes do Universo moderno, mas nunca tinha sido detetado no espaço - até agora.

O SOFIA encontrou o hidreto de hélio moderno numa nebulosa planetária, um remanescente do que já foi uma estrela parecida com o Sol. Localizada a 3000 anos-luz de distância na direção da constelação de Cisne, esta nebulosa planetária, de nome NGC 7027, tem condições que permitem a formação desta molécula misteriosa. A descoberta serve como prova de que o hidreto de hélio pode, de facto, existir no espaço. Isto confirma uma parte fundamental da nossa compreensão básica da química do Universo primitivo e de como evoluiu ao longo de milhares de milhões de anos para a química complexa de hoje. Os resultados foram publicados na edição desta semana da revista Nature.

"Esta molécula estava à espreita, mas precisávamos dos instrumentos certos para fazer as observações na posição certa - e o SOFIA conseguiu fazer isso perfeitamente," disse Harold Yorke, diretor do Centro de Ciência SOFIA, em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia.

Hoje, o Universo está cheio de estruturas grandes e complexas como planetas, estrelas e galáxias. Mas há mais de 13 mil milhões de anos, após o Big Bang, o Universo primordial era quente e tudo o que existia eram alguns tipos de átomos, principalmente hélio e hidrogénio. À medida que os átomos se combinavam para formar as primeiras moléculas, o Universo foi finalmente capaz de arrefecer e começou a tomar forma. Os cientistas inferiram que o hidreto de hélio era essa primeira molécula primordial.

Quando o arrefecimento começou, os átomos de hidrogénio puderam interagir com o hidreto de hélio, levando à criação do hidrogénio molecular - a molécula principalmente responsável pela formação das primeiras estrelas. As estrelas passaram a forjar todos os elementos que compõem o nosso rico cosmos químico de hoje. O problema, porém, é que os cientistas não conseguiam encontrar hidreto de hélio no espaço. Este primeiro passo no nascimento da química permaneceu por provar, até agora.

"A falta de evidências da própria existência do hidreto de hélio no espaço interestelar foi um dilema para a astronomia durante décadas," disse Rolf Guesten do Instituto Max Planck para Radioastronomia, em Bona, Alemanha, autor principal do artigo.

O hidreto de hélio é uma molécula "sensível". O hélio, propriamente dito, é um gás nobre que dificilmente combina com qualquer outro tipo de átomo. Mas em 1925 os cientistas conseguiram criar a molécula em laboratório, persuadindo o hélio a partilhar um dos seus eletrões com um ião de hidrogénio.

Seguidamente, no final da década de 1970, os cientistas que estudavam a nebulosa planetária NGC 7027 pensaram que este ambiente podia ser o ideal para formar o hidreto de hélio. A radiação ultravioleta e o calor da estrela envelhecida criam condições adequadas para a formação do hidreto de hélio. Mas as suas observações foram inconclusivas. Esforços subsequentes sugeriram que podia lá existir, mas a molécula misteriosa continuava a escapar à deteção. Os telescópios espaciais usados não tinham a tecnologia específica para captar o sinal do hidreto de hélio a partir da mistura de outras moléculas na nebulosa.

Em 2016, os cientistas recorreram à ajuda do SOFIA. Voando a mais de 13.000 metros de altitude, o SOFIA faz observações acima das camadas interferentes da atmosfera da Terra. Mas tem uma vantagem em relação aos telescópios espaciais - regressa ao solo depois de cada voo.

"Podemos mudar os instrumentos e instalar a tecnologia mais recente," disse Naseem Rangwala, cientista do projeto SOFIA. "Esta flexibilidade permite-nos melhorar as observações e responder às questões mais prementes dos cientistas."

Uma atualização recente de um dos instrumentos do SOFIA, chamado GREAT (German Receiver at Terahertz Frequencies), acrescentou o canal específico para o hidreto de hélio que os telescópios anteriores não tinham. O instrumento trabalha como um recetor de rádio. Os cientistas sintonizam a frequência da molécula que procuram, de modo semelhante à sintonização de um rádio FM na estação certa. Quando o SOFIA levantou voo no céu noturno, os ansiosos cientistas estavam a bordo lendo os dados do instrumento em tempo real. O sinal do hidreto de hélio finalmente foi recebido em condições.

"Foi muito emocionante estar lá e ver o hidreto de hélio pela primeira vez nos dados," disse Guesten. "Isto leva uma investigação longa a um final feliz e elimina dúvidas sobre a nossa compreensão da química subjacente do Universo primordial."
Fonte: Astronomia OnLine

16 de abril de 2019

Descoberta! 3º planeta encontrado no sistema estelar de duas estrelas 'Tatooine'


Conheça o Kepler-47d, um planeta inchado que fica a 3.340 anos-luz da Terra.
Ilustração do artista dos três planetas e duas estrelas no sistema Kepler-47, que fica a 3.340 anos-luz da Terra.(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / T. Pyle)

O único sistema conhecido de multiplataforma "Tatooine" ficou ainda mais interessante. Um terceiro mundo se esconde no sistema Kepler-47 de duas estrelas , e é maior do que os dois irmãos descobertos anteriormente, segundo um novo estudo.

"Certamente não esperávamos que fosse o maior planeta do sistema", disse William Welsh, astrônomo da Universidade Estadual de San Diego (SDSU), em uma declaração. "Isso foi quase chocante."

O Kepler-47 é um sistema de aproximadamente 3,5 bilhões de anos localizado a 3.340 anos-luz da Terra. Uma de suas estrelas é bastante parecida com o sol, mas a outra é consideravelmente menor, abrigando apenas um terço da massa do nosso sol. As duas estrelas orbitam seu centro de massa comum a cada 7,45 dias terrestres.

Ilustração do artista dos três planetas conhecidos do sistema Kepler-47. Da esquerda para a direita: Kepler-47b, o recém-descoberto Kepler-47d e Kepler-47c.(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / T. Pyle)

Em 2012, Welsh e seus colegas, liderados pelo colega astrônomo da SDSU, Jerome Orosz, anunciaram a descoberta de dois planetas circulando as duas estrelas. Esses mundos, Kepler-47b e Kepler-47c, ambos têm dois sóis em seus céus, assim como o planeta natal de Luke Skywalker, Tatooine, no universo de "Guerra nas Estrelas".

Os pesquisadores fizeram a descoberta usando o mais prolífico caçador de planetas de todos os tempos, o telescópio espacial Kepler da NASA . Kepler, que foi declarado morto no outono passado, encontrou mundos alienígenas pelo "método do trânsito", observando os pequenos redemoinhos de brilho causados ​​quando os planetas cruzam os rostos de suas estrelas-hospedeiras. 

Pouco antes de o artigo de 2012 ser publicado, a equipe viu uma sugestão de um terceiro sinal de trânsito no conjunto de dados de Kepler, disse Orosz, que também liderou o novo estudo. Seis meses depois, Kepler testemunhou outro trânsito, e os pesquisadores conseguiram uma órbita preliminar para o exoplaneta candidato .

"Conhecendo a órbita preliminar, voltamos no tempo e analisamos os dados existentes do Kepler e notamos eventos de trânsito muito fracos", disse Orosz ao Space.com. "Sozinhos, você não pensaria que eles eram muito. Mas, dado que eles se encaixam no padrão, ficou claro que aqueles eram provavelmente do mesmo planeta."

Aquele planeta é o recém-anunciado Kepler-47d, que é cerca de 7 vezes maior que a Terra. Isso é consideravelmente maior que o Kepler-47b e c, que são 3,1 e 4,7 vezes mais largos que o nosso planeta, respectivamente. 
Kepler-47b e c completam uma volta ao redor do sistema circombinario a cada 49 e 303 dias terrestres, respectivamente. O período orbital de Kepler-47d é de 187 dias terrestres, o que significa que é o meio do planeta. E isso foi uma surpresa; A equipe pensou que quaisquer planetas adicionais no sistema provavelmente seriam externos ao Kepler-47c.


Diagrama orbital do sistema Kepler-47.
(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / T. Pyle)

Esses três mundos alienígenas são diferentes de qualquer coisa em nosso próprio quintal, Orosz disse: Eles são muito menos densos do que Saturno, que é o planeta mais fofo do nosso sistema solar.

Esse inchaço extremo é comum em mundos alienígenas escaldantes de "Júpiter quente", que circundam suas estrelas hospedeiras com muita força, disseram os pesquisadores. Mas é incomum para planetas relativamente temperados, como o trio Kepler-47, cuja temperatura média é de -26 graus Fahrenheit (menos 32 graus Celsius; Kepler-47c), 50 F (10 C; Kepler-47d) e 336 F (150 C; Kepler-47b).

Os sistemas de duas estrelas costumam ser bastante dinâmicos, com os caminhos orbitais dos planetas se alterando com o tempo, à medida que são puxados para lá e para cá pelas suas duas estrelas hospedeiras. De fato, a descoberta de Kepler-47d foi auxiliada por tal mudança; o plano orbital do planeta ficou mais alinhado ao longo do tempo com a linha de visão de Kepler, aumentando a força do sinal de trânsito.

Mas tal dinamismo não significa que os três mundos Kepler-47 logo estarão espalhados nas profundezas escuras do espaço interestelar. Eles sobreviveram por cerca de 3,5 bilhões de anos, afinal de contas (assumindo que todos os três são nativos do sistema).

E, disse Orosz, "com base em simulações numéricas, parece que é um sistema bastante robusto e estável".

O novo estudo, que foi publicado online hoje (16 de abril) no The Astronomical Journal , reforça duas mensagens do trabalho pioneiro de Kepler : que a diversidade de exoplanetas lá fora é impressionante, e nosso sistema solar está longe de ser típico. (A maioria das estrelas da nossa galáxia Via Láctea faz parte de sistemas binários, afinal.)

O artigo também "baseia-se em uma das descobertas mais interessantes de Kepler: que sistemas de planetas densamente compactados e de baixa densidade são extremamente comuns em nossa galáxia," Jonathan Fortney, astrônomo da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que não fazia parte da equipe de pesquisa, disse na mesma declaração.

"O Kepler-47 mostra que qualquer que seja o processo que forma esses planetas - um resultado que não aconteceu em nosso sistema solar - é comum a sistemas planetários de estrela única e circunvencionais", acrescentou Fortney.
Fonte: Space.com
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Artigos Mais Lidos