Hubble usa lente gravitacional para descobrir a estrela mais distante

A mais de metade da distância do Universo, uma enorme estrela azul apelidada de Ícaro é a estrela individual mais distante alguma vez já vista.

© Hubble (aglomerado de galáxias MACS J1149.5+223)

Esta imagem mostra o enorme aglomerado de galáxias MACS J1149.5+223, cuja luz demorou 5 bilhões de anos até chegar à Terra. Em destaque está a posição da estrela LS1, a sua imagem foi ampliada por um fator de 2.000 graças à lente gravitacional. A galáxia a que a estrela pertence pode ser vista três vezes no céu, multiplicada pela forte lente gravitacional.

Normalmente, seria muito fraca para observar, mesmo com os maiores telescópios do mundo. Mas graças a uma ocorrência fortuita da natureza que amplificou tremendamente o brilho fraco da estrela, e usando o telescópio espacial Hubble, os astrônomos foram capazes de identificar esta estrela remota e estabelecer um novo recorde de distância. A estrela foi apelidada de "Icarus", em homenagem ao personagem mitológico grego que voou muito perto do Sol em asas de cera que derretiam. Também usaram Ícaro para testar uma teoria da matéria escura e para investigar a composição de um aglomerado de galáxias em primeiro plano.

A estrela, abrigada numa galáxia espiral muito distante, está tão longe que a sua luz levou 9 bilhões de anos para chegar à Terra. A luz estelar recebida foi liberada quando o Universo tinha cerca de 30% da sua idade atual.

A descoberta de Ícaro através do fenômeno de lente gravitacional deu início a um novo modo dos astrônomos estudarem estrelas individuais em galáxias distantes. Estas observações fornecem uma visão rara e detalhada de como as estrelas evoluem, especialmente as estrelas mais luminosas.

Esta é a primeira vez que uma estrela individual ampliada é vista. Esta estrela está pelo menos 100 vezes mais distante do que a próxima estrela individual, exceto explosões de supernovas.

A gravidade de um aglomerado de galáxias de primeiro plano atua como uma lente natural no espaço, curvando e ampliando a luz. Às vezes, a luz de um único objeto de fundo aparece como várias imagens. A luz pode ser altamente ampliada, tornando objetos extremamente tênues e distantes suficientemente brilhantes para poderem ser observados.

No caso de Ícaro, uma "lupa" natural é criada por um aglomerado de galáxias chamado MACS J1149+2223. Localizado a aproximadamente 5 bilhões de anos-luz da Terra, este massivo aglomerado de galáxias situa-se entre a Terra e a galáxia que contém a estrela distante. Combinando a força desta lente gravitacional com a excelente resolução e sensibilidade do Hubble, os astrônomos podem ver e estudar Ícaro.

Tal como Ícaro, a estrela de fundo teve apenas glória passageira a partir da perspetiva da Terra: disparou momentaneamente para 2.000 vezes o seu brilho verdadeiro quando foi temporariamente ampliada.

Os modelos sugerem que o tremendo aumento de brilho se deveu provavelmente à ampliação gravitacional de uma estrela, semelhante em massa ao Sol, no aglomerado de galáxias em primeiro plano, quando a estrela se movia em frente de Ícaro. A luz da estrela é geralmente ampliada cerca de 600 vezes devido à massa do aglomerado de galáxias.

A equipe estava utilizando o Hubble para monitorar uma supernova na distante galáxia espiral quando, em 2016, avistaram um novo ponto de luz não muito longe da supernova ampliada. A partir da posição da nova fonte, inferiram que devia estar muito mais ampliada do que a supernova.

Quando analisaram as cores da luz proveniente deste objeto, descobriram que era uma estrela supergigante azul. Este tipo de estrela é muito maior, mais massiva, quente e possivelmente centenas de milhares de vezes intrinsecamente mais brilhante que o nosso Sol. Mas a esta distância ainda estaria longe demais para observar sem a ampliação da lente gravitacional, mesmo para o Hubble.

Por que Ícaro não era outra supernova? A fonte não está ficando mais quente; não está explodindo. A luz está apenas sendo ampliada.

A detecção da ampliação de uma única estrela de fundo, pontual, forneceu uma oportunidade única para testar a natureza da matéria escura no aglomerado de galáxias. A matéria escura é um material invisível que compõe a maior parte da massa do Universo.

Ao analisar o que está flutuando em torno do aglomerado de galáxias em primeiro plano, os cientistas foram capazes de testar uma teoria de que a matéria escura pode ser composta principalmente por um grande número de buracos negros primordiais formados no nascimento do Universo com massas dezenas de vezes maiores que o Sol. Os resultados deste teste único desfavorecem esta hipótese, porque as flutuações de luz da estrela de fundo, monitoradas com o Hubble durante 13 anos, pareceriam diferentes se houvesse um enxame de buracos negros intervenientes.

Quando o telescópio espacial James Webb da NASA for lançado, os astrônomos esperam encontrar muitas mais estrelas como Ícaro. A extraordinária sensibilidade do Webb vai permitir a medição de ainda mais detalhes, incluindo se estas estrelas distantes giram. Pode até vir a descobrir-se que as estrelas ampliadas são bastante comuns.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Clonagem cósmica

Esta imagem está repleta de galáxias!

© Hubble (SDSSJ0146-0929)

Um olho aguçado pode detectar galáxias elípticas requintadas e galáxias espirais espetaculares, vistas em várias orientações: de lado com o plano da galáxia visível, de frente para mostrar os magníficos braços em espiral e tudo o que estiver no meio. A grande maioria destas manchas são galáxias, mas para identificar algumas estrelas em nossa galáxia, basta procurar um ponto de luz com pontas de difração notáveis.

O objeto mais atraente localiza-se no centro do imagem. Com o charmoso nome de SDSSJ0146-0929, a protuberância central incandescente é um aglomerado de galáxias, uma coleção monstruosa de centenas de galáxias, todas unidades pela gravidade. A massa deste aglomerado de galáxias é grande o suficiente para distorcer severamente o espaço-tempo em torno dele, criando as estranhas curvas que quase envolvem o aglomerado.

Estes arcos são exemplos de um fenômeno cósmico conhecido como anel de Einstein. O anel é criado à medida que a luz de objetos distantes, como as galáxias, passa por uma massa extremamente grande, como este aglomerado de galáxias. Nesta imagem, a luz de uma galáxia de fundo é desviada e refratada em torno do massivo aglomerado e forçada a viajar ao longo de trajetórias de luz diferentes em direção à Terra, fazendo parecer que a galáxia está em vários lugares ao mesmo tempo.

Fonte: ESA

Um eco de luz

Esta imagem obtida pelo telescópio de rastreio do VLT (VST) do ESO revela duas galáxias no início de um processo de fusão.

© ESO/INAF/P. Merluzzi (sistema ShaSS 622-073)

As interações entre a dupla deram origem a um efeito raro conhecido por eco de luz, onde a luz reverbera no material existente em cada galáxia. Trata-se de um efeito semelhante a um eco acústico, onde o som refletido chega ao ouvinte depois do som direto. Este é o primeiro caso de um eco de luz observado entre duas galáxias.

A galáxia maior, que nos aparece em amarelo, chama-se ShaSS 073 e trata-se de uma galáxia ativa com um núcleo extremamente luminoso. A sua companheira menos massiva, em azul, é ShaSS 622 e juntas estas galáxias constituem o sistema ShaSS 622-073. O núcleo brilhante de ShaSS 073 excita a região de gás no disco da sua companheira azul, bombardeando o material com luz e fazendo com que este brilhe intensamente ao absorver e re-emitir esta radiação. A região brilhante estende-se ao longo de 1,8 bilhões de anos-luz quadrados.

Ao estudar esta fusão, os astrônomos descobriram que a luminosidade da galáxia grande central é 20 vezes menor que a necessária para excitar o gás da maneira acima descrita, o que indica  que o centro da ShaSS 073 se apagou drasticamente nos últimos 30.000 anos, mas a região altamente ionizada situada entre as duas galáxias guarda ainda a memória da sua antiga glória.

Fonte: ESO

Super-Terra potencialmente habitável é encontrada

A caça por habitabilidade fora do nosso Sistema Solar está em curso e não vai abrandar tão cedo.

© NASA/JPL-Caltech (ilustração de três planetas orbitando uma estrela anã vermelha)

A busca de exoplanetas não apenas promove a busca por vida extraterrestre, mas também nos ajuda a entender a formação e evolução de objetos celestes, incluindo aqueles próximos da Terra.

Com a ajuda de telescópios espaciais e terrestres, um grupo de pesquisadores que examinou estrelas anãs vermelhas perto da Terra identificou 15 novos exoplanetas, e um deles tem o potencial de hospedar água líquida.

A equipe de pesquisadores, liderada por Teruyuki Hirano, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias do Instituto de Tecnologia de Tóquio, usou dados da sonda Kepler e observações do telescópio óptico Nórdico da Espanha e do telescópio Subaru no Havaí para realizar o estudo.

O destaque do estudo é K2-155, uma anã vermelha brilhante localizada a cerca de 200 anos-luz de distância da Terra. Os pesquisadores encontraram três super-Terras (planetas maiores que a Terra, mas menores que Netuno) orbitando a estrela, com o planeta mais distante, K2-155d, potencialmente em sua zona habitável. Medindo o raio do K2-155d, que é estimado em cerca de 1,6 vezes o raio da Terra, e usando uma simulação climática global 3-D, foi descoberto que é altamente provável que a água líquida possa existir em sua superfície.

No entanto, a equipe não pode dizer isso com certeza, porque o raio e a temperatura não medidos de sua estrela anfitriã podem afetar a habitabilidade do K2-155d, que também depende das suposições que entram na simulação. "Em nossas simulações, a atmosfera e a composição do planeta foram assumidas como sendo semelhantes à Terra, e não há garantia de que este seja o caso", disse Hirano.

Além de estudar o K2-155d, a equipe avaliou as semelhanças e diferenças entre planetas que orbitam estrelas do tipo solar, como o Sol, e planetas que orbitam anãs vermelhas. Eles descobriram que ambos os tipos de sistemas têm intervalos de raio semelhantes entre seus planetas, o que significa que nenhum deles é capaz de abrigar planetas com raios entre 1,5 a 2 vezes o da Terra. Os pesquisadores acreditam que esta lacuna pode ser devida à fotoevaporação, que livra os planetas do envelope externo da atmosfera se eles ficarem muito próximos da estrela hospedeira, liberando massa no processo.

Os pesquisadores também procuraram correlações entre a metalicidade (a quantidade de elementos mais pesados ​​que o hélio que eles contêm) de uma estrela hospedeira e os raios dos planetas em torno dela. Eles descobriram uma ausência de planetas grandes ao redor de estrelas hospedeiras com baixa metalicidade, como esperado. "Grandes planetas só são descobertos em torno de estrelas ricas em metal. E o que encontramos foi consistente com nossas previsões. Os poucos planetas com um raio de cerca de três vezes o da Terra foram encontrados em órbita das anãs vermelhas mais ricas em metal", disse Hirano.

Olhando para o futuro, os pesquisadores esperam usar o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, com lançamento previsto para 16 de abril, para realizar investigações de acompanhamento e observar órbitas e atmosferas planetárias em maior detalhe.

Os resultados foram publicados em dois artigos no periódico The Astronomical Journal.

Fonte: Astronomy

Uma nebulosa na sombra da Cabeça de Cavalo

Esculpida por uma estrela jovem e brilhante nas poeirentas nuvens moleculares de Órion, a NGC 2023 é frequentemente negligenciada em favor da silhueta dramática próxima da Nebulosa Cabeça de Cavalo.

© Star Shadows Remote Observatory (NGC 2023)

Por si só, é vista como uma linda estrela formando nebulosas de emissão e reflexão, a meros 1.500 anos-luz de distância. Filamentos surpreendentemente coloridos e complexos são detalhados neste retrato raro da NGC 2023. Pontos de emissão dispersos também são objetos Herbig-Haro da região, associados aos jatos energéticos das estrelas recém-nascidas.

A visão telescópica abrange cerca de 10 anos-luz a uma distância estimada da NGC 2023. Na borda direita da imagem, encontra-se a mais familiar Cabeça de Cavalo cósmica.

Fonte: NASA

A ausência de matéria escura em galáxia

A matéria escura geralmente estão presentes em galáxias.

© Hubble (NGC 1052-DF2)

Entretanto, os pesquisadores ficaram surpresos quando descobriram uma galáxia que está perdendo a maior parte, se não toda, sua matéria escura. Uma substância invisível, a matéria escura é o andaime subjacente sobre o qual as galáxias são construídas. É a cola que mantém a matéria visível nas galáxias, estrelas e gás juntos.

Esta substância invisível e misteriosa é o aspecto mais dominante de qualquer galáxia. Então, encontrar uma galáxia sem ela é inesperado. Ela desafia as ideias estabelecidas de como as galáxias funcionam e mostra que a matéria escura é real: tem sua própria existência além de outros componentes das galáxias. Este resultado também sugere que pode haver mais de uma maneira de formar uma galáxia.

A única galáxia, chamada NGC 1052-DF2, contém no máximo 1/4 da quantidade de matéria escura que os astrônomos esperavam. A galáxia é tão grande quanto a Via Láctea, mas contém apenas 1/200 do número de estrelas. Dado o tamanho grande e a aparência fraca do objeto, os astrônomos classificam a NGC 1052-DF2 como uma galáxia difusa. Uma pesquisa de 2015 do aglomerado de galáxias de Coma mostrou que estes objetos grandes e fracos são surpreendentemente comuns.

Mas nenhuma das galáxias difusas descobertas até agora foi encontrada com falta de matéria escura. Então, mesmo entre esta classe incomum de galáxia, a NGC 1052-DF2 é excêntrica.

Os astrônomos avistaram a galáxia com o Dragonfly Telephoto Array, um telescópio construído sob encomenda no Novo México que eles projetaram para encontrar estas galáxias fantasmagóricas. Eles então usaram o Observatório W.M. Keck, no Havaí, para medir os movimentos de 10 agrupamentos gigantes de estrelas chamados aglomerados globulares na galáxia. O Keck revelou que os aglomerados globulares estavam se movendo a velocidades relativamente baixas, a menos de 37.000 quilômetros por hora. Estrelas e aglomerados na periferia de galáxias contendo matéria escura se movem pelo menos três vezes mais rápido. A partir destas medições, a equipe calculou a massa da galáxia.

Em seguida, os pesquisadores usaram o telescópio espacial Hubble e o Observatório Gemini, no Havaí, para descobrir mais detalhes sobre a galáxia única. O Gemini revelou que a galáxia não mostra sinais de interação com outra galáxia. O Hubble ajudou-os a identificar melhor os aglomerados globulares e a medir uma distância exata da galáxia.

A galáxia fantasmagórica não tem uma região central perceptível, ou mesmo braços em espiral e um disco, características típicas de uma galáxia espiral. Mas também não parece uma galáxia elíptica. A galáxia também não mostra evidências de que abriga um buraco negro central. Com base nas cores de seus aglomerados globulares, a galáxia tem cerca de 10 bilhões de anos. Mesmo os aglomerados globulares são excêntricos: são duas vezes maiores que os aglomerados estelares típicos vistos em outras galáxias.

A NGC 1052-DF2 reside a 65 milhões de anos-luz de distância da Terra em uma coleção de galáxias que é dominada pela gigantesca galáxia elíptica NGC 1052. A formação da galáxia é turbulenta e violenta, sugerindo que o crescimento da galáxia massiva e incipiente, que ocorreu bilhões de anos atrás, talvez tenha desempenhado um papel na deficiência de matéria escura da NGC 1052-DF2.

Outra ideia é que o gás que se move em direção a galáxia elíptica NGC 1052 pode ter fragmentado e formado a NGC 1052-DF2, auxiliado por poderosos ventos emanados do jovem buraco negro que estava crescendo no centro da NGC 1052. Estas possibilidades são especulativas, no entanto, e não explicam todas as características da galáxia observada.

A equipe já está procurando por mais galáxias deficientes em matéria escura. Eles estão analisando imagens do Hubble de 23 outras galáxias difusas. Três delas parecem semelhantes a NGC 1052-DF2.

Os resultados foram publicados hoje na revista Nature.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Um outro Mercúrio, mas grande como a Terra

Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo nove do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) de Portugal, descobriu um planeta extrassolar que pode dar pistas sobre a formação do Sistema Solar.

© ESO/L. Calçada (ilustração de um exoplaneta orbitando próximo da sua estrela)

O exoplaneta é em tamanho muito semelhante à Terra, mas tem duas vezes e meia a massa do nosso planeta, o que o torna afinal muito mais denso e, na sua composição global, mais parecido com Mercúrio. Um planeta descoberto à distância de 340 anos-luz da Terra poderá esclarecer as peculiaridades do planeta mais perto do Sol.

O planeta K2-229b atraiu a atenção da equipe pelo tamanho muito semelhante ao da Terra. Porém, o seu núcleo metálico deverá perfazer 68% da massa, comparado com menos de um terço no caso da Terra. Este resultado não seria possível tendo em conta a composição química da estrela progenitora, comenta Vardan Adibekyan (IA e Universidade do Porto), um dos autores do estudo e que contribuiu para a caracterização química da estrela K2-229.

Esta estrela é um pouco mais nova e menos massiva que o nosso Sol e tem uma proporção ligeiramente menor de outros elementos químicos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. Esta incongruência entre estrela e planeta é a primeira detectada num sistema extrassolar, mas mesmo à nossa porta, em Mercúrio, verifica-se algo semelhante.

A Terra, Marte e Vênus, assim como o Sol, partilham a mesma abundância relativa de certos elementos químicos, como o ferro, o magnésio ou o silício. “Mercúrio é diferente e pensa-se que algum processo externo tenha alterado significativamente a sua composição. Agora encontramos um planeta que apresenta a mesma particularidade, a de ter uma composição diferente da que seria de esperar a partir da composição da sua estrela hospedeira,” diz Vardan Adibekyan.

A equipe espera que a descoberta de outros planetas do mesmo gênero possa ajudar a perceber melhor como é que planetas como Mercúrio se formaram e evoluíram. Poderá até complementar os dados de missões a este corpo no limite interior do Sistema Solar, como a Messenger e a futura BepiColombo, que será lançada neste ano.

Para Susana Barros (IA e Universidade do Porto), que contribuiu para a detecção e caracterização do planeta K2-229 b, ele faz parte de uma classe de planetas muito interessante. “É do tipo terrestre mas orbita extremamente perto da sua estrela, algo surpreendente, já que não existem no Sistema Solar. Este é outro excelente exemplo de como a descoberta de planetas extrassolares pode ajudar a compreender a formação do nosso Sistema Solar.”

De fato, as semelhanças com Mercúrio terminam aqui. O K2-229 b orbita muito mais próximo da sua estrela, completando uma volta em apenas 14 horas (um ano em Mercúrio dura 88 dias terrestres). Já a sua temperatura durante o dia é mais de quatro vezes superior à da face diurna do menor planeta do Sistema Solar, podendo atingir os 2.000 graus Celsius, o suficiente para fundir ferro.

No sistema K2-229 foram identificados dois outros planetas, K2-229c e K2-229d. Este sistema planetário foi detectado através dos dados do telescópio espacial Kepler, da NASA, e confirmado e caracterizado com o espectrógrafo HARPS, do ESO.

Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O curioso caso de uma supernova rica em cálcio

Esta imagem captada pela Advanced Camera for Surveys (ACS) do telescópio espacial Hubble mostra a galáxia espiral NGC 5714, localizada a cerca de 130 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Boötes (o Pastor).

© Hubble (NGC 5714)

A NGC 5714 é classificada como uma galáxia espiral Sc, mas seus braços espirais são quase impossíveis de serem vistos, já que ela se apresenta em um ângulo quase perfeitamente de lado.

Descoberta por William Herschel em 1787, a NGC 5714 foi anfitriã de um evento raro e fascinante em 2003. Uma débil supernova apareceu a cerca de 8.000 anos-luz abaixo da protuberância central da NGC 5714. As supernovas são as enormes e violentas explosões de estrelas agonizantes. Uma supernova que explodiu na NGC 5714 - não visível nesta imagem - foi classificada como uma supernova Tipo Ib/c e denominada SN 2003dr. Foi particularmente interessante porque seu espectro mostrou fortes assinaturas de cálcio.

As supernovas ricas em cálcio são raras e, portanto, de grande interesse. Os astrônomos ainda tentam explicar estas explosões específicas, já que sua existência representa um desafio tanto observacional quanto para a teoria. Em particular, sua aparência fora das galáxias, sua baixa luminosidade em comparação com outras supernovas, e sua rápida evolução ainda são questões abertas para os pesquisadores.

Fonte: NASA

Explore o cosmos com ESASky

Conheça o ESASky, um portal de descoberta que fornece acesso total a todo o céu.

© ESA (ESASky)

Esta aplicação de ciência aberta permite que usuários de computadores, tablets e dispositivos móveis visualizem objetos cósmicos próximos e distantes ao longo do espectro eletromagnético.

Um inovador atlas celestial, a aplicação ESASky, baseada na Internet, oferece aos astrônomos profissionais e amadores uma maneira fácil de acessar os dados científicos de alta qualidade. Contém mais de meio milhão de imagens, 300.000 espectros e mais de um bilhão de fontes de catálogos.

Dos raios gama aos comprimentos de onda de rádio, a aplicação científica permite aos utilizadores explorar o cosmos com dados de uma dúzia de missões espaciais dos arquivos astronômicos das missões da frota espacial da ESA, bem como de algumas missões da NASA e da JAXA. O ESASky não requer conhecimento prévio de cada missão em particular.

A aplicação ESASky possui uma interface de exploração de todo o céu. Os usuários podem facilmente focar qualquer lugar do céu para visualizar a estrela, a galáxia ou outro objeto cósmico do seu interesse e recuperar os dados relevantes captados naquela área do céu, com apenas alguns cliques. Além disso, podem comparar observações da mesma fonte realizada em diferentes comprimentos de onda com diferentes missões espaciais. Por exemplo, os dados de infravermelho distante do observatório espacial Herschel podem ser combinados com observações do observatório de raios X XMM-Newton.

A ferramenta também pode ser usada para ajudar a preparar futuras observações com o telescópio espacial James Webb, comparando a porção relevante do céu como observada pelo telescópio espacial Hubble ou por qualquer uma das outras missões incluídas no ESASky.

Existem muitas opções para visualizar e acessar os dados astronômicos com o ESASky. Vestígios interativos do campo de visão de cada instrumento no céu, fontes de catálogo, informações adicionais sobre cada observação e trajetórias de objetos do Sistema Solar podem ser combinadas e exibidas.

A plataforma promove colaborações entre cientistas, já que os usuários podem inspecionar uma região do céu, partilhá-la com colegas e descarregar todos os dados sem ter de fazer login ou se registar, simplificando ainda mais o acesso aos arquivos de dados.

O ESASky contém dados de mais de um milhão de observações astronômicas coletadas desde 1978. As fontes cósmicas variam de planetas, satélites e cometas a estrelas, o meio interestelar que permeia a nossa Via Láctea e outras galáxias além da nossa.

A partir de março de 2018, a plataforma incorpora dados de missões anteriores e atuais da ESA, como EXOSAT, Gaia, Herschel, Hipparcos, telescópio espacial Hubble, Explorador Ultravioleta Internacional, INTEGRAL, Observatório Espacial de Infravermelho (ISO), Planck, e XMM-Newton. Também inclui dados dos telescópios espaciais Chandra da NASA e Suzaku da NASA/JAXA.

A versão mais recente do ESASky, lançada no mês passado, inclui acesso a publicações científicas. Ao clicar num ícone específico, é possível abrir a lista de publicações disponíveis para cada objeto, dirigindo-se diretamente à publicação no Sistema de Dados Astrofísicos da NASA.

O ESASky está em desenvolvimento contínuo. Novas funcionalidades e conjuntos de dados serão adicionados em versões futuras para tornar a aplicação mais robusta e completa. As próximas versões fornecerão uma melhor usabilidade para telefones celulares e a possibilidade de procurar mudanças ao longo do tempo em qualquer área do céu que tenha sido observado mais de uma vez.

Fonte: ESA

Descoberta Nova Carinae 2018

Quão brilhante será a Nova Carinae 2018? A nova nova foi descoberta apenas na semana passada.

© A. Maury/J. Fabrega (localização da Nova Carinae 2018)

A recente nova foi descoberta apenas na semana passada.

Embora novas ocorram com frequência em todo o Universo, esta nova, catalogada como ASASSN-18fv, é tão incomumente brilhante nos céus da Terra que agora é facilmente visível através de binóculos no hemisfério sul. Identificada pela seta, a nova ocorre perto da direção da pitoresca Nebulosa Carina.

Uma nova é tipicamente causada por uma explosão termonuclear na superfície de uma estrela anã branca que está acumulando matéria de uma companheira binária, embora os detalhes desta explosão sejam atualmente desconhecidos.

Os astrônomos profissionais e amadores estarão monitorando esta incomum explosão estelar nas próximas semanas, procurando ver como a Nova Carinae 2018 evolui, incluindo se ela se torna brilhante o suficiente para ser vista a olho nu.

Fonte: American Association of Variable Star Observers

A próxima missão científica da ESA focalizará na natureza dos exoplanetas

A natureza dos planetas em órbita de estrelas em outros sistemas será o foco da quarta missão científica de classe média da ESA, a ser lançada em meados de 2028.

© NASA/Ames/JPL-Caltech (ilustração de um sistema exoplanetário)

ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), a missão que engloba um grande estudo de exoplanetas através da detecção remota atmosférica por infravermelhos, foi selecionada pela ESA como parte do seu plano de Visão Cósmica.

A missão aborda um dos temas primordiais da Visão Cósmica: quais são as condições para a formação de um planeta e o surgimento de vida?

Já foram descobertos milhares de exoplanetas com uma enorme variedade de massas, tamanhos e órbitas, mas não existe um padrão aparente que ligue estas características à natureza da estrela principal. Em particular, existe uma lacuna no nosso conhecimento de como a química do planeta está ligada ao meio onde este se formou, ou se o tipo de estrela hospedeira impulsiona a física e a química da evolução do planeta.

ARIEL abordará questões fundamentais sobre a composição dos exoplanetas e como os sistemas planetários se formam e evoluem, analisando as atmosferas de centenas de planetas que orbitam diferentes tipos de estrelas, permitindo avaliar a diversidade de propriedades de ambos os planetas individuais e dentro das populações.

As observações destes mundos darão uma visão sobre os estágios iniciais da formação planetária e atmosférica e a sua subsequente evolução, contribuindo para colocar o nosso Sistema Solar em contexto.

A missão focalizará em planetas temperados e quentes, que vão desde super-Terras até gigantes de gás que orbitam perto das suas estrelas progenitoras, aproveitando as suas atmosferas bem misturadas para decifrar a sua composição em massa.

ARIEL medirá as impressões químicas das atmosferas à medida que o planeta cruza em frente à sua estrela hospedeira, observando a quantidade de obscurecimento com um nível de precisão de 10 a 100 partes por milhão em relação à estrela.

Além de detectar sinais de ingredientes bem conhecidos, como vapor de água, dióxido de carbono e metano, também poderá medir compostos metálicos mais exóticos, colocando o planeta no contexto do ambiente químico da estrela hospedeira.

Para um número seleto de planetas, ARIEL também realizará um levantamento profundo dos seus sistemas de nuvens e estudará variações atmosféricas sazonais e diárias.

O telescópio de classe métrica de ARIEL funcionará em comprimentos de onda visíveis e infravermelhos. Será lançado no novo foguete Ariane 6 da ESA, a partir do porto espacial da Europa, em Kourou, em meados de 2028. Operará a partir de uma órbita em torno do segundo ponto de Lagrange, L2, 1,5 milhões de quilômetros diretamente "atrás" da Terra, visto do Sol, numa missão inicial de quatro anos.

A missão ARIEL foi escolhida entre três candidatos, competindo contra a missão de física de plasma espacial Thor (Turbulence Heating ObserveR) e a missão de astrofísica de alta energia Xipe (X-ray Imaging Polarimetry Explorer).

Solar Orbiter, Euclid e Plato já foram selecionadas como missões de classe média.

Fonte: ESA

'Oumuamua veio provavelmente de um sistema binário

Uma nova pesquisa sugere que 'Oumuamua, o objeto rochoso identificado como o primeiro asteroide interestelar confirmado, provavelmente veio de um sistema binário.

© Joy Pollard/Gemini Observatory (ilustração do 'Oumuamua)

Um sistema binário, ao contrário do nosso Sol, tem duas estrelas em órbita de um centro comum.

Para o novo estudo, os pesquisadores decidiram testar quão eficientes são os sistemas binários no que se refere a expulsar objetos. Também analisaram quão comuns são estes sistemas estelares na Galáxia.

Descobriram que objetos rochosos como 'Oumuamua são, muito provavelmente, originários de estrelas duplas, em vez de sistemas com uma única estrela. Também foram capazes de determinar que os objetos rochosos são ejetados de sistemas binários em números comparáveis ao dos objetos gelados.

"É realmente estranho que o primeiro objeto que vemos, oriundo do exterior do nosso Sistema Solar, seja um asteroide, porque um cometa é muito mais fácil de avistar e o Sistema Solar expulsa muitos mais cometas do que asteroides," afirma Alan Jackson, pós-doutorado do Centro de Ciências Planetárias da Universidade de Toronto Scarborough em Ontario, Canadá.

Assim que determinaram que os sistemas binários são muito eficientes em expulsar objetos rochosos, e que existe um número suficiente deles, ficaram convencidos que 'Oumuamua muito provavelmente veio de um sistema com duas estrelas. Também concluíram que provavelmente veio de um sistema com uma estrela relativamente quente e massiva, dado que tal sistema teria um maior número de objetos rochosos mais próximos.

A equipe sugeriu que o asteroide muito provavelmente foi ejetado do seu sistema binário durante algum momento da formação dos planetas.

'Oumuamua, palavra havaiana para "batedor", foi detectado pela primeira vez pelo Observatório Haleakala no Havaí no dia 19 de outubro de 2017. Com um raio de 200 metros e viajando a uma incrível velocidade de 30 km/s, passou a cerca de 33 milhões de quilômetros da Terra.

Quando foi descoberto, os cientistas inicialmente assumiram que o objeto era um cometa, um dos inúmeros objetos gelados que liberam gás quando aquecem ao se aproximarem do Sol. Mas não mostrava nenhuma atividade cometária à medida que o fazia, pelo que foi rapidamente reclassificado como um asteroide, o que significa que é rochoso.

Os pesquisadores também estavam bastante seguros de que vinha de fora do nosso Sistema Solar, com base na sua trajetória e velocidade. Uma excentricidade de 1,2 caracterizando o seu percurso como uma órbita hiperbólica aberta e uma velocidade tão alta significavam que não estava vinculado à gravidade do Sol. A órbita de 'Oumuamua tem a maior excentricidade já observada para um objeto que passa pelo nosso Sistema Solar.

Permanecem grandes questões acerca de 'Oumuamua. Para os cientistas planetários, a capacidade de observar objetos como este pode fornecer pistas importantes sobre como a formação planetária funciona em outros sistemas estelares.

"Da mesma forma que usamos os cometas para melhor entender a formação dos planetas do nosso Sistema Solar, talvez este objeto curioso nos possa contar mais sobre como os planetas se formam em outros sistemas."

Um artigo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Royal Astronomical Society

Uma ilha empoeirada no Universo

A galáxia NGC 253 é uma das galáxias espirais mais brilhantes visíveis e também uma das mais empoeiradas.

© S. Cancelli/P. Mortfield (NGC 253)

Alguns chamam esta galáxia de Galáxia do Dólar de Prata, devido à sua aparência em pequenos telescópios, ou apenas de Galáxia do Escultor, devido à sua localização na constelação do Sculptor.

A NGC 253 foi descoberta em 1783 pela matemática e astrônoma Caroline Herschel.Esta galáxia localiza-se a cerca de 10 milhões de anos-luz de distância da Terra. Com cerca de 70 mil anos-luz de diâmetro, a NGC 253 é o maior membro do Grupo de Galáxias do Sculptor, o aglomerado de galáxias mais próximo do Grupo Local de Galáxias onde está a Via Láctea.

Além das faixas espirais de poeira, filamentos de poeira podem também ser vistos surgindo do disco galáctico repletos de jovens aglomerados de estrelas e de regiões de formação de estrelas que ficam evidentes nesta imagem. A alta concentração de poeira permite uma agitada formação de estrelas, dando à NGC 253 a designação de uma galáxia de explosão de estrelas.

A NGC 253 também é conhecida por ser uma fonte intensa de raios X e raios gama de alta energia, provavelmente devido ao buraco negro massivo que existe em seu centro.

Fonte: NASA

Oceanos de Marte formaram-se mais cedo devido às erupções vulcânicas

Um novo cenário que procura explicar como os oceanos putativos de Marte surgiram e desapareceram nos últimos 4 bilhões de anos acarreta que estes se formaram várias centenas de milhões de anos mais cedo e não eram tão profundos quanto se pensava.

© UC Berkeley/R. Citron (oceanos Arabia e Deuteronilus)

A imagem acima mostra o possível aspeto do antigo oceano conhecido como Arabia (esquerda), quando se formou há 4 bilhões de anos em Marte, enquanto o oceano Deuteronilus, com cerca de 3,6 bilhões de anos, tinha uma costa menor. Ambos coexistiram com a gigantesca província vulcânica de Tharsis, localizado no lado oposto do planeta (não visível), o que poderá ter ajudado a suportar a existência de água líquida.

A proposta dos geofísicos da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA, liga a existência de oceanos no início da história de Marte com o aparecimento do maior sistema de vulcões do Sistema Solar, Tharsis, e destaca o papel fundamental desempenhado pelo aquecimento global ao permitir a existência de água líquida em Marte.

Aqueles que alegam que Marte nunca teve oceanos de água líquida geralmente apontam para o fato de que as estimativas do tamanho dos oceanos não lidam bem com as estimativas da quantidade de água que poderá estar escondida como pergelissolo subterrâneo e com as estimativas da quantidade de água perdida para o espaço. Estas são as opções principais, uma vez que as calotas polares não contêm água suficiente para preencher um oceano.

O novo modelo propõe que os oceanos se formaram antes ou ao mesmo tempo que a maior característica vulcânica de Marte, Tharsis, em vez de depois de Tharsis se ter formado há 3,7 bilhões de anos. Como Tharsis era menor naquela época, não distorcia o planeta tanto quanto mais tarde, em particular as planícies que cobrem a maior parte do hemisfério norte e que se presume serem o antigo fundo oceânico. A ausência de deformação crustal de Tharsis significa que os mares teriam sido menos profundos, contendo cerca de metade da água de estimativas anteriores.

É provável que Tharsis tenha expelido gases para a atmosfera, e que por sua vez estes produziram um aquecimento global ou efeito de estufa que permitiu com que a água líquida existisse no planeta, e também que as erupções vulcânicas criaram canais que permitiram que as águas subterrâneas alcançassem a superfície e preenchessem as planícies a norte.

O modelo também contesta outro argumento contra os oceanos: que as propostas linhas costeiras são muito irregulares, variando em altura até um quilômetro, quando deviam estar niveladas, como as linhas costeiras da Terra.

Esta irregularidade pode ser explicada se o primeiro oceano, de nome Arabia, começasse a ser formado há cerca de 4 bilhões de anos e existisse, de forma intermitente, durante os primeiros 20% do crescimento de Tharsis. O vulcão em crescimento teria abatido o solo e deformado a costa ao longo do tempo, o que poderá explicar as alturas irregulares no litoral de Arabia.

© UC Berkeley/R. Citron (mapa atual de Marte)

A imagem acima mostra um mapa atual de Marte, onde há uma possível linha costeira que pode ter sido esculpida por oceanos intermitentes há bilhões de anos atrás. Arabia (magenta), Deuteronilus (branco) e Isidis (ciano) são vistos no mapa. As linhas de contorno sólido representam o bojo de Tharsis (esquerda) e o bojo antipodal que criou (direita), e as linhas tracejadas indicam as depressões.

Da mesma forma, o litoral irregular de um oceano subsequente, chamado Deuteronilus, pode ser explicado caso se tenha formado durante os últimos 17% do crescimento de Tharsis, há cerca de 3,6 bilhões de anos atrás.

Tharsis, agora um complexo eruptivo com 5.000 km de diâmetro, contém alguns dos maiores vulcões do Sistema Solar e domina a topografia de Marte. A Terra, com o dobro do diâmetro e 10 vezes mais massiva, não possui uma característica dominante equivalente. O grosso de Tharsis cria uma protuberância no lado oposto do planeta e uma depressão a meio do caminho. Isto explica por que as estimativas do volume de água que as planícies ao norte podiam conter, com base na topografia de hoje, são o dobro das estimativas do novo estudo com base na topografia de há 4 bilhões de anos.

Michael Manga, professor de Ciências Planetárias e da Terra de UC Berkeley, que modela o fluxo de calor interno de Marte, como as plumas crescentes de rocha fundida que entram em erupção através de vulcões à superfície, tentou explicar as costas irregulares das planícies de Marte há 11 anos atrás com outra teoria. Ele e o ex-aluno Taylor Perron sugeriram que Tharsis, que na época se pensava ter originado em latitudes extremas ao norte, era tão massivo que fez com que o eixo de rotação de Marte se movesse vários milhares de quilômetros para sul, alterando as linhas costeiras.

No entanto, desde então outros mostraram que Tharsis teve origem apenas 20º acima do equador, derrubando esta teoria. Mas Manga e Robert Citron, estudante da UC Berkeley, tiveram outra ideia, a de que a costa pode ter sido esculpida à medida que Tharsis crescia, não depois. A nova teoria também pode explicar o corte de redes de vales por água líquida quase à mesma altura.

O próximo "lander" marciano da NASA, a missão InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), pode ajudar a elucidar o problema. Com lançamento previsto para maio, colocará um sismômetro à superfície para sondar o interior e talvez encontre remanescentes congelados deste antigo oceano, ou até água líquida.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: University of California

Explosões de buracos negros podem transformar exoplanetas

Uma equipe de astrofísicos e cientistas planetários previu que planetas semelhantes a Netuno localizados perto do centro da galáxia da Via Láctea foram transformados em planetas rochosos por explosões geradas pelo buraco negro supermassivo próximo.

© M. Weiss/CfA (ilustração da atmosfera de um mini-Netuno)

Estas descobertas combinam simulações de computador com dados de descobertas recentes de exoplanetas e observações de raios X e ultravioleta de estrelas e buracos negros.

O pesquisador Howard Chen, da Universidade Northwestern, e colaboradores do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) em Cambridge, Massachusetts, examinaram o ambiente em torno do buraco negro supermassivo mais próximo da Terra: o buraco negro de quatro milhões de massas solares conhecido como Sagitário A*.

É bem conhecido que o material que cai no buraco negro durante abastecimento ocasional irá gerar brilhantes raios X e radiação ultravioleta. De fato, os telescópios de raios X, como o observatório Chandra, da NASA, e o XMM-Newton, da ESA, têm visto evidências de explosões brilhantes geradas no passado pelo buraco negro de 6 milhões de anos a pouco mais de um século atrás.

Os astrônomos consideraram os efeitos desta radiação de alta energia em planetas com massas entre a Terra e Netuno que estão localizados a menos de 70 anos-luz de distância do buraco negro.

Eles descobriram que o raio X e a radiação ultravioleta expeliram uma grande quantidade da espessa atmosfera gasosa destes planetas perto do buraco negro. Em alguns casos isso deixaria para trás um núcleo rochoso. Estes planetas rochosos seriam mais pesados ​​que a Terra, ou seja, são super-Terras.

Estas super-Terras são um dos tipos mais comuns de planeta que os astrônomos descobriram fora do nosso Sistema Solar.

Os pesquisadores acham que este impacto no buraco negro pode ser uma das formas mais comuns de as super-Terras rochosas se formarem próximas ao centro de nossa galáxia.

Embora alguns destes planetas estejam localizados na zona habitável de estrelas como o Sol, o ambiente em que eles existem seria desafiador para qualquer vida surgir. Explosões de supernovas e explosões de raios gama abafariam estas super-Terras, o que poderia prejudicar a química de qualquer atmosfera que permanecesse nestes planetas. Explosões adicionais do buraco negro supermassivo poderiam fornecer um golpe de nocaute e erodir completamente a atmosfera do planeta.

Estes planetas também estariam sujeitos às rupturas gravitacionais de uma estrela que passaria e que poderia arremessar o planeta para longe de sua estrela hospedeira que sustenta a vida. Tais encontros podem ocorrer com frequência perto do buraco negro supermassivo da Via Láctea, já que a região está repleta de estrelas. Quão lotado é no Centro Galáctico? Em cerca de 70 anos-luz do centro da galáxia, os astrônomos acreditam que a distância média entre os mundos rochosos é de 75 a 750 bilhões de quilômetros. Em comparação, a estrela mais próxima do Sistema Solar está a 40 trilhões de quilômetros de distância.

É geralmente aceito que as regiões mais internas da Via Láctea não são favoráveis ​​à vida. A probabilidade de panspermia, onde a vida é transmitida através de contato interestelar ou interplanetário, seria muito mais comum em um ambiente tão denso.

Existem desafios formidáveis ​​exigidos para detectar diretamente estes planetas. A distância até o Centro Galáctico é de 26.000 anos-luz da Terra, onde a região é abarrotada e o bloqueio da luz pela interferência de poeira e gás tornam a observação de tais planetas muito difícil.

No entanto, estes desafios podem ser enfrentados pela próxima geração de telescópios terrestres extraordinariamente grandes. Por exemplo, pesquisas por trânsitos com futuros observatórios como o European Extremely Large Telescope podem detectar evidências destes exoplanetas. Outra possibilidade é procurar por estrelas com padrões incomuns de elementos em sua atmosfera que migraram do centro da galáxia.

Um artigo descrevendo estes resultados foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics