15 de abril de 2019

Messier 62


A maior parte dos aglomerados estelares globulares são coleções de estrelas quase que perfeitamente esféricas, mas o Messier 62, quebra um pouco essa visão. O aglomerado com 12 bilhões de anos de vida é distorcido e se estica para um dos lados formando algo parecido com um cometa com uma cabeça brilhante e uma cauda estendida. Como é um dos aglomerados globulares no centro da nossa galáxia, o Messier 62 é provavelmente afetado pelas forças de maré fortes que tiram de lugar muitas estrelas, resultando nessa forma pouco comum para aglomerados globulares.

Quando um aglomerado globular se forma, ele tende a ficar mais denso em direção ao seu centro. Quanto mais massivo for o aglomerado globular, mas denso é o seu centro. Com uma massa de quase 1 milhão de vezes a massa do Sol, o Messier 62 é um dos mais densos de todos. Com muitas estrelas no centro, interações e fusões ocorrem de maneira regular. Grandes estrelas se formam e esgotam rapidamente o seu combustível, explodindo violentamente e a parte remanescente delas forma anãs brancas, estrelas de nêutrons e até mesmo buracos negros.

Por muito tempo acreditou-se que qualquer buraco negro que se forma-se em um aglomerado globular seria logo expulso devido às violentas interações que iriam acontecer ali. Contudo, em 2013, um buraco negro foi descoberto no aglomerado globular Messier 62, o primeiro descoberto em um aglomerado globular da Via Láctea, dando aos astrônomos um possibilidade inteiramente nova de caçar esses misteriosos objetos.

Essa imagem foi feita com a Advanced Camera for Surveys do Telescópio Espacial Hubble.
Crédito:ESA / Hubble e NASA, S. Anderson et al.
Fonte: Spacetelescope.org

A primeira foto histórica de um buraco negro colocada em contexto


O Event Horizon Telescope (Telescópio do Horizonte de Eventos ou EHT) não foi o único dispositivo que observou o buraco negro no centro da galáxia Messier 87.  Enquanto ele estava focado no horizonte de eventos, outras lentes poderosas estavam apontadas para outros cantos do mesmo objeto.

Por exemplo, o Observatório de raios-X Chandra, da NASA, obteve uma visão mais ampla do alvo. A imagem produzida através dessas observações coloca a primeira foto de um buraco negro em um contexto impressionante. 

Jatos de energia 

O Chandra observou a M87 durante a campanha do EHT em abril de 2017. 

Embora o observatório não seja capaz de enxergar a sombra do buraco negro em si, seu campo de visão é muito maior do que o do EHT, de forma que pode ver toda a extensão do jato de partículas de alta energia lançado pelos intensos campos gravitacionais e magnéticos ao redor do objeto. Este jato se estende a mais de 1.000 anos-luz do centro da galáxia:

Para usar uma analogia, considere um trompetista em uma sala de concertos: os dados do EHT, tirados de radiotelescópios ao redor do globo, fornecem uma visão aproximada do bocal (a origem do som, como o “motor central” do M87). 

Os dados do Chandra, por outro lado, revelam as ondas sonoras enquanto viajam pela trombeta e reverberam ao redor da sala de concertos (nota: como acontece com muitas analogias, a escala não é exata). Precisamos dessas duas partes para entender o som completamente. 

Dados e mais dados 

O Chandra se dedica à investigação do buraco negro no centro de M87 há um bom tempo. A galáxia elíptica fica no aglomerado de Virgem, a cerca de 60 milhões de anos-luz da Terra. Ao redor dessa galáxia há um reservatório de gás que brilha intensamente na luz do raio-X. 

Os estudos de Chandra sobre esse gás quente deram aos astrônomos uma visão do comportamento e das propriedades do buraco negro gigante no coração da M87. Por exemplo, os astrônomos usaram os dados do Chandra para descobrir ondulações no gás quente que fornecem evidências de repetidas explosões do buraco negro a cada 6 milhões de anos aproximadamente. 

A diretora do Chandra, Belinda Wilkes, concedeu quase 30.000 segundos de tempo de observação para a M87 em abril de 2017. A esperança era que os dados do Chandra pudessem revelar se a galáxia teve um surto ou explosão de raios-X durante esse tempo. Quaisquer variações poderiam se ligar temporariamente ao que o EHT estava vendo espacialmente próximo ao horizonte de eventos. 

“As observações de raios-X do Chandra coordenadas com o EHT representam uma excelente oportunidade para conectar os pontos entre a emissão de alta energia e a física de acreção e ejeção no horizonte de eventos”, disse o Dr. Joey Neilsen, da Universidade Villanova (EUA). 

Neilsen e seus colaboradores usaram o Chandra e o NuSTAR [satélite americano] para medir o brilho de raios-X do jato, um conjunto de dados que os cientistas do EHT usaram para comparar seus modelos de jato e disco com as observações realizadas. 

Entre algumas questões que podem ser exploradas a partir dessas informações estão como os buracos negros aceleram algumas partículas até as altas energias vistas e como o buraco negro produz os jatos espetaculares que o Chandra e outros telescópios vêm estudando. 
Fonte:  Hypescience.com

Chove no Sol (Apenas não da maneira que você pensa)

A chuva coronal é criada pelo plasma que expande um loop magnético que se estende da superfície do sol. O plasma se acumula em seu pico, longe da fonte de calor e, à medida que esfria, se condensa. A gravidade puxa o plasma de volta pelo loop.

Astrônomos detectaram "chuva de plasma" caindo sobre a superfície solar, o que pode explicar por que a atmosfera externa do sol é muito mais quente que a superfície da estrela.

Observações recentes da NASA revelaram a chuva coronal em um tipo de loop magnético menor, anteriormente negligenciado, no sol, de acordo com um comunicado da NASA. Essa chuva consiste em grandes gotas de plasma quente que caem da atmosfera externa do sol (a coroa) em direção à superfície da estrela.

Os novos dados, coletados por meio de telescópios de alta resolução montados no Solar Dynamics Observatory da NASA , mostraram que a chuva coronal funciona de maneira semelhante à chuva na Terra - com poucas exceções.

Comparado com a chuva na Terra, a chuva de plasma no sol é de milhões de graus Fahrenheit mais quente. Além disso, o plasma, que é um gás eletricamente carregado, não se acumula como a água na Terra. Em vez disso, o plasma traça as linhas do campo magnético, ou loops, que emergem da superfície do sol, de acordo com a declaração .

Além disso, os pesquisadores descobriram que o plasma onde os loops magnéticos se ligam à superfície do sol é superaquecido, atingindo 1,8 milhão de graus Fahrenheit (1 milhão de graus Celsius). Este plasma superquente expande o circuito e reúne no pico da estrutura. À medida que o plasma esfria, ele se condensa e a gravidade o puxa para baixo, criando uma chuva coronária, de acordo com a declaração.

Anteriormente, os pesquisadores haviam procurado por sinais de chuva coronal em feições de circuito magnético fechado maiores conhecidas como serpentinas de capacete, que se estendiam a milhões de quilômetros da superfície do sol. Os pesquisadores tinham como alvo essas características, porque acredita-se que as flâmulas sejam uma fonte de vento solar lento - o fluxo de plasma e partículas que emana do sol.

"Esses circuitos eram muito menores do que estávamos procurando", disse Spiro Antiochos, coautor do novo estudo e físico solar do Centro de Voos Espaciais Goddard, da NASA, em Greenbelt, Maryland, em comunicado. "Assim, isso indica que o aquecimento da coroa é muito mais localizado do que estávamos pensando."

Portanto, as descobertas dos pesquisadores, publicadas em 5 de abril no The Astrophysical Journal Letters, lançam luz sobre a fonte do vento solar lento, bem como o processo de aquecimento da coroa.

"Se um ciclo tiver chuva coronal, isso significa que os 10% inferiores, ou menos, são onde o aquecimento coronal está acontecendo", disse Emily Mason, coautora do estudo e aluna de pós-graduação da Universidade Católica da América. em Washington, DC, no comunicado.

Os pesquisadores identificaram laços chuvosos com cerca de 30.000 milhas (48.000 quilômetros) de altura - apenas 2% da altura de alguns dos capacetes que a equipe originalmente procurava, de acordo com o comunicado.

"Ainda não sabemos exatamente o que está aquecendo a coroa , mas sabemos que isso tem que acontecer nesta camada", disse Mason.

As novas descobertas também identificaram uma possível ligação entre os loops magnéticos menores e o vento solar lento. Especificamente, as observações da equipe mostram que a chuva coronal também pode se desenvolver em linhas de campo magnético abertas, em vez de apenas loops fechados, como os pesquisadores haviam pensado anteriormente. Uma extremidade dessas linhas de campo magnético aberto leva ao espaço, onde o plasma pode escapar para o vento solar, de acordo com a declaração.

Os pesquisadores planejam estudar as estruturas de loops magnéticos menores usando ainda a sonda Parker Solar Probe , da NASA , que foi lançada em 2018 e já viajou para mais perto do Sol do que qualquer outra espaçonave.
Fonte: Space.com
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