28 de março de 2019

Astrônomos encontraram uma segunda galáxia sem matéria escura

No ano passado, pesquisadores liderados por Yale anunciaram a descoberta de uma galáxia com pouca ou nenhuma matéria escura, uma descoberta que foi recebida com interesse e ceticismo.  Agora, a pesquisa de acompanhamento continua a mostrar a peculiar falta de matéria escura neste objeto e descobriu um segundo com características semelhantes.  O NGC 1052-DF2, ou apenas o DF2, foi localizado usando o Dragonfly Telephoto Array , um instrumento dedicado a encontrar objetos particularmente fracos. E isso é necessário! DF2 é uma galáxia ultra-difusa, tão grande quanto a Via Láctea, mas com 100 a 1.000 vezes menos estrelas.  
Para medir a massa de uma galáxia como essa, a equipe rastreia como aglomerados globulares de estrelas se movem dentro da galáxia. Com base em como eles se movem, eles podem descobrir quanto de matéria existe. As últimas medições, conforme relatadas no The Astrophysical Journal Letters , foram realizadas usando o Keck Cosmic Web Imager no WM Keck Observatory. 
Com esse instrumento, eles obtiveram uma velocidade muito precisa para os aglomerados globulares no DF2. Uma velocidade consistente com uma galáxia tendo apenas a matéria que podemos ver, e nenhuma matéria escura. Isso confirmou o que encontraram no ano passado.
"O fato de estarmos vendo algo que é completamente novo é o que é tão fascinante", disse em um comunicado aprincipal autora do estudo, Shany Danieli, que descobriu a galáxia há dois anos "Ninguém sabia que tais galáxias existiam, e a melhor coisa do mundo para um estudante de astronomia é descobrir um objeto, seja um planeta, uma estrela ou uma galáxia, sobre o qual ninguém sabia ou sequer pensava".
O segundo estudo, também publicado no The Astrophysical Journal Letters , enfocou a descoberta da NGC 1052-DF4, ou DF4. DF4 pertence ao mesmo grupo de galáxias como DF2 e é uma galáxia ultra-difusa. Para a equipe, isso mostra que o DF2 não é um caso isolado.
"Descobrir uma segunda galáxia com pouca ou nenhuma matéria escura é tão excitante quanto a descoberta inicial do DF2", disse o professor Pieter van Dokkum, que é o principal autor do artigo da DF4. “Isso significa que as chances de encontrar mais dessas galáxias são agora maiores do que pensávamos anteriormente. Como não temos boas idéias de como essas galáxias foram formadas, espero que essas descobertas encorajem mais cientistas a trabalhar neste enigma. ”
A descoberta dessas galáxias tem importantes conseqüências para as teorias cosmológicas. Isso sugere fortemente que a matéria escura é de fato uma substância, embora não sejamos mais sábios quanto às suas propriedades exatas. As teorias precisam permitir que as galáxias formem halos de matéria escura no exterior ou que, de algum modo, percam a matéria escura, e isso é algo que não foi considerado antes.
A equipe agora procurará mais candidatos usando o Dragonfly Telephoto Array antes de acompanhar suas observações usando o telescópio Keck.
Fonte: Iflscience.com

Sonda pode ter fotografado vida na superfície de Marte

Dos rovers e landers da NASA uma questão sobre o Planeta Vermelho permanece, infelizmente, sem resposta: existe vida em Marte? Agora, um artigo de revisão controversa afirmou que a resposta é sim. E definitivamente vai começar um grande debate. O artigo inclui imagens tiradas por Curiosity e Opportunity do que os pesquisadores estão chamando de fungos, liquens e algas que crescem em Marte. Então, há realmente cogumelos crescendo em Marte, como alguns estão relatando?
O papel, intitulado Evidence of Life on Mars? foi publicado na primeira edição do Journal of Astrobiology and Space Science Reviews, e examina quase 200 estudos revisados ​​por pares debatendo estruturas curiosas, mudanças sazonais no metano e a possibilidade de que a vida tenha viajado entre planetas. O próprio jornal chama a evidência controversa e teve seis cientistas independentes e oito editores seniores que revisaram, três dos quais rejeitaram. Mais do que controversa, as evidências do artigo são circunstanciais, um fato que é admitido na conclusão.
A posição oficial da revista é “A “evidência” não é prova e não há prova de vida em Marte”, e que as evidências (ou seja, as imagens) listadas no artigo podem ser causadas por algo diferente da vida. Os pesquisadores discordam fortemente.
“Nosso artigo, Evidence of Life on Mars?, não se baseia em nossa opinião”, disse a co-autora do estudo, Regina Dass, da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Pondicherry. “Nós revisamos quase 200 pesquisas conduzidas por mais de 500 cientistas, muitos dos quais trabalham na NASA; e todo esse trabalho coletivamente pesa a favor da biologia”, disse ela.
O debate sobre essa evidência vem sendo travado há décadas, já que os landers Viking da NASA aterrissaram em Marte em 1976 e realizaram dois testes em busca de resultados biológicos em seu solo. O primeiro teste voltou positivo, enquanto um teste de acompanhamento, uma semana depois, voltou negativo. Existem explicações biológicas e geológicas para essa curiosa discrepância.
Esta nova pesquisa carece de consistência em dois pontos específicos. A primeira é uma inconsistência na perícia no campo. Por um lado, argumenta como é vital que um grande número de especialistas concorde que essas formações incomuns identificadas pelos robôs Opportunity e Curiosity são evidências de líquens e cogumelos. Por outro lado, também rejeita um grande número de especialistas que eram céticos em relação às descobertas biológicas dos Vikings, ou discordam que fungos complexos poderiam viver em Marte hoje.
A segunda questão refere-se a uma possível conexão com a Terra. No artigo, os pesquisadores sugerem que a vida na Terra poderia ter viajado para Marte. O argumento deles baseia-se em como certos lugares marcianos parecem semelhantes aos objetos de origem biológica da Terra. Mas quando perguntados sobre como essa vida poderia não apenas sobreviver, mas prosperar em um mundo gelado sem água ou oxigênio, seu argumento é: “Marte é um mundo alienígena, e qualquer vida em Marte pode ter desenvolvido características alienígenas únicas que lhes permitem para sobreviver”.
O ponto de oxigênio é particularmente complicado. Não são certos micróbios que podem viver feliz sem oxigênio, água limitado, e até mesmo sobreviver sendo bombardeado por radiação. Mas se pensarmos em vida complexa, precisamos lembrar que apenas três espécies multicelulares foram observadas vivendo sem oxigênio na Terra, e elas são microscópicas. Não como estes cogumelos marcianos “gigantescos” que foram fotografados por um rover.
Em conclusão, não há prova definitiva. Nós não sabemos, apenas muitas evidências que gritam: precisamos de mais observações.
Fonte: Iflscience.com

A Terra é um Sol com menos gases, dizem astrofísicos

Comparação da abundância dos elementos químicos na Terra e no Sol.[Imagem: Haiyang S. Wang et al (2019)]

Terra versão solar
Talvez não seja preciso gastar tantos neurônios tentando encontrar a fronteira entre estrelas e planetas - quando parece ser uma estrela muito friaou um planeta muito quente.  Três astrofísicos australianos estão propondo que a Terra é meramente um Sol com um pouco menos de hidrogênio, hélio, oxigênio e nitrogênio.
Eles elaboraram a melhor estimativa já feita até hoje da composição da Terra e do Sol, com o objetivo de criar uma ferramenta para medir a composição elementar de outras estrelas e planetas rochosos que as orbitam.
"A composição de um planeta rochoso é uma das peças mais importantes que faltam em nossos esforços para descobrir se um planeta é habitável ou não," disse Haiyang Wang.
Semelhanças entre a Terra e o Sol
O trio comparou a composição das rochas da Terra com a composição de meteoritos e com a camada exterior do Sol. E o resultado deu muito parecido, com a Terra sendo composta basicamente dos mesmos elementos que o Sol, apenas com uma menor quantidade dos elementos mais voláteis.
A comparação mostrou uma forte consistência entre a composição da Terra e do Sol, ambos centrados em 60 elementos, o que deverá ajudar a encontrar e estudar exoplanetas rochosos, que possam ter condições de abrigar vida.
"Fundamentalmente, a Terra é uma peça desvolatilizada da nebulosa solar. Da mesma forma, exoplanetas rochosos são quase certamente pedaços desvolatilizados das nebulosas estelares a partir das quais eles e suas estrelas hospedeiras se formaram. Se isso estiver correto, podemos estimar a composição química dos exoplanetas rochosos medindo as abundâncias elementares de suas estrelas hospedeiras, e em seguida, aplicando um algoritmo de desvolatilização," escreveu a equipe.
"Essa comparação gera uma riqueza de informações sobre o modo como a Terra se formou. Há uma tendência de volatilidade notavelmente linear que pode ser usada como base para entender as relações entre meteoritos, planetas e composições estelares," disse o professor Trevor Ireland.
Fonte: Inovacaotecnologica.com.br

Hubble rastreia o ciclo de vida das tempestades em Netuno


Esta é uma composição que mostra imagens de tempestades em Neptuno pelo Telescópio Espacial Hubble (esquerda) e pela sonda Voyager 2 (direita). A imagem do Hubble, pela câmara WFC3 (Wide Field Camera 3), obtida em setembro e novembro de 2018, mostra uma nova tempestade escura (topo, centro). Na imagem da Voyager, uma tempestade conhecida como Grande Mancha Escura pode ser vista no centro. Tem mais ou menos 13000 por 6000 km em tamanho - tão grande, no seu eixo maior, quanto a Terra. As nuvens brancas vistas a pairar na vizinhança das tempestades estão a maiores altitudes do que o material escuro.Crédito: NASA/ESA/GSFC/JPL

Em 1989, a sonda Voyager 2 da NASA passou por Neptuno - o seu alvo planetário final antes de chegar aos confins do Sistema Solar. Foi a primeira vez que uma nave visitou este mundo remoto. À medida que a sonda por lá passava, tirou fotos de duas tempestades gigantes no hemisfério sul de Neptuno. Os cientistas apelidaram as tempestades de "Grande Mancha Escura" e "Mancha Escura 2". 

Apenas cinco anos depois, em 1994, o Telescópio Espacial Hubble da NASA obteve imagens nítidas de Neptuno à distância da Terra de 4,3 mil milhões de quilómetros. Os cientistas estavam ansiosos por observar as tempestades novamente. Em vez disso, as fotografias do Hubble revelaram que tanto a Grande Mancha Escura, do tamanho da Terra, quanto a Mancha Escura 2, tinham desaparecido.

"Foi certamente uma surpresa," recorda-se Amy Simon, cientista planetária do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. "Estávamos habituados a olhar para a Grande Mancha Vermelha de Júpiter, que presumivelmente está por lá há quase dois séculos." Os cientistas planetários imediatamente começaram a construir simulações de computador para entender o misterioso desaparecimento da Grande Mancha Escura.

Agora parte do projeto OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), Simon e seus colegas estão a começar a responder a estas perguntas. Graças às imagens captadas pelo Hubble, a equipa não só testemunhou pela primeira vez a formação de uma tempestade, como desenvolveu restrições que determinam a frequência e duração dos sistemas de tempestades.

O nascimento de uma tempestade

Em 2015, a equipa OPAL começou uma missão anual para analisar imagens de Neptuno capturadas pelo Hubble e detetou uma pequena mancha escura no hemisfério sul. Todos os anos, desde então, Simon e colegas observaram o planeta e monitorizaram a tempestade enquanto se dissipava. Em 2018, surgiu uma nova mancha escura, pairando a 23 graus de latitude norte.

"Estávamos tão ocupados a rastrear esta tempestade pequena de 2015, que não estávamos necessariamente à espera de ver outra grande tão cedo," comenta Simon acerca da tempestade, parecida em tamanho à Grande Mancha Escura. "Foi uma surpresa agradável. De cada vez que obtemos novas imagens do Hubble, algo é diferente do que esperávamos."

Além disso, o nascimento da tempestade foi capturado "em direto". Ao analisarem imagens de Neptuno, pelo Hubble, obtidas de 2015 a 2017, a os cientistas descobriram várias pequenas nuvens brancas formadas na região onde a mancha escura mais recente apareceria mais tarde. Publicaram os seus achados na edição de 25 de março da revista Geophysical Research Letters.

As nuvens de alta altitude são feitas de cristais de metano gelado, que lhes conferem a sua característica aparência branca e brilhante. Pensa-se que estas nuvens companheiras pairem acima das tempestades, análogas ao modo como as nuvens lenticulares cobrem montanhas altas na Terra. A sua presença, anos antes de uma nova tempestade ser avistada, sugere que as manchas escuras podem ter uma origem muito mais profunda na atmosfera do que se pensava anteriormente.

"Da mesma forma que um satélite terrestre observaria a meteorologia da Terra, observamos a meteorologia em Neptuno," comenta Glenn Orton, cientista planetário no JPL da NASA em Pasadena, Califórnia, também do projeto OPAL. Assim como os furacões são seguidos na Terra, as imagens do Hubble revelaram o caminho sinuoso da mancha escura. Ao longo de um período de quase 20 horas, a tempestade moveu-se para oeste, deslocando-se um pouco mais devagar do que os ventos de alta velocidade de Neptuno.

Mas estas tempestades neptunianas são diferentes dos ciclones que vemos na Terra ou em Júpiter. Assim como os padrões de vento que as impulsionam. Parecidas aos trilhos que impedem que as bolas de bowling entrem nas calhas, bandas finas de correntes ventosas em Júpiter mantêm a Grande Mancha Vermelha num caminho definido. 

Em Neptuno, as correntes de vento operam em bandas muito mais amplas em redor do planeta, permitindo que tempestades como a Grande Mancha Escura vagueiem lentamente pelas latitudes. As tempestades normalmente pairam entre os jatos de ventos equatoriais oeste e as correntes que sopram para leste nas latitudes mais altas antes que os fortes ventos as separem.

São necessárias ainda mais observações. "Queremos ser capazes de estudar como os ventos estão a mudar com o tempo," diz Simon.

Tempo médio de vida?

Simon também faz parte de uma equipa de cientistas liderados pelo estudante Andrew Hsu, da Universidade da Califórnia em Berkeley, que identificou quanto tempo estas tempestades duram e com que frequência ocorrem.

Eles suspeitam que as novas tempestades surgem em Neptuno a cada quatro a seis anos. Cada tempestade pode durar até seis anos, embora a expetativa de vida de dois anos seja mais provável, de acordo com resultados publicados dia 25 de março na revista The Astronomical Journal.

Foram descobertos um total de seis sistemas de tempestades desde que os cientistas se voltaram para Neptuno. A Voyager 2 identificou duas tempestades em 1989. Desde que o Hubble foi lançado em 1990, viu mais quatro destas tempestades.

Além de analisar os dados recolhidos pelo Hubble e pela Voyager 2, a equipa realizou simulações de computador que mapearam um total de 8000 manchas escuras girando pelo planeta gelado. Quando combinadas com 256 imagens de arquivo, estas simulações revelaram que o Hubble provavelmente teria detetado aproximadamente 70% das tempestades simuladas que ocorreram ao longo de um ano e cerca de 85% a 95% das tempestades com uma vida útil de dois anos.

Ainda pairam perguntas

As condições em Neptuno ainda são em grande parte um mistério. Os cientistas planetários esperam estudar em breve as mudanças na forma do vórtice e a velocidade do vento das tempestades. "Nós nunca medimos diretamente os ventos dentro dos vórtices escuros de Neptuno, mas estimamos que as velocidades do vento estão próximas dos 100 metros por segundo, bastante parecidas às velocidades do vento dentro da Grande Mancha Vermelha de Júpiter," diz Michael Wong, cientista planetário da Universidade da Califórnia em Berkeley. Ele realça que observações mais frequentes, usando o Telescópio Espacial Hubble, ajudarão a pintar uma imagem mais clara de como os sistemas de tempestades em Neptuno evoluem.

Simon diz que as descobertas em Neptuno terão implicações para aqueles que estudam exoplanetas, na nossa Galáxia, de tamanho idêntico aos gigantes de gelo. "Se estudarmos os exoplanetas e quisermos entender como funcionam, precisamos realmente de entender primeiro os nossos planetas," acrescenta Simon. "Temos muito pouca informação sobre Úrano e Neptuno."

Todos concordam que estes achados recentes estimulam o desejo de seguir com mais detalhe o nosso mais distante gigante planetário. "Quanto mais sabemos, mais nos apercebemos do que não sabemos," conclui Orton.
Fonte: Astronomia OnLine
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