11 de junho de 2019

Ventos poderosos produzidos por um buraco negro supermassivo

Os ventos de um buraco negro "varrem" o gás das galáxias.Crédito: ESA/ATG medialab

Os buracos negros supermassivos nos centros de muitas galáxias parecem ter uma influência básica nas suas evoluções. Isto acontece durante uma fase em que o buraco negro está a consumir o material da galáxia em que reside a uma grande velocidade, crescendo em massa ao fazê-lo. Durante esta fase, dizemos que a galáxia tem um núcleo ativo (AGN, "active galactic nucleus).

O efeito que esta atividade tem sobre a galáxia hospedeira é conhecido como feedback AGN e uma das suas propriedades são os ventos galácticos: este é o gás do centro da galáxia que é expelido pela energia libertada pelo núcleo ativo. Estes ventos podem atingir velocidades de até milhares de quilómetros por segundo e nos AGNs mais energéticos, por exemplo, nos quasares, podem limpar os centros das galáxias impedindo a formação de novas estrelas. Mostrou-se que a evolução da formação estelar ao longo de escalas de tempo cosmológicas não pode ser explicada sem a existência de um mecanismo regulador.

Para estudar estes ventos em quasares utilizou-se o espectrógrafo infravermelho EMIR acoplado ao GTC (Gran Telescopio Canarias). O EMIR é um instrumento completamente desenvolvido no Instituto de Astrofísica das Canárias, construído para estudar os objetos mais frios e mais distantes do Universo, analisando a luz infravermelha. Desde junho de 2016 que está instalado no GTC, depois de passar por uma fase exaustiva de testes nas oficinas da Divisão de Instrumentos da sede do IAC em La Laguna.

Os dados obtidos desde então têm sido utilizados para produzir vários artigos científicos dos quais o mais recente é o estudo do quasar obscurecido J1509 + 0434, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters e produzido por uma equipa internacional liderada pela investigadora do IAC Cristina Ramos Almeida. Este quasar está no Universo local e é um análogo dos quasares mais distantes e muito mais numerosos onde o feedback AGN deve estar a afetar seriamente a formação de novas estrelas.

"O EMIR permitiu-nos estudar os ventos do gás ionizado e molecular deste quasar usando o espectro infravermelho. Esta análise é muito importante porque nem sempre mostra propriedades semelhantes, o que nos diz muito sobre como estes ventos são produzidos e como afetam as suas galáxias hospedeiras," explica Ramos Almeida. O estudo deste e de outros quasares locais permitirá entender o que estava a acontecer nas galáxias quando eram mais jovens e quando estavam a formar as suas estruturas que vemos hoje.

Com base nos novos dados obtidos com o EMIR, a equipa descobriu que o vento ionizado é mais rápido do que o vento molecular, atingindo velocidades de até 1200 km/s. No entanto, seria o vento molecular a esvaziar os reservatórios de gás da galáxia (até 176 massas solares por ano). "Novas observações com o ALMA vão permitir confirmar esta estimativa," explicou José Acosta Pulido, investigador do IAC e coautor deste estudo.

O próximo passo é observar uma amostra completa de quasares próximos obscurecidos com o EMIR para estudar os seus ventos ionizados e moleculares. Os cientistas também querem investigar as populações estelares das suas galáxias hospedeiras. Isto permitirá confirmar diretamente o feedback AGN na evolução das galáxias.
Fontes: Astronomia OnLine

Nosso sol envelhecido ainda é capaz de liberar 'Superflares'. Devemos nos preocupar?

A impressão deste artista mostra um superflare em torno de uma estrela distante.(Imagem: © NASA, ESA e D. Player)

O sol maduro pode ainda ser propenso a temperar birras. Um novo estudo sugere que as estrelas mais antigas, como o sol, podem produzir superflares - enormes explosões de energia visíveis ao longo de centenas de anos-luz.

Superflares costumava ser considerado um fenômeno de estrelas jovens, disseram pesquisadores em um comunicado sobre o novo estudo , mas o novo trabalho sugere que isso pode acontecer no sol em intervalos raros, talvez uma vez a cada poucos milhares de anos. (O sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos e está no meio da sua vida.)

O sol é difícil de prever em uma base diária, por isso é difícil dizer quando ocorrerá um superflare. No entanto, o principal autor do novo trabalho, Yuta Notsu - pesquisador visitante da Universidade do Colorado em Boulder - disse que essa possibilidade deve inspirar todos a reforçar a eletrônica contra a radiação.

"Se um superflare ocorreu há 1.000 anos, provavelmente não era um grande problema. As pessoas podem ter visto uma grande aurora", disse Notsu em um comunicado, referindo-se às Luzes do Norte ou Luzes do Sul produzidas por partículas solares interagindo com moléculas da atmosfera da Terra. . "Agora, é um problema muito maior por causa da nossa eletrônica."

Nós já sabemos que o poder do sol pode derrubar linhas de transmissão, eletrônica e satélites. As ejeções de massa coronal do sol - ou grandes plumas de partículas carregadas - causaram problemas com a nossa infraestrutura no passado, como a extraordinária super- tempestade do Evento de Carrington de 1859 que afetou as comunicações do telégrafo. Um superflare, no entanto, seria pior. A superflare seria centenas ou milhares de vezes mais poderosa do que as mais ativas explosões solares registradas.

"Se uma superflare irrompesse do sol ... a Terra provavelmente estaria no caminho de uma onda de radiação de alta energia. Tal explosão poderia perturbar a eletrônica em todo o mundo, causando blecautes generalizados e causando curto-circuito nos satélites de comunicação em órbita", afirmou. da Universidade do Colorado Boulder disse no comunicado. 

Os novos dados de superflare vieram do telescópio espacial Kepler da NASA , que procurava planetas em estrelas distantes entre 2009 e 2018. Enquanto procurava por novos mundos, Kepler também viu muita atividade de estrelas. Ele avistou alguns super-momentos, momentos em que a luz das estrelas de repente ficava mais brilhante antes de escurecer novamente.

Curiosos sobre as descobertas de Kepler, os pesquisadores analisaram a espaçonave Gaia, da Agência Espacial Européia - que estuda movimentos estelares e brilho em um bilhão de estrelas - e o Observatório Apache Point, no Novo México.

Os dois telescópios viram 43 superflares que vieram de estrelas similares em idade e tamanho ao nosso próprio sol, disseram os pesquisadores do estudo. As estatísticas de seus dados mostram que a maioria dos superflares vem de estrelas mais jovens, que podem fluir uma vez por semana. E o nosso próprio sol ainda é propenso, mas apenas uma vez a cada poucos milhares de anos.

Notsu apresentou sua pesquisa na segunda-feira (10 de junho) no 234º encontro da American Astronomical Society em St. Louis. Os resultados também foram detalhados em 3 de maio no The Astrophysical Journal.
Fonte: Space.com

Anomalia de massa detectada sob a maior cratera da lua


Uma misteriosa grande massa de material foi descoberta sob a maior cratera do nosso sistema solar - a bacia do pólo sul-Aitken da Lua - e pode conter metal do asteroide que caiu na Lua e formou a cratera, de acordo com um estudo da Baylor University. 

"Imagine pegar uma pilha de metal cinco vezes maior do que a Ilha Grande do Havaí e enterrá-la no subsolo. É aproximadamente a quantidade de massa inesperada que detectamos", disse o principal autor, Peter B. James.

Ph.D., professor assistente de geofísica planetária na Faculdade de Artes e Ciências de Baylor. A própria cratera é oval, com 2.000 quilômetros de largura - aproximadamente a distância entre Waco, Texas e Washington, DC - e vários quilômetros de profundidade. Apesar de seu tamanho, não pode ser visto da Terra porque está do outro lado da Lua.

O estudo - "Estrutura Profunda da Bacia do Pólo Sul-Aitken Lunar" - é publicado na revista Geophysical Research Letters .

Para medir as mudanças sutis na força da gravidade ao redor da Lua, os pesquisadores analisaram dados de naves espaciais usadas para a missão de Recuperação de Gravidade e Laboratório Interior (GRAIL) da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA).

"Quando combinamos isso com os dados da topografia lunar da Lunar Reconnaissance Orbiter, descobrimos a inesperadamente grande quantidade de massa centenas de quilômetros abaixo da bacia do Pólo Sul-Aitken ", disse James. "Uma das explicações desta massa extra é que o metal do asteróide que formou esta cratera ainda está embutido no manto da Lua."

A massa densa - "seja lá o que for, de onde veio" - está pesando o piso da bacia para baixo em mais de meio quilômetro, ele disse. Simulações computacionais de grandes impactos de asteróides sugerem que, sob as condições certas, um núcleo de ferro-níquel de um asteróide pode ser dispersado no manto superior (a camada entre a crosta e o núcleo da Lua) durante um impacto.

"Nós fizemos a matemática e mostramos que um núcleo suficientemente disperso do asteróide que causou o impacto poderia permanecer suspenso no manto da Lua até os dias atuais, em vez de afundar no núcleo da Lua", disse James.

Outra possibilidade é que a grande massa possa ser uma concentração de óxidos densos associados ao último estágio da solidificação do oceano magma lunar.

James disse que a bacia do Pólo Sul-Aitken - que se acredita ter sido criada há cerca de 4 bilhões de anos - é a maior cratera preservada do sistema solar . Embora impactos maiores possam ter ocorrido em todo o sistema solar, inclusive na Terra, a maioria dos vestígios desses sistemas foi perdida.

James chamou a bacia de "um dos melhores laboratórios naturais para estudar eventos catastróficos de impacto, um processo antigo que moldou todos os planetas e luas rochosos que vemos hoje".
Fonte: Phys.org

Asteroide 2006 QV89 tem uma chance de 1 em 7.000 de acertar a Terra em setembro


Segundo a Agência Espacial Europeia (ESA), o asteroide 2006 QV89 vai passar pelo nosso planeta em 9 de setembro deste ano, e há uma chance de 1 em 7.000 de colidir com a Terra.  A rocha está em quarto lugar em uma lista da ESA de objetos espaciais que poderiam acertar nosso planeta.  Comparado com o asteroide de 10 quilômetros que matou os dinossauros cerca de 66 milhões de anos atrás, no entanto, o QV89 é fichinha: mede apenas 40 metros de diâmetro.

Chances baixas

A ESA está monitorando a rota do asteroide, mas é improvável que ele se incline para a Terra.  A agência calcula que o objeto passe a cerca de 6,7 milhões de quilômetros do planeta. Para colocar isso em perspectiva, a lua está a 384.400 quilômetros de distância de nós.

Dito isto, há uma chance de 1 em 7.299 que o 2006 QV89 atinja a Terra.

2006 QV89

Como o próprio nome sugere, o asteroide foi descoberto em 29 de agosto de 2006 pela Catalina Sky Survey, uma organização baseada em um observatório espacial perto de Tucson, Arizona, nos EUA.  A rocha espacial é uma visitante bastante frequente de nosso planeta. Após a passagem de 2019, espera-se que o asteroide sobrevoe a Terra novamente em 2032, 2045 e 2062.
Fonte: Hypescience.com
LiveScience

Anel nublado e frio em torno do buraco negro supermassivo da Via Láctea


Impressão de artista do anel de gás interestelar frio em redor do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Novas observações do ALMA revelaram, pela primeira vez, esta estrutura. Crédito: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello

Novas observações do ALMA revelam um disco nunca antes visto de gás interestelar frio envolvido em torno do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Este disco nublado dá aos astrónomos novas informações sobre o funcionamento da acreção: o desvio de material para a superfície de um buraco negro. Os resultados foram publicados na revista Nature.

Através de décadas de estudo, os astrónomos desenvolveram uma imagem mais clara da vizinhança caótica e povoada em redor do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. O nosso Centro Galáctico está a aproximadamente 26.000 anos-luz da Terra e o buraco negro supermassivo, conhecido como Sagitário A*, tem 4 milhões de vezes a massa do nosso Sol. 

Sabemos agora que esta região está repleta de estrelas errantes, nuvens de poeira interestelar e um grande reservatório de gases fenomenalmente quentes e comparativamente mais frios. Pensa-se que estes gases orbitem o buraco negro num vasto disco de acreção que se estende a poucas décimas de um ano-luz do horizonte de eventos do buraco negro.

No entanto, até agora, os astrónomos só tinham conseguido fotografar a porção quente e ténue deste gás em acreção, que forma um fluxo aproximadamente esférico e que não mostra uma rotação óbvia. A sua temperatura está estimada em 10 milhões de graus Celsius, ou cerca de metade da temperatura do núcleo do nosso Sol. A esta temperatura, o gás brilha intensamente em raios-X, permitindo que seja estudado por telescópios de raios-X no espaço, até à escala de um-décimo de um ano-luz do buraco negro.

Além deste gás incandescente e quente, observações anteriores com telescópios de comprimento de onda milimétrico detetaram um grande reservatório de hidrogénio gasoso comparativamente mais frio (cerca de 10 mil graus Celsius) a poucos anos-luz em torno do buraco negro. A contribuição deste gás para o fluxo de acreção do buraco negro era anteriormente desconhecida.

Embora o buraco negro do nosso Centro Galáctico seja relativamente calmo, a radiação em seu redor é forte o suficiente para fazer com que os átomos de hidrogénio continuem a perder e a recombinar-se com os seus eletrões. Esta recombinação produz um sinal distintivo de comprimento de onda milimétrico, que é capaz de atingir a Terra com muito poucas perdas no caminho. 

Com a sua notável sensibilidade e capacidade em ver detalhes, o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) foi capaz de detetar este ténue sinal de rádio e de produzir a primeira imagem do disco de gás mais frio que rodeia o buraco negro supermassivo da Via Láctea a apenas um-centésimo de ano-luz de distância, ou cerca de 1000 vezes a distância da Terra ao Sol. 

Estas observações permitiram que os astrónomos mapeassem a localização e rastreassem o movimento desse gás. Os investigadores estimam que a quantidade de hidrogénio neste disco frio é equivalente a um-décimo da massa de Júpiter, ou a 1/10.000 da massa do Sol.

Através do mapeamento dos desvios nos comprimentos de onda desta radiação de rádio devido ao efeito Doppler (a luz dos objetos que se movem em direção à Terra é ligeiramente desviada para a porção mais "azul do espectro enquanto a luz dos objetos que se movem para longe da Terra é ligeiramente desviada para a porção mais "vermelha"), os astrónomos puderam ver claramente que o gás está a girar em torno do buraco negro. 

Esta informação fornecerá novas informações sobre como os buracos negros devoram a matéria e a complexa interação entre um buraco negro e a sua vizinhança galáctica.

"Fomos os primeiros a fotografar este disco elusivo e a estudar a sua rotação," comentou Elena Murchikova, membro, em astrofísica, do Instituto de Estudos Avançados em Princeton, Nova Jersey, EUA. "Também estamos a estudar a acreção para o buraco negro. Isto é importante porque é o buraco negro supermassivo mais próximo. 

Mesmo assim, ainda não temos um bom entendimento de como funciona a acreção. Esperamos que estas novas observações do ALMA ajudem o buraco negro a ceder alguns dos seus segredos."
Fonte: Astronomia OnLine

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