terça-feira, 30 de julho de 2013

Buraco negro ejetado de uma colisão galáctica?

Será que buracos negros abandonam suas casas e vão para outras galáxias?

galáxia NGC 1277

© NASA (galáxia NGC 1277)

Se for o caso, uma galáxia chamada NGC 1277 pode abrigar um fugitivo em seu núcleo.

Em 2012, astrônomos descobriram um buraco negro supermassivo em seu centro, com a massa de 17 bilhões de sois, o mais massivo conhecido. Veja notícia divulgada neste blog.
Normalmente, um buraco negro tão enorme só seria encontrado em uma galáxia muito maior, o que sugere algo incomum no passado da NGC 1277. Dois astrônomos têm uma ideia: e se o buraco negro foi capturado após ser ejetado de uma colisão galáctica há bilhões de anos?
Na verdade, o buraco negro pode ser o que restou de uma galáxia ainda maior que fica nas proximidades. Há bilhões de anos, duas galáxias, cada uma carregando um buraco negro em seu núcleo, se chocaram para formar uma galáxia massiva chamada de NGC 1275.

galáxia NGC 1275

© Hubble (galáxia NGC 1275)

Durante a colisão, os buracos negros centrais se atraíram, se fundiram, e recuaram para o espaço intergaláctico. O recém-nascido buraco negro sem casa vagou pelo aglomerado galáctico de Perseu até a galáxia NGC 1277 passar perto o suficiente para atraí-lo gravitacionalmente.
“Isso é especulação, mas é uma história divertida”, declara Gregory Shields, astrônomo da University of Texas, em Austin, e principal autor de um artigo publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters propondo esse cenário. “Você não precisa inventar nenhuma física nova. Você só precisa ter a sorte de encontrar uma galáxia menor”.
Simulações de computador mostram que quando dois buracos negros se fundem, a radiação irregular de energia gravitacional dá um chute no buraco negro resultante.
No caso de buracos negros supermassivos encontrados no centro de galáxias, esse chute pode ejetar o buraco negro final a uma velocidade de até cinco mil quilômetros por segundo, rápido o bastante para expulsá-lo de sua própria galáxia. 
Inspirado por essas simulações, Shields começou a trabalhar com Erin Bonning, astrofísica da Quest University Canada, para procurar buracos negros órfãos.
“Nós consideramos a possibilidade de que quando um buraco negro é ejetado dessa forma, ele pode arrastar um longo disco de gás consigo e continuar a se alimentar desse gás mesmo enquanto voa para longe da galáxia original”.
O conjunto de buraco negro e gás formaria um quasar flutuando livremente: um brilhante motor de radiação movido a gás superaquecido espiralando ao redor de um buraco negro massivo.
Apesar de eles ainda não terem encontrado um quasar andando entre galáxias, a ideia nunca foi abandonada. “É um processo tão fascinante que você simplesmente continua pensando nele”, comenta Shields.
Quando a descoberta de um buraco negro muito grande na NGC 1277 foi anunciada em 2012, Shields ficou atento. “Quando eu li aquele artigo, a ideia simplesmente surgiu na minha mente: aquele buraco negro se formou em uma galáxia maior e foi chutado dela”.
Karl Gebhardt, outro astrofísico da University of Texas, Austin, e co-descobridor do buraco negro da NGC 1277, está um pouco cético: “Essa é uma ideia muito interessante... mas vai precisar de muita sorte”.
Para que o cenário de Shields funcione, três fenômenos precisam ocorrer: os buracos negros precisam se fundir, o buraco negro resultante precisa ser chutado de outra galáxia (a NGC 1275) e então ser capturado pela NGC 1277.
Cada um desses eventos tem baixa probabilidade de ocorrer.
Mas em um Universo tão grande, até coisas improváveis acontecem de vez em quando. “Essa galáxia é estranha”, observa Gebhardt, “então o fato de que uma possível explicação também é estranha pode não ser tão surpreendente”.
Para descobrir o quanto a explicação é estranha será necessário observar muitas outras galáxias. “Se não houver outra galáxia com um buraco negro tão massivo [quanto esse]”, explica Gebhardt, “então algo com uma probabilidade muito baixa poderia ser uma explicação válida”.
Se, no entanto, descobrirmos que buracos negros enormes não são tão incomuns, devemos pensar em outra explicação.
A NGC 1277 pode já ter sido uma galáxia maior, e pode ter tido muitas de suas estrelas e gás roubados durante uma colisão próxima. Ou talvez o buraco negro tenha sido ejetado a partir de uma grande galáxia e arrastado o núcleo dessa galáxia consigo. Todos os cenários em que astrônomos conseguem pensar, porém, começam com o buraco negro surgindo em uma galáxia muito maior.
Descobrir de onde vêm esses buracos negros colossais pode levar a pistas sobre como galáxias evoluem.
Há algum tempo astrônomos sabem que buracos negros supermassivos e suas galáxias hospedeiras exercem influência um sobre o outro. Conforme galáxias aumentam devido a colisões sucessivas, os buracos negros crescem.
Um buraco negro massivo pode se acender como um quasar ao sugar gases que teriam formado novas estrelas. O gás então dispara jatos com milhares de anos-luz de comprimento, reduzindo a formação estelar da galáxia.
“As pessoas estão vendo a simbiose de um buraco negro, a energia que ele produz como um quasar, e a evolução da própria galáxia como uma parceria que pode ter influências significativas de uma forma ou de outra”, finaliza Shields. “Então nós queremos entender como buracos negros chegam às galáxias”.

Fonte: Scientific American Brasil

Messier 100: Esplendor grandioso

As galáxias espirais são geralmente objetos esteticamente muito atraentes, ainda mais quando nos aparecem de frente.

Messier 100 — Grand Design Splendour

© ESO/VLT (galáxia M100)

Esta imagem mostra um exemplo particularmente bonito: trata-se da galáxia espiral Messier 100, situada a cerca de 55 milhões de anos-luz de distância, na região sul da constelação da Cabeleira de Berenice.
Além dos braços espirais extremamente bem definidos, Messier 100 apresenta também no seu centro uma estrutura em barra muito tênue, o que permite classificá-la como sendo do tipo SAB. Embora não seja muito óbvia a partir desta imagem, os cientistas confirmaram efetivamente a existência da barra ao observar a galáxia em outros comprimentos de onda.
Esta imagem muito detalhada mostra as características principais que se esperam de uma galáxia deste tipo: enorme nuvens de hidrogênio gasoso, que brilham em regiões avermelhadas quando re-emitem a energia absorvida, emitida por estrelas de grande massa recentemente formadas; o brilho uniforme das estrelas mais velhas amareladas situadas próximo do centro; e as manchas negras de poeira que se entrelaçam por entre os braços da galáxia.
Messier 100 é um dos membros mais brilhantes do aglomerado da Virgem, constituído pelas galáxias mais próximas da Via Láctea, e que contém mais de 200 galáxias, incluindo espirais, elípticas e irregulares. Esta fotografia é a combinação de imagens obtidas com o instrumento FORS, montado no Very Large Telescope do ESO, no Observatório do Paranal, no Chile, com os filtros vermelho (R), verde (V) e azul (B).

Fonte: ESO

segunda-feira, 29 de julho de 2013

Terceira supernova descoberta na galáxia M74

A galáxia M74 não somente pode ser considerada uma espiral quase que perfeita como também é um local repleto de atividades de supernovas, em onze anos três supernovas explodiram nessa galáxia.

galáxia M74

© Jim Misti (galáxia M74)

O mais novo objeto chamado PSN J01364816+1545310, cujo nome oficial é SN 2013ej, foi descoberto brilhando com uma magnitude de 12,4  pelo projeto conhecido como Lick Observatory Supernova Search, no Observatório Lick perto de San Jose, na Califórnia.

A M74 é uma galáxia espiral clássica com braços que parecem ser soprados do núcleo brilhante repleto de estrelas. Localizada a 32 milhões de anos-luz de distância na constelação de Pisces, a M74 contém algo em torno de 100 bilhões de estrelas. Os braços espirais são pontuados com densos aglomerados estelares e com nuvens rosas de gás hidrogênio fluorescente.

A pesquisa do Lick usa um telescópio robótico de 76 cm dedicado especificamente para vasculhar o céu procurando por novas supernovas. Ele registrou a última explosão estelar na M74 no dia 25 de Julho de 2013. Anteriormente duas supernovas já haviam explodido nessa galáxia, a SN 2002ap e a SN 2003gd, com magnitudes 12 e 13 respectivamente.

supernova 2013ej

© Remanzacco Observatory (supernova 2013ej)

A imagem acima mostra a localização da supernova 2013ej feita por uma equipe de astrônomos usando um espectrógrafo no Faulkes Telescope South em Siding Spring, na Austrália, fizeram um estudo separado da luz da supernova e agora sabem exatamente o que explodiu. Tudo indica que essa supernova se originou de uma estrela supergigante com no mínimo 8 vezes a massa do Sol. Após uma vida relativamente curta de milhões de anos, a supergigante esgotou seu combustível. Com o gás esgotado e com nenhuma nova energia sendo produzida em seu núcleo para contrapor a força da gravidade, a estrela implodiu, enviando uma onda de choque em direções opostas.

A explosão de supernova, que é do Tipo II, enviou o material estelar para o espaço a uma velocidade aproximada de 70.000 km/s. O mais espetacular, é que uma poderosa explosão de supernova pode lançar energia equivalente àquela produzida pelo Sol em todos os seus 10 bilhões de anos de vida.

Enquanto a M74 é relativamente brilhante e aparece de modo espetacular nas imagens de longa exposição, em telescópios menores ela é apagada e sem brilho.

Fonte: Universe Today

domingo, 28 de julho de 2013

Os exoplanetas mais velhos já descobertos

Dois grandes planetas do tamanho de Júpiter estão entre os mundos alienígenas mais velhos já descobertos.

exoplanetas se formando ao redor de estrela vermelha

© UMN/LCSE (exoplanetas se formando ao redor de estrela vermelha)

Eles foram descobertos em 2012 orbitando uma estrela localizada a 375 anos-luz de distância da Terra, que irá em breve se transformar em uma gigante vermelha. “A própria Via Láctea ainda não está completamente formada”, disse Johny Setiawan, do Max-Planck Institute for Astronomy em Heidelberg, na Alemanha. Durante uma pesquisa usando a técnica de velocidade radial, onde os astrônomos observam por oscilações periódicas na luz da estrela devido a força gravitacional de corpos que a orbitam, Setiawan e seus colegas descobriram as assinaturas de dois planetas orbitando a estrela, chamada de HIP 11952.

Com uma idade estimada de 12,8 bilhões de anos, a estrela hospedeira e seus planetas, muito provavelmente se formaram no alvorecer do Universo, menos de um bilhão de anos depois do Big Bang. Com base no cálculo feito pela equipe, um exoplaneta é quase tão massivo quanto Júpiter e completa a sua órbita em aproximadamente sete dias. O outro exoplaneta tem cerca de três vezes a massa de Júpiter e tem um período orbital de nove meses e meio.

“Normalmente os planetas se formam pouco depois da formação da estrela. Planetas de segunda geração podem também se formar depois da estrela morta, mas isso ainda se encontra em debate”, disse Setiawan.

A descoberta indica que a formação do planeta no início do Universo foi possível apesar do fato das estrelas existentes naquela época possuírem uma deficiência de elementos mais pesados do que o hidrogênio e o hélio, o que vai contra a vastamente aceita teoria do modelo do crescimento, que diz que os elementos mais pesados são necessários para formar os planetas. No caso da HIP 11952, sua abundância em ferro é somente um por cento daquela existente no Sol.

A teoria do crescimento tem por muito tempo tido o suporte de observações: A maior parte das estrelas que abrigam planetas e que foram descobertas até o momento são relativamente jovens e possuem uma quantidade moderada de metais, mas os astrônomos pensam que o modelo de crescimento esteja correto pois os caçadores de planetas usando os dados da missão Kepler têm observado na maior parte das vezes estrelas jovens e parecidas com o Sol.

Para verificar essa questão é necessário fazer uma busca de planetas ao redor de estrelas mais velhas e pobres em metal, completa Setiawan.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Daily Galaxy

sexta-feira, 26 de julho de 2013

Misteriosos centauros podem ser cometas

A verdadeira identidade dos centauros, os pequenos corpos celestes que orbitam o Sol entre Júpiter e Netuno, é um dos grandes mistérios persistentes da astrofísica. Eles são asteroides ou cometas?

ilustração de Centauro com asteroides e cometas

© NASA/JPL (ilustração de Centauro com asteroides e cometas)

Um novo estudo de observações feitas com o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA indica que a maior parte dos objetos centauros são cometas.

Até agora, os astrônomos não tinham certeza se os centauros são asteroides expulsos da parte interna do Sistema Solar, ou cometas viajando em direção ao Sol de muito longe. Devido a sua natureza dúbia, eles receberam o nome da criatura da mitologia grega que tem cabeça e dorso humano e pernas de cavalo.

“Como as criaturas místicas, os objetos centauros parecem ter uma vida dupla”, disse James Bauer do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, na Califórnia. “Nossos dados apontam para uma origem cometária para a maior parte dos objetos, sugerindo que eles veem dos locais mais profundos do Sistema Solar”.

A origem cometária significa que um objeto provavelmente é feito do mesmo material de um cometa, que pode ter sido um cometa ativo no passado e que pode voltar a ser ativo no futuro.

As descobertas vieram da maior pesquisa em infravermelho já realizada até a data dos centauros e de seus primos mais distantes, chamados de objetos dispersos de disco. A NEOWISE, a porção da missão WISE que caça asteroides, adquiriu imagens infravermelhas de 52 centauros e objetos dispersos de disco. Quinze dos 52 são novas descobertas. Os Centaurus e os objetos dispersos de disco orbitam em um cinturão instável. A gravidade dos planetas gigantes levarão esses objetos para mais perto do Sol ou para mais distante de suas posições atuais.

Embora os astrônomos já tivessem observado anteriormente alguns dos objetos centauros com halos empoeirados, uma característica comum de cometas, e o telescópio espacial Spitzer da NASA também tivesse encontrado evidências para cometas no grupo, eles não eram capazes de estimar o número de cometas e asteroides.

Dados infravermelhos da missão NEOWISE fornecem informações sobre o albedo dos objetos, ou seja, sua refletividade, para ajudar os astrônomos a vasculharem a população. A missão NEOWISE pode dizer se um objeto centauro tem uma superfície escura ou uma superfície brilhante e que reflete mais luz. As peças do quebra-cabeça começam a fazer sentido quando os astrônomos combinam as informações de albedo com o que já se sabia sobre as cores dos objetos. Observações na luz visível têm mostrado que os objetos centauros normalmente têm tonalidades azul acinzentadas ou mais avermelhadas. Um objeto azul acinzentado poderia ser um asteroide ou um cometa. A missão NEOWISE mostrou que a maior parte dos objetos azul acinzentados são escuros, uma assinatura dos cometas. Um objeto mais avermelhado é mais provável que seja um asteroide.

“Os cometas têm uma superfície congelada coberta por material escuro, fazendo com que eles sejam mais escuros do que a maior parte dos asteroides”, disse o co-autor do estudo, Tommy Grav do Planetary Science Institute em Tucson, no Arizona. “As superfícies dos cometas tendem a ser mais escuras, enquanto que as dos asteroides são mais brilhantes como a da Lua”.

Os resultados indicam que aproximadamente dois terços da população dos objetos centauros são cometas, que vieram das regiões frígidas do nosso Sistema Solar. Não é claro se o restante dos objetos são asteroides. Os corpos centauros não perderam sua mística inteiramente, mas futuras pesquisas da missão NEOWISE podem revelar seus segredos mais escondidos.

Um artigo foi publicado online esta semana no periódico The Astrophysical Jornal.

Fonte: NASA

quinta-feira, 25 de julho de 2013

Detectados pósitrons nas explosões solares

As erupções solares são associadas às tempestades magnéticas gerando explosões gigantescas no Sol que enviam energia, luz e partículas em todas as direções do espaço, cujo pico ocorre num ciclo de aproximadamente onze anos.

erupção solar

© SOHO (erupção solar)

Quando o Universo se formou a 13,8 bilhões de anos no evento que conhecemos como o Big Bang, existia a mesma quantidade de matéria e antimatéria. De alguma forma a matéria aniquilou a antimatéria ficando apenas uma porção de matéria, o suficiente para formar estrelas, planetas e as galáxias que formam o nosso Universo.

O estudo de fontes naturais de antimatéria, permitirá aos pesquisadores entender porque a matéria prevaleceu em relação à antimatéria nos primórdios do nosso Universo.

Os pósitrons são antipartículas de antimatéria. Os pósitrons possuem carga elétrica positiva (e+) e são antipartículas dos dos elétrons que possuem carga elétrica negativa (e-). Esta diferença de carga faz com que os pósitrons interajam de forma diferente com os campos eletromagnéticos, o que o professor Gregory Fleishman, do Instituto de Tecnologia de New Jersey e seus colegas russos do Instituto de Física Solar-Terrestre usaram para distinguí-los.

O processo das erupções solares são muito energéticas e a massa que é ejetada acelera as partículas a uma velocidade próxima da velocidade da luz, permitindo a criação desses pósitrons.

Usando os dados do SOHO e imagens de rádio de duas frequências diferentes obtidas pelo radioheliógrafo Nobeyama do Japão, a equipe russo-americana descobrirou que a luz foi polarizada em diferentes direções para baixas frequências, onde predomina a matéria ordinária, comparativamente às altas frequências, onde mais antimatéria é esperada.

Este tipo de antipartículas que são criadas nas erupções solares não é surpresa, mas esta é a primeira vez que os seus efeitos imediatos são detectados.

O estudo tem profundas implicações para a obtenção de um conhecimento valioso através da detecção remota de antipartículas relativistas pelo Sol e de outros objetos astrofísicos por meio de observações através de radiotelescópios.

A capacidade de detectar essas antipartículas numa fonte astrofísica promete melhorar a nossa compreensão da estrutura básica da matéria e dos processos de alta energia, tais como erupções solares, que oferece ser um laboratório natural para abordar a maioria dos mistérios fundamentais do Universo.

Estes resultados foram apresentados este mês na 44ª reunião da Divisão de Física Solar da Sociedade Americana de Astronomia, em Bozeman, Montana.

Fonte: Sci-News

quarta-feira, 24 de julho de 2013

Formação explosiva ou fiasco estelar?

Novas observações obtidas com o telescópio ALMA no Chile forneceram aos astrônomos a melhor pista até hoje sobre como é que a formação estelar vigorosa pode ejetar gás de uma galáxia.

imagem tridimensional das correntes de gás ejetadas pela galáxia

© ESO (imagem em 3D das correntes de gás ejetadas pela galáxia)

Este processo faz com que futuras gerações de estrelas não tenham combustível suficiente para se formar e crescer. A imagem mostra enormes correntes de gás molecular sendo ejetadas por regiões de formação estelar na vizinha galáxia do Escultor. Este novo resultado ajuda a explicar a estranha escassez de galáxias de massa extremamente elevada no Universo.

As galáxias, sistemas como a nossa Via Láctea que contém até centenas de bilhões de estrelas, são os blocos constituintes do cosmos. Um objetivo ambicioso da astronomia moderna é compreender o modo como as galáxias crescem e evoluem, sendo que a formação estelar é uma questão fundamental neste processo: o que é que determina o número de novas estrelas que irão se formar numa galáxia?

vista de grande angular da galáxia NGC 253

© ESO (vista de grande angular da galáxia NGC 253)

A Galáxia do Escultor, também conhecida como NGC 253, é uma galáxia espiral situada na constelação austral do Escultor. A uma distância de cerca de 11,5 milhões de anos-luz do Sistema Solar, é uma das nossas vizinhas galáticas mais próxima, e uma das galáxias com formação estelar explosiva mais próxima visível desde o hemisfério sul. Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), os astrônomos descobriram colunas imensas de gás frio e denso sendo ejetadas a partir do centro do disco galático.
“Com a magnifica resolução e sensibilidade do ALMA, podemos ver claramente pela primeira vez concentrações maciças de gás frio sendo ejetadas por conchas em expansão com pressão extremamente elevada, criadas por estrelas jovens", diz Alberto Bolatto (Universidade de Maryland, EUA), autor principal do artigo científico que descreve estes resultados. “A quantidade de gás que medimos nos dá uma evidência clara de que algumas galáxias em crescimento cospem mais gás do que ingerem. Podemos estar assistindo um exemplo atual de uma ocorrência bastante comum no Universo primordial”.
Estes resultados podem ajudar a explicar porque é que os astrônomos encontraram muito poucas galáxias de massa elevada no cosmos. Modelos de computador mostram que as galáxias mais velhas, vermelhas, deveriam ter consideravelmente mais massa e um maior número de estrelas do que se observa atualmente. Parece que os ventos galáticos ou as correntes de gás ejetado são tão fortes que privam a galáxia do combustível necessário à formação de novas gerações de estrelas.
“Estes jatos traçam um arco que está quase perfeitamente alinhado com os extremos da corrente de gás ionizado observada anteriormente”, comenta Fabian Walter, pesquisador principal no Instituto Max Planck de Astronomia (Heidelberg, Alemanha), e co-autor do artigo. “Estamos assistindo uma evolução passo a passo que nos leva desde da formação estelar explosiva às correntes de matéria ejetada”.
Os pesquisadores determinaram que enormes quantidades de gás molecular, quase dez vezes a massa do nosso Sol e possivelmente muito mais, estão sendo ejetadas pela galáxia, por ano, a velocidades entre 150 mil a quase um milhão de quilômetros por hora. A quantidade total de gás ejetada seria maior do que a quantidade de gás que teria sido usada para efetivamente formar as estrelas da galáxia, nesse momento. A esta taxa, a galáxia poderia ficar sem gás em tão pouco tempo como 60 milhões de anos.
“Para mim este é um exemplo claro de como os novos instrumentos moldam o futuro da astronomia. Estamos estudando esta região de formação estelar explosiva na NGC 253, e em outras galáxias próximas do mesmo tipo, há quase dez anos. Mas antes do ALMA não tínhamos chance de ver tais detalhes“, diz Walter. O estudo utilizou uma configuração inicial do ALMA com apenas 16 antenas. “É bastante excitante pensar no que o ALMA completo com as 66 antenas nos mostrará estes tipos de jatos!”, acrescenta Walter.
Mais estudos que utilizarão a rede completa do ALMA ajudarão na determinação do destino final do gás que está sendo levado pelo vento, o que revelará se estes ventos originados pela formação estelar explosiva estão reciclando o material que serve para formar estrelas ou se estão efetivamente o removendo da galáxia.

Este estudo será publicado na edição de amanhã da revista Nature.

Fonte: ESO

terça-feira, 23 de julho de 2013

Imagem da Terra vista por nave espacial

Imagens coloridas da Terra foram feitas pela nave espacial Cassini da NASA, no último dia 19 de Julho de 2013 e mostram nosso planeta e a Lua como pontos brilhantes observados a 1,5 bilhões de quilômetros de distância.

Terra e Lua vista de Saturno

© Cassini (Terra e Lua vista de Saturno)

Nas imagens da Cassini, a Terra e a Lua aparecem como meros pontos, a Terra, um pálido ponto azul e a Lua uma mancha branca, visível entre os anéis de Saturno. Essa foi a primeira vez que a câmera de mais alta resolução da sonda Cassini capturou a Terra e a Lua como dois objetos distintos.

Terra e Lua

© Cassini (Terra e Lua)

Essa imagem também marcou a primeira vez que as pessoas na Terra souberam que o planeta seria fotografado com antecedência de uma distância interplanetária. A NASA convidou o público para celebrar esse momento, encontrando o planeta Saturno no céu e mandando uma verdadeira onda para o planeta, de abraços, sorrisos e imagens. Mais de 20.000 pessoas ao redor do mundo participaram dessa iniciativa.

Imagens da Terra, feitas das fronteiras externas do Sistema Solar são raras pois desta distância, a Terra aparece muito próxima do Sol. Os detectores sensíveis da câmera podem ser danificados ao visarem diretamente para o Sol, do mesmo modo como o olho humano pode ter a retina danificada quando fazemos o mesmo. A Cassini foi capaz de fazer essa imagem devido ao fato do Sol estar temporariamente escondido atrás de Saturno do ponto de vista da nave.

Uma imagem de grande angular da Terra será parte de um mosaico, dos anéis de Saturno que os cientistas estão montando. Não se espera que essa imagem esteja pronta nas próximas semanas pois ela necessita de um certo tempo e de um grande desafio para ser constituída da maneira correta, já que a geometria precisa ser ajustada, além dos diferentes níveis de iluminação dos alvos.

Fonte: NASA

segunda-feira, 22 de julho de 2013

Novos mundos em xeque

Falhas em discos de poeira que circundam estrelas jovens não são necessariamente causadas pelos efeitos gravitacionais decorrentes da existência de um exoplaneta nessa região.

disco de poeira ao redor da estrela Fomalhaut

© NASA (disco de poeira ao redor da estrela Fomalhaut)

A presença de gás, muitas vezes ignorada, pode alterar a dinâmica dos discos e originar finos e alongados anéis de poeira ao redor das estrelas. Essa é principal conclusão de simulações computacionais feitas pelo astrofísico brasileiro, Wladimir Lyra, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, e seu colega americano Marc Kuchner, do Centro de Voo Espacial Goddard, também da agência espacial norte-americana. “Esses anéis eram tidos como uma prova da existência de um planeta”, diz Lyra, que, no final de 2011, ganhou uma bolsa Carl Sagan, da NASA, para tocar suas pesquisas. “Mas mostramos que eles podem se formar apenas em razão das interações de gás e poeira.”

O estudo de Lyra e Kuchner fornece uma explicação plausível para a dificuldade em se confirmar a existência de planetas ao redor de estrelas que apresentam tais falhas em seu disco de poeira. O caso mais conhecido é o da estrela Fomalhaut, a mais brilhante da constelação de Peixe Austral, distante 25 anos-luz da Terra. Falhas nos anéis de poeira são interpretadas como indícios de que haveria dois planetas mais ou menos do tamanho da Terra ao da estrela, que se formou há aproximadamente 440 milhões anos. No entanto, a existência desses possíveis novos mundos ainda não foi comprovada.

Segundo o astrofísico brasileiro, as simulações indicam que, se os níveis de gás forem equivalentes a pelo menos 10% da quantidade de poeira, já aparecem falhas nos discos em torno da estrela. Os anéis se formam de maneira mais evidente quando o total de gás representa cinco vezes o volume da poeira. O processo físico por trás da origem dos anéis seria o efeito fotoelétrico. Se tiver muita energia, a luz da estrela se comporta menos como onda e mais como se fosse uma bola de sinuca. Se atingir um elétron do grão de poeira, esse fóton de alta energia vai provavelmente arrancá-lo. Tal elétron, por sua vez, vai ricochetear em uma molécula do gás, à qual passa sua energia cinética. O efeito do processo é aquecer o gás. O resultado dessa interação de gás e poeira leva à formação de falhas no disco ao redor da estrela. “Nosso modelo fornece uma explicação simples para a origem dos anéis”, afirma Lyra.

Os discos de poeira que circundam estrelas jovens são análogos do Cinturão de Kuiper do Sistema Solar. São formados basicamente por planetesimais, pequenos pedaços do disco protoplanetário original que não conseguiram se aglutinar a ponto de gerarem corpos maiores, como os planetas. O planeta anão Plutão, por exemplo, é o objeto mais conhecido do Cinturão de Kuiper. Os discos de poeira são, portanto, originários de uma sobra de material do processo de formação de planetas.

Os resultados do estudo foram publicados na edição deste mês na revista Nature.

Fonte: FAPESP (Pesquisa)

Uma nebulosa planetária eclodindo

A imagem a seguir do telescópio espacial Hubble mostra a nebulosa planetária IC 289, localizada na constelação do norte, de Cassiopeia.

nebulosa planetária IC 289

© Hubble (nebulosa planetária IC 289)

Antigamente, era uma estrela como o Sol, e agora é apenas um gás ionizado sendo empurrado para o espaço pela parte remanescente do núcleo da estrela, visível  com um pequeno ponto brilhante no meio da nuvem.

Lembando que, as nebulosas planetárias não têm relação com planetas. Os antigos observadores, quando olhavam através dos pequenos telescópios, só podiam ver uma forma indefinida que parecia muito com os planetas gasosos, e consequentemente surgiu esse nome. O termo permaneceu mesmo depois que os modernos telescópios e até mesmo o Hubble já fizeram imagens claras desses objetos que mostram que eles nada têm a ver com planetas, mas são as camadas externas de estrelas mortas que estão sendo expelidas para o espaço.

As estrelas brilham como o resultado das reações de fusão nuclear que acontecem em seus núcleos, e que convertem hidrogênio em hélio. Todas as estrelas são estáveis, com um equilíbrio existente entre a força que a empurra para dentro causada pela sua gravidade com as pressões para fora devido à fusão nuclear que ocorre em seu núcleo. Quando todo o hidrogênio é consumido, o equilíbrio é rompido, as forças gravitacionais tornam-se mais poderosas do que a pressão para fora dos processos de fusão e o núcleo começa a colapsar, aquecendo-se. Quando o calor atinge um nível suficiente, o hélio no núcleo começa a se fundir em carbono e em oxigênio e o colapso cessa. Contudo, essa fase de queima do hélio é altamente instável e grandes pulsações ocorrem eventualmente tornando-se grandes o suficiente para soprar a atmosfera da estrela para o exterior.

Fonte: ESA

sexta-feira, 19 de julho de 2013

Idades e órbitas das estrelas em aglomerados

Astrônomos usando o telescópio espacial Hubble da NASA pela primeira vez conseguiram interligar duas distintas populações de estrelas em um antigo aglomerado estelar globular a sua dinâmica orbital única, oferecendo assim a prova de que as estrelas não compartilham da mesma data de nascimento.

aglomerado globular 47 Tucanae

© Hubble (aglomerado globular 47 Tucanae)

As análises do aglomerado globular 47 Tucanae mostram que as duas populações diferem em idade de menos de 100 milhões de anos. O aglomerado está localizado a 16.700 anos-luz de distância na constelação do sul de Tucana.

Os pesquisadores, liderados por Harvey Ricer da Universidade de British Columbia, em Vancouver, combinaram recentes observações feitas com o Hubble com oito anos de dados de arquivos de telescópios para determinar os movimentos das estrelas nesse aglomerado.

Estudos prévios de espectroscopia revelaram que muitos aglomerados globulares contém estrelas com composição química variável, sugerindo múltiplos episódios de nascimento. Essas análises do Hubble, dão um passo a frente, adicionando o movimento orbital das estrelas a essa análise.

“Quando analisamos os movimentos das estrelas, quanto maior o tempo de observação, com mais precisão podemos medir seus movimentos”, explicou Richer. “Esses dados são tão bons, que nós podemos na verdade ver pela primeira vez o tempo de movimento individual de estrelas no aglomerado. Os dados oferecem uma evidência detalhada para nos ajudar a entender como as várias populações de estrelas se formaram nesses aglomerados”.

Os aglomerados globulares da Via Láctea são relíquias sobreviventes da formação da nossa galáxia. Eles oferecem pistas sobre a história inicial da galáxia. O 47 Tucanae tem 10,5 bilhões de anos e é um dos mais brilhantes dos mais de 150 aglomerados globulares da Via Láctea. O aglomerado mede cerca de 120 anos-luz de largura.

Richer e sua equipe usou a Advanced Camera for Surveys do Hubble em 2010 para observar o aglomerado. Eles combinaram essas observações com 754 imagens de arquivos para precisamente medirem as mudanças nas posições de mais de 30.000 estrelas. Usando esses dados, eles puderam discernir com qual velocidade as estrelas estão se movendo. A equipe também mediu a luminosidade das estrelas bem como suas temperaturas.

Esse trabalho de arqueologia estelar identificou duas distintas populações de estrelas. A primeira consiste de estrelas mais avermelhadas, que são mais velhas e menos enriquecidas quimicamente, e possuem órbitas aleatórias circulares. A segunda população compreende estrelas mais azuladas, que são mais jovens, mais quimicamente enriquecidas e em órbitas mais elípticas.

“A geração avermelhada, que é deficiente em elementos pesados, reflete o movimento inicial do gás que se formou no aglomerado”, disse Richer. “Essas estrelas reteram uma memória de seu movimento original”.

Após as estrelas mais massivas terem completado sua evolução estelar, elas expeliram gás enriquecido com elementos mais pesados de volta para o aglomerado. Esse gás colidiu com outro gás e formou uma segunda geração de estrelas mais quimicamente enriquecida que ficou concentrada em direção ao centro do aglomerado. Vagarosamente com o passar do tempo, essas estrelas se moveram para fora, assumindo órbitas mais radiais.

Essa descoberta não é a primeira que o Hubble faz revelando múltiplas gerações de estrelas em aglomerados globulares. Em 2007, os pesquisadores do Hubble encontraram três gerações de estrelas no massivo aglomerado globular NGC 2808.

NGC 2808

© Hubble (NGC 2808)

A equipe de Richer, contudo, concatenou a dinâmica estelar para separar as populações estelares pela primeira vez. Encontrar múltiplas populações estelares em aglomerados globulares tem profundas implicações cosmológicas. Os astrônomos precisam resolver futuros enigmas dessas múltiplas gerações para melhor entender como as estrelas se formaram em galáxias distantes no início do Universo.

Os resultados obtidos pela equipe foram publicados na edição deste mês do periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: NASA

Observações reforçam teoria do Big Bang

Descobertas recentes feitas por cientistas do Brasil e do exterior derrubam algumas discrepâncias a cerca dos primeiros minutos após o Big Bang, a grande explosão que originou o Universo.

modelagem de uma estrela velha pobre em metais

© Karin Lind (modelagem de uma estrela velha pobre em metais)

A partir de dados de alta qualidade obtidos com o telescópio de 10 metros (o maior do mundo) do observatório Keck, localizado em Mauna Kea, no Havaí (EUA), os astrônomos acabam de eliminar uma discrepância que durava décadas. “Observações anteriores de estrelas muito antigas sugeriram que a quantidade de lítio-6 (Li-6) teria sido 200 vezes maior que o produzido nos primeiros minutos após a grande explosão, e que o lítio-7 (Li-7) entre três e cinco vezes menor que o calculado por cosmólogos e físicos teóricos”, conta o professor Jorge Meléndez, do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP.

As observações recentes permitiram constatar, por meio de dados do telescópio Keck e de sofisticados cálculos, que o Li-6 não existe nas estrelas mais antigas de nossa Galáxia, o que está de acordo com os cálculos sobre a nucleossíntese do Big Bang, eliminando assim um dos principais problemas cosmológicos da atualidade.

Uma das provas da teoria do Big Bang é a proporção de elementos químicos mais simples produzidos nos primeiros instantes do Universo. A proporção dos diferentes isótopos mais ligeiros, como o Li-6 e Li-7, pode ser calculada com precisão pelo modelo de nucleossíntese do Big Bang, e essas previsões podem ser verificadas usando observações de objetos muito primitivos quimicamente, tais como estrelas muito pobres em metais. A previsão teórica é que apenas uma quantidade desprezível de Li-6 foi criada, tão pouco que seria impossível detectar Li-6 em estrelas. Portanto, as detecções anteriores de até 200 vezes mais Li-6 em estrelas do que o predito pelo Big Bang eram alarmantes, e muitos cosmólogos e físicos teóricos têm tentado explicar a discrepância usando teorias alternativas que incluem física exótica. “A descoberta da não existência de Li-6 em estrelas pobres em metais é de grande importância pois reconcilia as previsões teóricas do Big Bang com as recentes observações em estrelas”, afirma o Meléndez.

O docente integra a equipe liderada pela doutora Karin Lind, da Universidade de Cambridge, Inglaterra. Na opinião da pesquisadora, a teoria do Big Bang agora repousa sobre bases mais firmes. “Além disso, compreender o nascimento do nosso Universo é fundamental para a compreensão da posterior formação de todos os seus componentes, incluindo nós mesmos”, é o que declara a cientista em texto veiculado no site do Observatório Keck. Um artigo descrevendo os resultados acaba de ser publicado na revista internacional Astronomy & Astrophysics.

As primeiras observações que culminaram com o resultado atual tiveram início em 2005. Já em 2007, foi concluído o trabalho do tratamento dos dados observados no telescópio Keck e uma primeira análise dos dados. “Ao final de 2007 chegamos à surpreendente descoberta de Li-6 em estrelas muito mais primordiais do que se conhecia e preparamos um artigo para a revista Nature”, conta Melendez. No entanto, como a suposta presença de Li-6 poderia ser devida à convecção na atmosfera das estrelas (similar ao fenômeno observado na água fervente), a equipe optou por não submeter o artigo e investir em sofisticados modelos hidrodinâmicos de atmosferas estelares até chegar ao resultado recente.

As estrelas observadas são antigas, com cerca de 12 bilhões de anos, quase tão velhas quanto o Universo, que possui 13,8 bilhões de anos. Ao todo foram quatro as estrelas observadas, sendo uma delas tão primitiva que a quantidade de metais é de mais de mil vezes menor que o Sol. Elas têm em comum o fato de serem muito pobres em metais e, portanto, serem muito antigas, estando entre as primeiras estrelas formadas em nossa Galáxia. “Por serem estrelas muito antigas, elas são importantes para testar a teoria da nucleossíntese primordial do Big Bang. A não detecção de Li-6 está de acordo com as previsões dessa teoria, reforçando assim o nosso conhecimento sobre os primeiros instantes do Universo”, conta Meléndez.

Fonte: USP

quinta-feira, 18 de julho de 2013

Neve num sistema planetário recém nascido

Uma equipe internacional de astrônomos conseguiu obter pela primeira vez a imagem de uma linha de neve num sistema planetário recém nascido.

ilustração das linhas de neve em torno de estrela

© ESO (ilustração das linhas de neve em torno de estrela)

A linha de neve, situada no disco que rodeia a estrela do tipo solar TW Hydrae, promete ensinar-nos mais sobre a formação de planetas e cometas, incluindo os fatores que determinam a sua composição e consequentemente sobre a história do nosso próprio Sistema Solar.

Na Terra, as linhas de neve formam-se a altitudes elevadas, onde as temperaturas baixas transformam a umidade do ar em neve. Esta linha é claramente visível numa montanha, no local onde o pico coberto de neve termina e a face rochosa descoberta começa.

linha de neve do monóxido de carbono

© ESO (linha de neve do monóxido de carbono)

As linhas de neve em torno das estrelas jovens formam-se de maneira semelhante, nas regiões distantes e frias dos discos de poeira, a partir dos quais se formam os sistemas planetários. Partindo da estrela em direção ao exterior, a água (H2O), é a primeira a congelar, formando a primeira linha de neve. Mais longe da estrela, à medida que as temperaturas descem, as moléculas mais exóticas podem congelar e transformar-se em neve, tais como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o monóxido de carbono (CO). Estes diferentes tipos de neve dão aos grãos de poeira uma camada exterior pegajosa e desempenham um papel importante, ajudando os grãos a ultrapassarem a sua tendência natural para se quebrarem por meio de colisões, e permitindo-lhes tornarem-se os blocos constituintes cruciais de planetas e cometas. A neve também aumenta a quantidade de matéria sólida disponível, podendo fazer acelerar drasticamente o processo de formação planetária.
Cada uma destas diferentes linhas de neve - água, dióxido de carbono, metano e monóxido de carbono - podem estar ligadas à formação de tipos particulares de planetas. Por exemplo, os planetas rochosos secos formam-se no lado interior da linha de neve da água (mais próximo da estrela), onde apenas a poeira pode existir. No outro extremo encontram-se os planetas gigantes gelados que se formam para lá da linha de neve do monóxido de carbono. Em torno de uma estrela do tipo solar, num sistema planetário como o nosso, a linha de neve da água corresponderia à distância entre as órbitas de Marte e Júpiter, e a linha de neve do monóxido de carbono corresponderia à órbita de Netuno.
A linha de neve descoberta pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ) é o primeiro indício que temos da linha de neve de monóxido de carbono em torno de TW Hydrae, uma estrela jovem situada a 175 anos-luz de distância da Terra. Os astrônomos acreditam que este sistema planetário em formação partilha muitas das características do nosso Sistema Solar, quando este tinha apenas alguns milhões de anos de idade.
“O ALMA deu-nos a primeira imagem real de uma linha de neve em torno de uma estrela jovem, o que é tremendamente excitante, pelo que podemos aprender sobre o período inicial da história do nosso Sistema Solar”, disse Chunhua “Charlie” Qi (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, EUA), um dos autores principais do artigo científico que descreve este trabalho.

A presença da linha de neve do monóxido de carbono pode ter também consequências mais importantes do que apenas a formação de planetas. O gelo de monóxido de carbono é necessário à formação de metanol, que é um dos blocos constituintes das moléculas orgânicas mais complexas essenciais à vida. Se os cometas levarem estas moléculas a planetas recém formados, do tipo da Terra, estes planetas poderiam também ficar equipados com os ingredientes necessários à vida.
Até hoje, nunca se tinham obtido imagens diretas de linhas de neve, já que estas linhas se formam sempre no plano central relativamente estreito do disco protoplanetário e por isso, tanto a sua localização precisa como a sua extensão nunca tinham sido determinadas. Acima e abaixo da região estreita onde as linhas de neve existem, a radiação da estrela impede a formação de gelo. A concentração de gás e poeira no plano central é indispensável para isolar a área da radiação estelar, de modo a que o monóxido de carbono e outros gases possam arrefecer e congelar nesta zona.
A equipe de astrônomos conseguiu espreitar para o interior deste disco, onde a neve se formou, utilizando um truque. Em vez de procurarem a neve, que não pode ser observada diretamente, procuraram uma molécula chamada diazenylium (N2H+), a qual brilha intensamente na região do milímetro do espectro electromagnético e é por isso um alvo perfeito para um telescópio como o ALMA. Esta molécula frágil é facilmente destruída na presença de monóxido de carbono gasoso, por isso só aparecerá em quantidades susceptíveis de serem detectadas em regiões onde o monóxido de carbono se transformou em neve, não podendo por isso destruir a molécula. Ou seja, de uma maneira geral, a chave para encontrar a neve de monóxido de carbono consiste em encontrar diazenylium.
A sensibilidade e resolução únicas do ALMA permitiram aos astrônomos detectar a presença e traçar a distribuição de diazenylium, e com isso encontrar uma fronteira claramente definida a cerca de 30 UA (unidades astronômicas) da estrela (30 vezes a distância entre a Terra e o Sol), o que dá, efetivamente, uma imagem contrária da neve de monóxido de carbono no disco que rodeia TW Hydrae, que pode ser usada para ver a linha de neve do monóxido de carbono precisamente onde a teoria prevê que deva estar, na zona interior do anel de diazenylium.
“Nestas observações usamos apenas 26 das antenas ALMA, que serão um total de 66. Indicações de linhas de neve em torno de outras estrelas começam já a aparecer noutras observações ALMA, e estamos convencidos que futuras observações que usarão a rede total revelarão e fornecerão mais pistas sobre a formação e evolução de planetas. Aguardemos estes resultados“, conclui Michiel Hogerheijde do Observatório de Leiden, Holanda.

Os resultados foram publicados hoje na revista Science Express.

Fonte: ESO

Ouro da Terra veio de colisão de estrelas

Cientistas registraram uma explosão de raios gama após a colisão de duas estrelas de nêutrons.

ilustração mostra a colisão das estrelas de nêutrons

© Dana Berry (ilustração mostra a colisão das estrelas de nêutrons)

O resultado do evento cataclísmico foi a produção de diversos elementos; foi ejetado o equivalente a 100 vezes a massa do Sol em material. Há muito ouro nessa gigantesca quantidade de matéria, estima-se 10 vezes a massa da Lua.

Valorizamos o ouro por vários motivos: sua beleza, sua utilidade como joias, e sua raridade. O ouro é raro na Terra, em parte, porque também é raro no Universo. Ao contrário de elementos mais comuns, como carbono ou ferro, o ouro não é criado dentro das estrelas. Para isso, são necessários eventos mais extremos. No caso registrado, duas estrelas de nêutrons - o núcleo que sobrou de duas estrelas que explodiram como supernova - colidiram, o que levou a uma explosão de raios gama. Diversos elementos foram produzidos, entre eles o metal raro. O material rico pela colisão de estrelas de nêutrons podem gerar tais elementos, que então se submetem ao decaimento radioativo, emitindo um brilho que é dominado pela luz infravermelha, exatamente o que a equipe observou. Os pesquisadores calculam que cerca de um centésimo da massa solar do material foi ejetado pela explosão de raios gama, algumas das quais era de ouro. Ao combinar o ouro estimado produzido por um único GRB curto com o número de tais explosões que ocorreram durante a existência do Universo, todo o ouro no cosmos pode ter vindo de explosões de raios gama.

A explosão de raios gama (GRB) é um flash de luz de alta energia (raios gama) a partir de uma explosão extremamente enérgica. A maioria são encontrados no Universo distante. Os pesquisadores estudaram a GRB 130603B, cuja explosão ocorreu a 3,9 bilhões de anos-luz da Terra, uma das mais próximas já registradas, e foi vista pelo satélite Swift, da NASA, em 3 de junho. Ela durou menos de dois décimos de segundo.

"Parafraseando Carl Sagan, somos todos produtos das estrelas, e nossas joias são produtos de colisões de estrelas", diz o autor principal do artigo, Edo Berger, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (EUA).

O estudo foi divulgado na revista Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

quarta-feira, 17 de julho de 2013

Despedaçada por um buraco negro

Novas observações obtidas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO mostram pela primeira vez uma nuvem de gás sendo despedaçada pelo buraco negro de massa extremamente elevada que se encontra no centro da nossa Galáxia.

nuvem de gás sendo despedaçada pelo buraco negro

© ESO (nuvem de gás sendo despedaçada pelo buraco negro)

A imagem mostra as observações do VLT de 2006, 2010 e 2013, em azul, verde e vermelho, respectivamente. A nuvem está tão esticada que a sua parte da frente já passou pelo ponto mais próximo e desloca-se agora para longe do buraco negro a mais de 10 milhões de quilômetros por hora, enquanto a cauda da nuvem ainda cai em direção ao buraco negro.

gráfico da velocidade em função da posição

© ESO (gráfico da velocidade em função da posição)

Em 2011 o VLT descobriu uma nuvem de gás com várias vezes a massa da Terra acelerando em direção ao buraco negro, conhecido pelo nome formal de Sgr A*, que se encontra no centro da Via Láctea. Esta nuvem está agora efetuando a sua máxima aproximação a este objeto e as novas observações do VLT mostram que a nuvem está sendo esticada pelo campo gravitacional extremo do buraco negro.
“O gás que se encontra numa das extremidades da nuvem está esticado ao longo de mais de 160 bilhões de quilômetros em torno do ponto da órbita mais próximo do buraco negro. E o ponto de maior aproximação está a apenas um pouco mais que 5 bilhões de quilômetros de distância do buraco negro propriamente dito, por pouco não caindo lá dentro”, explica Stefan Gillessen (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha), que liderou a equipe de observação. “A nuvem está tão esticada que atingir o ponto de maior aproximação ao buraco negro é um processo que dura não apenas um instante, mas um longo período de pelo menos um ano”. A distância da maior aproximação corresponde a cerca de cinco vezes a distância Netuno ao Sol, o que é realmente muito próximo para um buraco negro com uma massa de quatro milhões de vezes a do Sol!
À medida que a nuvem de gás se estica, a sua radiação torna-se mais difícil de observar. Mas utilizando o instrumento SINFONI montado no VLT, para observar a região próxima do buraco negro durante mais de 20 horas de exposição - a exposição mais profunda já feita nesta região com um espectrógrafo de campo integral - a equipe conseguiu medir as velocidades das diferentes partes da nuvem à medida que esta se aproxima o máximo possível do buraco negro central. Num espectrógrafo de campo integral a radiação coletada em cada pixel é separada individualmente nas suas componentes de cor, e por isso a cada pixel corresponde um espectro. Estes espectros são seguidamente analisados individualmente e usados para, por exemplo, criar mapas da velocidade e das propriedades químicas de cada parte do objeto observado.
“O mais excitante que vemos nestas novas observações é a extremidade da nuvem deslocando-se outra vez na nossa direção, ao longo da órbita, a mais de 10 milhões km/h, cerca de 1% da velocidade da luz”, acrescenta Reinhard Genzel, líder do grupo de pesquisa que estuda esta região há quase vinte anos. “O que significa que a parte dianteira da nuvem já passou pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro”.
A origem da nuvem de gás permanece um mistério, embora não haja falta de ideias sobre este assunto. É possível que a nuvem de gás possa ter sido criada por ventos estelares emitidos por estrelas que orbitam o buraco negro. Ou pode também ser o resultado de um jato emitido a partir do centro galático. Outra opção era a de uma estrela estar no centro da nuvem e neste caso o gás viria, ou de um vento desta estrela, ou de um disco planetário de gás e poeira que se encontrasse em redor da estrela.

“Tal como um desafortunado astronauta num filme de ficção científica, vemos que a nuvem está ficando tão esticada que parece um espaguete, o que quer dizer que provavelmente não terá uma estrela no seu interior”, conclui Gillessen. “Neste momento pensamos que o gás veio muito provavelmente das estrelas que orbitam o buraco negro”.
O culminar deste evento cósmico único no centro da nossa Galáxia está acontecendo e sendo observado de perto por astrônomos em todo o mundo. A extensa campanha de observação fornecerá uma riqueza de dados, revelando mais não somente sobre a nuvem de gás, mas também sobre as regiões próximas do buraco negro, as quais não tinham ainda sido estudadas anteriormente, e os efeitos da gravidade extremamente elevada, gerando efeitos turbulentos relacionados com hidrodinâmica complexa.

Este trabalho será publicado na revista especializada Astrophysical Journal.

Fonte: ESO

terça-feira, 16 de julho de 2013

Encontrada nova lua de Netuno

O telescópio espacial Hubble da NASA descobriu uma nova lua orbitando o distante azul esverdeado planeta Netuno.

Netuno e a nova lua

© Hubble (Netuno e a nova lua)

Agora são 14 satélites conhecidos circulando o gigantesco planeta.

Estima-se que o corpo tem diâmetro estimado de 19,3 quilômetros de diâmetro, fazendo dele a menor lua conhecida no sistema Netuniano. Ela é tão pequena que escapou da detecção da sonda Voyager 2 da NASA, que voou por Netuno em 1989 e sobreviveu às luas e anéis do sistema de Netuno.

Mark Showalter do SETI Institute em Mountain View, na Califórnia, descobriu a lua em 1 de Julho de 2013, enquanto estudava os apagados arcos de anéis de Netuno. “As luas e arcos orbitam Netuno a uma alta velocidade, por isso tivemos que usar uma maneira para seguir seu movimento com o objetivo de obter detalhes do sistema”, disse ele. “Essa é a mesma razão porque um fotógrafo de esportes rastreia um atleta correndo, o atleta se mantém no foco, mas o fundo fica borrado”.

Por um capricho, Showalter estendeu suas análises para regiões bem além do sistema de anéis, e notou um ponto branco extra a aproximadamente 70.000 quilômetros de Netuno, localizado entre as órbitas das luas Larissa e Proteus.

Showalter então analisou mais de 150 fotos de arquivos de Netuno feitas pelo Hubble de 2004 até 2009. O mesmo ponto branco apareceu várias vezes. Ele então plotou uma órbita circular para a lua, que completa uma revolução ao redor de Netuno a cada 23 horas.

A lua, designada como S/2004 N1, é tão pequena e apagada que ela é aproximadamente uma centena de milhões de vezes mais apagada do que a estrela mais débil que podemos ver a olho nu.

A maior lua de Netuno, Tritão, que tem o tamanho aproximado da Lua da Terra, pode ser um planeta anão congelado capturado do Cinturão de Kuiper no anel externo do nosso Sistema Solar. Essa captura teria gravitacionalmente repartido qualquer satélite original do sistema de Netuno. Muitas das luas agora vistas orbitando o planeta, provavelmente formadas depois que Tritão foi colocado na sua órbita incomum em movimento retrógrado ao redor de Netuno.

Fonte: NASA

segunda-feira, 15 de julho de 2013

Uma fusão monstuosa de galáxias

Comparável à fusão de placas tectônicas na Terra formando um supercontinente maciço conhecido como Pangea ocorrido a 250 milhões de anos, o telescópio espacial Spitzer captou imagens de quatro galáxias massivas colidindo-se e disprersando bilhões de estrelas como grãos de areia!

ilustração da colisão das quatro galáxias

© NASA/JPL-Caltech (ilustração da colisão das quatro galáxias)

É o maior engavetamento galáctico conhecido no Universo, que irá produzir uma enorme prole estelar.

A colisão maciça produzirá a união das quatro galáxias gerando uma única galáxia gigante que será cerca de 10 vezes maior do que a nossa Via Láctea. Do ponto de vista científico, este avistamento raro fornece dados sem precedentes da formação de galáxias mais massivas.
A nova fusão quádrupla foi descoberta por acaso, durante uma pesquisa do Spitzer de um aglomerado de galáxias distante, chamado CL0958 4702, localizado a cerca de cinco bilhões de anos-luz de distância.

aglomerado de galáxias CL0958+4702

© NASA/Spitzer & Chandra (aglomerado de galáxias CL0958+4702)

A imagem mostra dados do telescópio infravermelho Spitzer, em vermelho, e do observatório de raios X Chandra, em azul.

O telescópio infravermelho observou invulgarmente pela primeira vez uma grande pluma em forma de leque de luz que está saindo da reunião das quatro galáxias em forma de bolha, ou elíptica. Três das galáxias são aproximadamente do tamanho da Via Láctea, enquanto a quarta é três vezes maior.

Algumas das estrelas que foram lançadas na fusão monstruosa irão orbitar em áreas isoladas fora das fronteiras de qualquer das galáxias. Tais estrelas abandonadas teriam planetas com vistas noturnas muito diferentes da nossa. Ao invés de ver muitas estrelas individuais, não haveriam galáxias mais visíveis que adornam o céu noturno.

As colisões entre galáxias são importantes na formação do nosso Universo. Nossa própria galáxia canibaliza galáxias menores que são absorvidas há milhões de anos. Embora as estrelas durante a fusão de galáxias são jogadas por aí como grãos de areia, a tensão de cisalhamento do espaço entre os objetos permite que as galáxias sobrevivem à viagem. A Via Láctea colidirá com a galáxia de Andrômeda, uma galáxia espiral muito maior, em cerca de cinco bilhões de anos.

Quando a fusão das quatro galáxias estiver concluída, a galáxia resultante será uma das maiores no Universo.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

sexta-feira, 12 de julho de 2013

Estrela em ciclo magnético hiperativo

O relacionamento entre estrelas e planetas normalmente é bastante unidirecional: a estrela governa seus servos celestiais, banhando-os com radiação e calor.

ilustração da reversão de campo magnético em estrela

© IfA (ilustração da reversão de campo magnético em estrela)

Os pequenos planetas simplesmente são influenciados pela estrela progenitora. Mas às vezes um planeta é tão massivo, e está tão perto de sua estrela, que esse pequeno objeto pode exercer uma influência considerável em seu vizinho estelar.
Esse é o caso do planeta orbitando a estrela Tau Boötis (Tau Boo). O mundo gigante, com seis vezes a massa de Júpiter, foi descoberto em 1996 circulando a brilhante estrela a cerca de 50 anos-luz do Sol. Tau Boo b, como o planeta é conhecido, passa tão perto da estrela em sua órbita, menos de 1/20 da distância entre a Terra e o Sol, que arrasta a superfície estelar consigo, assim sincronizando a rotação da estrela com a órbita do planeta.
A interação gravitacional também pode levar a uma mudança hiperativa do campo magnético da estrela.
Novas pesquisas mostram que os polos magnéticos da estrela se revertem em escalas temporais de um ano terrestre ou menos, de modo que o campo magnético volta à sua orientação original a cada dois anos. O ciclo magnético da estrela Tau Boo é pelo menos 10 vezes mais rápido que o do Sol.
Os pesquisadores declaram que Tau Boo é apenas a segunda estrela, depois do Sol, que teve seu ciclo magnético completo documentado. Mas a progressão de Tau Boo é muito mais rápida que a do ciclo magnético correspondente do Sol, que demora 22 anos para ser completado.
A pesquisa confirma indicações anteriores do rápido ciclo magnético de Tao Boo com base em observações preliminares com apenas alguns anos.
“Quando você só tem três pontos de dados, você poderia dizer que existe a possibilidade de um ciclo, mas é bom obter mais pontos de dados para ter certeza”, explica a astrofísica Rim Fares, da University of Saint Andrews, na Escócia. Ela apresentou os novos dados esta semana, na Reunião Nacional de Astronomia do Reino Unido. 
De 2006 a 2011, Fares e seus colegas rastrearam o campo magnético de Tau Boo e de outras nove estrelas usando o telescópio Franco-Canadense-Havaiano em Mauna Kea, no Havaí, e telescópio Bernard Lyot, nos Pirineus Franceses.
As novas observações apoiam a sugestão, oferecida por Fares e seus colegas em 2009, de que o ciclo magnético da estrela dura cerca de dois anos, mas os pesquisadores não são capazes de medir precisamente a duração do ciclo. “Podemos ver a reversão a cada 12 meses. Será que outras reversões acontecem nesse intervalo? Não podemos ter certeza absoluta disso”, observa Fares.
A causa das rápidas oscilações de Tau Boo em seu campo magnético de grande escala ainda não foi identificada, mas o planeta próximo é um suspeito interessante. “Essa estrela é interessante porque tem um planeta muito massivo”, comenta Fares. “Ela tem um Júpiter quente muito massivo, em uma órbita muito próxima”. O arrasto gravitacional do planeta pode estar contribuindo com forças de cisalhamento para a camada convectiva da estrela, onde o plasma em rotação cria o campo magnético. 
Outros estudos de campos magnéticos de estrelas, com e sem planetas, ajudarão a esclarecer os efeitos que o mundo gigante Tau Boo b tem sobre sua estrela. Fares e seus colegas estão trabalhando para coletar dados de outras estrelas, mas até agora nenhuma delas mostrou um ciclo tão claro de reversão magnética. “Nós observamos algumas mudanças na polaridade, mas a maioria delas foram bem caóticas”, conta Fares. “Acho que precisamos observar muito mais para ter certeza de que existem ciclos nessas estrelas”.

A pesquisa foi enviada para publicação no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Scientific American Brasil

quinta-feira, 11 de julho de 2013

A cor real de um exoplaneta

Astrônomos determinaram pela primeira vez a verdadeira cor de um planeta na órbita de uma estrela diferente do Sol.

ilustração do planeta azul HD 189733b

© NASA (ilustração do planeta azul HD 189733b)

Se visto por olhos humanos, o planeta conhecido como HD 189733b seria de um profundo azul cobalto, parecido com as cores da Terra quando vista do espaço.

Esse planeta extrassolar azul é um gigante gasoso que orbita muito próximo de sua estrela. A atmosfera ali é abrasadora, com uma temperatura que ultrapassa os 1.000ºC, e lá ocorre precipitação de partículas de silicato condensado carregadas por ventos de 7.000 km/h.

Esse mundo alienígena está localizado à distância de 63 anos-luz da Terra, e é um dos exoplanetas mais próximos de nós que pode ser visto cruzando sua estrela. O HD 189733b tem sido intensivamente estudado pelo Hubble e outros telescópios, possibilitando descobrir que sua atmosfera é muito variável e exótica, com nevoeiros e violentas erupções. Agora, o planeta foi alvo de um estudo que determinou de maneira inédita a cor visível de um exoplaneta.

"Esse planeta foi bem estudado no passado, mas medir sua cor é algo realmente novo, podemos imaginar de verdade como esse planeta seria se fôssemos capazes de vê-lo diretamente", afirmou Frédéric Pont, da Universidade de Exeter, autor do estudo.

A cor azul desse planeta se deve à turbulenta atmosfera que está misturada com partículas de silicato que dispersam luz azul. Para determinar como seria o planeta aos olhos humanos, os astrônomos mediram o albedo, ou seja, quanta luz era refletida da superfície do HD 189733b.

A pesquisa será publicada na edição de agosto da revista Astrophysical Journal Letters.

Fonte: NASA

quarta-feira, 10 de julho de 2013

Ecografia revela embrião de uma estrela

Novas observações obtidas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) deram aos astrônomos a melhor vista de uma estrela gigantesca se formando no seio de uma nuvem escura.

nascimento de uma estrela monstruosa

© ESO/ALMA (nascimento de uma estrela monstruosa)

Descobriu-se um útero estelar com cerca de 500 vezes a massa solar, o maior descoberto na Via Láctea, que ainda está evoluindo. A estrela embrionária no interior da nuvem alimenta-se vorazmente do material que colapsa. Pensa-se que esta nuvem irá dar origem a uma estrela muito brilhante com uma massa que poderá atingir cerca de 100 massas solares.

As estrelas mais brilhantes e de maior massa da nossa Galáxia formam-se no interior de nuvens escuras e frias, no entanto este processo mantém-se envolto tanto em poeira como em mistério. Uma equipe internacional de astrônomos utilizou o ALMA para fazer uma ecografia em microondas de modo a ter uma ideia mais clara sobre a formação destas estrelas gigantescas, localizada a cerca de 11.000 anos-luz de distância, numa nuvem conhecida como Nuvem Escura de Spitzer (sigla do inglês, SDC) 335.579-0.292.
Existem duas teorias para a formação de estrelas de massa muito elevada. Uma sugere que a nuvem escura progenitora se fragmenta, criando vários núcleos pequenos que colapsam por si próprios, formando eventualmente estrelas. A outra é mais dramática: uma nuvem inteira começa a colapsar, com o material se deslocando rapidamente para o centro da nuvem, criando nessa região uma ou mais estrelas de massa muito elevada. A equipe liderada por Nicolas Peretto do CEA/AIM Paris/Saclay, França e Universidade de Cardiff, Reino Unido, compreendeu que o ALMA era a ferramenta perfeita para descobrir o que se está realmente se passando no interior destas nuvens.
Com o auxílio do telescópio espacial Spitzer da NASA e o observatório espacial Herschel da ESA, a SDC 335.579-0.292 revelou-se inicialmente como sendo um ambiente dramático de filamentos de gás escuros e densos. Agora com a utilização da sensibilidade única do ALMA para observar em detalhe, tanto a quantidade de poeira como o movimento do gás se deslocando no interior da nuvem escura, foi descoberto um verdadeiro monstro.
“As observações do ALMA permitiram-nos ver pela primeira vez com todo o pormenor o que se passa no interior desta nuvem,” diz Peretto. “Queríamos ver como é que estrelas monstruosas se formam e crescem, e conseguimos! Uma das fontes que encontramos é uma verdadeira gigante, o maior núcleo protoestelar jamais encontrado na Via Láctea.”
Este núcleo, o útero da estrela embrionária, tem mais de 500 vezes a massa do nosso Sol serpenteando no seu interior. E as observações do ALMA mostram que muito mais matéria está ainda  sendo acretada, aumentando esta massa ainda mais. Todo este material eventualmente colapsará para formar uma estrela jovem que poderá atingir as 100 massas solares, um monstro muito raro.
“Embora soubéssemos já que esta região era uma boa candidata a uma nuvem na formação de estrelas de grande massa, não esperávamos encontrar uma estrela embrionária tão grande no seu centro,” diz Peretto. “Pensa-se que este objeto formará uma estrela que pode atingir as 100 massas solares. De todas as estrelas da Via Láctea apenas uma em cada dez milhares atinge este tipo de massa!”
“Estas estrelas não são apenas raras, mas o seu nascimento é também extremamente rápido e a sua infância é muito curta. É por isso que encontrar um objeto com tanta massa numa fase tão inicial da sua evolução é, de fato, um resultado espetacular, ” acrescenta o membro da equipe Gary Fuller da Universidade de Manchester, Reino Unido.
Outro membro da equipe, Ana Duarte Cabral do Laboratoire d´Astrophysique  de Bordeaux, França, enfatiza que “as observações do ALMA revelam os detalhes espetaculares dos movimentos da rede de filamentos de gás e poeira e mostram que uma enorme quantidade de gás está se deslocando para a região central compacta”. Este aspecto apoia fortemente a teoria do colapso global para a formação de estrelas de grande massa, em vez da fragmentação.

Fonte: ESO

domingo, 7 de julho de 2013

Galáxia antiga abriga ancestrais químicos

Quando os planetas se formaram primeiro no Universo?

ilustração da formação de um planeta

© ESO (ilustração da formação de um planeta)

Apesar de descobrirmos centenas de exoplanetas e milhares de candidatos a exoplanetas na Via Láctea, nós precisamos olhar o processo de formação em galáxias muito mais distantes para descobrirmos as pistas iniciais dos nossos ancestrais químicos.

A vida como conhecemos se desenvolve num planeta. Os planetas se formam de detritos deixados quando uma estrela nasce. A formação planetária necessita de elementos mais pesados do que o hidrogênio e o hélio, mas as primeiras estrelas eram feitas somente desses elementos formados no Big Bang. Desse modo foi preciso esperar por um tempo além de alguns ciclos de vida e morte estelar para que os elementos mais pesados fossem forjados pela fusão nuclear e pelas supernovas. Mas a questão permanece: em que momento na história inicial do Universo esses elementos estavam presentes para formar planetas?

Um grupo de astrônomos liderados por Jens-Kristian Krogager, um candidato a Ph.D no Instituto Neils Bohr, fez um detalhado inventário de uma galáxia muito distante, localizada numa posição no tempo quando o Universo tinha aproximadamente 2,8 bilhões de anos de vida, ou seja, cerca de 11 bilhões de anos atrás. Só para termos como referência o Sol tem aproximadamente 5 bilhões de anos, ou seja, esse período é bem antes dele ter se formado em sua nuvem original.

A galáxia bloqueia parte da luz até mesmo dos quasares mais distantes, assim seu espectro pode ser estudado por meio das linhas de absorção. O estudo detalhado analisa a emissão da galáxia com redshift de z=2,35 que causa absorção Lyman α no espectro do quasar SDSS J2222-0946. Elementos individuais no gás podem remover ou bloquear certos comprimentos de onda da luz de uma fonte localizada em segundo plano fornecendo o desvio para o vermelho e a distância da galáxia. Essa galáxia também tem linhas de emissão espectral de gás que foi excitado pela radiação emitida pelas regiões de formação de estrelas.

Usando o Very Large Telescope (VLT) do ESO no Chile e o telescópio espacial Hubble da NASA e ESA, os astrônomos observaram várias linhas de emissão e de absorção do oxigênio, nitrogênio, zinco, ferro, silício e magnésio para determinar com precisão quanto desses elementos pesados e potencialmente elementos de formação de planetas existiam no gás que formou as novas estrelas. Eles determinaram que aproximadamente um terço dos elementos pesados eram encontrados no Sol. Esses elementos tinham que terem sido formados por gerações anteriores de estrelas que viveram e morreram, criando o caminho agora para a formação potencial de planetas 6 bilhões de anos antes do Sol até mesmo ter nascido.

A galáxia parece formar estrelas numa taxa de aproximadamente 13 massas solares (M) por ano, só por comparação, a nossa galáxia forma uma massa solar por ano. A galáxia é um pequeno e alongado disco com uma massa de 2 bilhões de M, muito menor do que as grandes galáxias espirais e elípticas que nós observamos no Universo hoje.

O gás que foi estudado nas linhas de absorção e emissão localiza-se bem fora do disco, indicando uma fonte galáctica em funcionamento. Isso ocorre quando uma taxa elevada de formação de estrelas cria um grande número de supernovas que expelem gás interestelar para fora da galáxia desligando a formação de estrelas.

Galáxias jovens, pequenas, ricas em elementos pesados e com alta taxa de formação de estrelas foram os blocos fundamentais usados pelo Universo para gerar posteriormente galáxias como a Via Láctea. Elas trazem suas estrelas, planetas e gás que por meio de uma série de fusões formam as metrópoles estelares em que vivemos hoje. Esses sistemas possuem planetas rochosos e até mesmo habitáveis? Poderia a vida ter começado mais distante no passado do que o nosso próprio planeta? E se sim, para onde foi? Essas são as grandes questões que podemos especular, mas no mínimo estamos aprendendo sobre a maravilha da astrofísica durante o caminho.

A pesquisa foi publicada no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Discovery

sábado, 6 de julho de 2013

Misteriosas explosões no céu profundo

Poderosas e intrigantes explosões de rádio em outras galáxias constantemente aparecem através do céu noturno, sugere um novo estudo.

mapa das fontes rápidas de rádio

© Science/D. Thornton (mapa das fontes rápidas de rádio)

Uma equipe internacional de astrônomos detectou quatro eventos explosivos, conhecidos como explosões rápidas de rádio (FRBs, em inglês) acima do plano da nossa Via Láctea. A imagem acima mostra as posições das quatro FRBs, que são marcadas como asteriscos vermelhos neste mapa de todo o céu em coordenadas galácticas. Durante apenas milésimos de segundos, essas fontes enviam poderosos sinais pelo Universo, viajando bilhões de anos-luz pelo espaço.

“Essas explosões fornecem mais energia em um milissegundo do que o Sol faz em 300.000 anos”, disse o principal investigador Dan Thorton da Universidade de Manchester na Inglaterra.

Estudando as observações feitas pelo radiotelescópio CSIRO Parkes na Austrália, Thorton e sua equipe registraram quatro novas fontes pontuais através do céu. As explosões variam de 5,5 a 10 bilhões de anos-luz de distância, significando que a luz viajou por 10 bilhões de anos até alcançar a Terra. O Big Bang que originou o Universo ocorreu a 13,8 bilhões anos atrás.

Esses objetos recém encontrados permitiram aos pesquisadores calcularem que uma FRB deve ocorrer a cada 10 segundos.

Após os astrônomos verificarem que os sinais dos objetos não estavam realmente baseados na Terra, eles questionaram se os novos sinais viriam de dentro ou de fora da Via Láctea. Então, estudaram como as ondas de rádio foram afetadas pelo material que elas cruzaram, uma técnica que poderia permitir que esses novos objetos iluminassem alguns dos componentes do espaço.

À medida que as ondas de rádio viajam pelo espaço, elas são esticadas e têm sua velocidade reduzida pelo material ionizado presente por onde elas passam. Usando modelos, concluiu-se que as FRBs viajaram bilhões de anos-luz, muito além da fronteira da galáxia da Terra.

“Essas fontes possuem uma origem extragaláctica, cuja fonte está provavelmente localizada em outra galáxia”, disse Thornton.

Embora as explosões sejam leves, é possível localizar as explosões de maneira bem precisa.

“Elas são brilhantes e curtas de modo que nós podemos limitar o tamanho da região da emissão na fonte em poucas centenas de quilômetros”, disse Thornton.

Nenhum objeto correspondente pôde ser observado nos comprimentos de onda óptico, raios gama e raios X, assim a origem das explosões permanecem desconhecidas para os cientistas.

“Outras fontes de rádio variáveis extragalácticas variam de dias a meses”, disse Thornton. “As FRBs acontecem em poucos milissegundos”.

Entre as possíveis fontes estão campos magnéticos em intersecção de duas estrelas de nêutrons, corpos extremamente densos com a massa do Sol. Um tipo especial de supernova orbitada por uma estrela de nêutrons poderia potencialmente produzir explosões de rádio à medida que o campo magnético da estrela interage com a explosão da supernova, apesar dessas combinações serem raras.

“Nossa explicação favorita é uma explosão gigante de uma magnetar, um tipo de estrela de nêutrons altamente magnetizada”, disse Thornton.

Fonte: Science

sexta-feira, 5 de julho de 2013

Técnica detecta moléculas em exoplanetas

Os telescópios não param de descobrir exoplanetas "potencialmente habitáveis", mas como ter a certeza de que realmente comportariam vida?

ilustração de exoplaneta ao redor de estrela

© NASA (ilustração de exoplaneta ao redor de estrela)

Os astrônomos desenvolveram uma nova técnica para obter, a partir da Terra, traços de água e de outras moléculas vitais.

Desde o início da década de 1990, cerca de 900 planetas que orbitam outras estrelas que não o Sol foram descobertos, de acordo com os números mais recentes da NASA. Estatisticamente, recentes estudos estimam que eles poderiam totalizar bilhões em todo o Universo.

A maioria dos exoplanetas descobertos até agora é maior do que a Terra. Mas alguns são rochosos e localizados em áreas consideradas potencialmente habitáveis, nem muito longe nem muito perto de sua estrela. Uma área que não é nem muito quente nem muito fria para ser incompatível com a presença de água em forma líquida, condição necessária, mas não suficiente, para a existência de vida.

"Potencialmente habitável" não significa "habitado" e os meios de observação atuais são insuficientes para analisar a presença de água ou outras moléculas complexas que estão a anos-luz de distância de nós.

Mas isso talvez não dure muito tempo, não de acordo com pesquisadores que apresentaram hoje seu mais recente estudo na conferência anual da British Royal Astronomical Society na Escócia. Uma equipe liderada pela Universidade holandesa de Leiden conseguiu detectar o rastro deixado no espectro luminoso por moléculas de água, sem a necessidade de telescópios ultra-poderosos.

Normalmente, os astrônomos analisam os exoplanetas medindo quanto a sua gravidade influencia a estrela em torno da qual giram. A equipe de Leiden, por sua vez, reverteu o processo ao estudar a influência gravitacional de uma estrela sobre o planeta.

E graças ao espectrógrafo de alta resolução (CRICES) equipado com o Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu Austral (ESO), eles conseguiram ler os traços extremamente tênues deixados pela água do exoplaneta (HD 189733b, localizado a 63 anos-luz e onde a temperatura é superior a 1.000°C) em sua atmosfera.

Esta técnica permitiu recentemente detectar moléculas de monóxido de carbono (CO) neste exoplaneta, mas nenhuma molécula mais complexa.

"Sabíamos que isso funcionaria para moléculas simples, em comprimentos de onda mais curtos. Mas para encontrar a água, tivemos que explorar comprimentos de onda maiores, onde a atmosfera realmente começa a bloquear os sinais que nós procuramos", explicou Jayne Birkby, astrofísica que liderou o estudo.

"Não tínhamos certeza que iríamos encontrar alguma coisa. E ficamos muito felizes quando o sinal apareceu! Isso significa que ainda podemos fazer muito mais com essa técnica", acrescentou.

Se a água (H2O) pôde ser identificada, os cientistas acreditam que isto abre caminho para rastrear outras moléculas intimamente relacionadas com a vida, tal como o oxigênio (O2) e metano (CH4), especialmente quando o telescópio gigante (E-ELT) da ESO no Chile entrar em serviço a partir de 2020.

"Na próxima década, nosso trabalho ajudará os astrônomos a refinar suas buscas por planetas semelhantes à Terra, e possivelmente por vida, em órbita em torno de outras estrelas do que a nossa", explica Jayne Birkby.

Fonte: AFP

quinta-feira, 4 de julho de 2013

Holofote distante mostra evolução de galáxias

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, astrônomos descobriram uma galáxia distante alimentando-se vorazmente do gás que se encontra nos seus arredores.

ilustração de uma galáxia acretando gás do meio circundante

© ESO (ilustração de uma galáxia acretando gás do meio circundante)

As observações mostram o gás caindo em direção à galáxia, o que cria um fluxo que alimenta a formação estelar ao mesmo tempo que impulsiona a rotação da galáxia. Esta é a melhor evidência observacional direta até agora que apoia a teoria de que as galáxias atraem e devoram material próximo de modo a crescerem e formarem estrelas. Os resultados serão publicados na edição de amanhã da revista Science.

Os astrônomos sempre suspeitaram que as galáxias crescem atraindo material do meio circundante, no entanto este processo tem-se revelado muito difícil de observar diretamente. Agora o VLT foi utilizado para estudar um alinhamento muito raro entre uma galáxia longínqua e um quasar ainda mais longínquo, o centro extremamente brilhante de uma galáxia alimentado por um buraco negro de elevada massa. A radiação emitida pelo quasar passa através da matéria que circunda a galáxia, antes de chegar à Terra, o que permite explorar em detalhe as propriedades deste material. Estes novos resultados dão a melhor visão até hoje de uma galáxia em plena refeição.
“Este tipo de alinhamento é muito raro e permitiu-nos fazer observações únicas”, explica Nicolas Bouché do Instituto de Investigação de Astrofísica e Planetologia (IRAP, sigla do francês) de Toulose, França, autor principal do novo artigo científico que descreve os resultados. “Usamos o Very Large Telescope do ESO para observar tanto a galáxia propriamente dita como o gás que a rodeia, o que nos permitiu abordar um problema importante na formação galáctica: como é que as galáxias crescem e formam estrelas”.
À medida que formam novas estrelas, as galáxias esgotam rapidamente o seu reservatório de gás, por isso têm que, de alguma maneira, se reabastecer de forma contínua com gás novo para poderem continuar a produzir estrelas. Os astrônomos suspeitavam que a resposta a este problema estivesse na quantidade de gás frio que se situa nos arredores das galáxias, devido à sua atração gravitacional. Neste cenário, a galáxia atrai o gás, o qual circula à sua volta, rodando com a galáxia antes de cair para o seu interior. Embora já tivessem sido observadas anteriormente algumas evidências dum tal processo de acreção, tanto o movimento do gás como as suas outras propriedades não tinham sido ainda completamente exploradas.
Os astrônomos usaram dois instrumentos, o SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared) e o UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph), ambos montados no VLT no observatório do Paranal, no norte do Chile. As novas observações mostraram como é que a galáxia propriamente dita roda e revelaram igualmente a composição e o movimento do gás situado no exterior da galáxia.
“As propriedades deste enorme volume de gás circundante são exatamente as que esperávamos encontrar se o gás frio estivesse sendo atraído pela galáxia”, diz o co-autor Michael Murphy (Swinburne University of Technology, Melbourne, Austrália). “O gás move-se como o esperado, a quantidade existente é também a esperada e tem a composição certa para ajustar os modelos de modo perfeito. Esta galáxia em particular tem um apetite devorador e nós descobrimos como é que ela se alimenta de modo a crescer tão depressa”.
Os astrônomos já encontraram evidências de material em torno de galáxias no Universo primordial, mas esta é a primeira vez que puderam mostrar com clareza que este material se desloca para o interior e não para o exterior, tendo também determinado a composição deste combustível para futuras gerações de estrelas. Sem a luz do quasar atuando como uma lupa, não teria sido possível detectar este gás circundante.
“Neste caso tivemos sorte em ter um quasar no lugar certo para que a sua luz passasse através do gás que está caindo em direção à galáxia. A próxima geração de telescópios extremamente grandes permitirá fazer este estudo com múltiplas linhas de visão por galáxia, fornecendo assim uma visão muito mais completa”, conclui a co-autora Crystal Martin (University of California Santa Barbara, EUA).

Fonte: ESO