Os buracos negros constroem sua moradia?

O que vem primeiro, os buracos negros supermassivos que devoram matéria freneticamente ou as enormes galáxias nas quais eles residem?

© ESO (quasar HE0450-2958)

Um novo cenário surgiu de um conjunto de observações extraordinárias feitas de um buraco negro sem casa: os buracos negros podem estar construindo a sua própria galáxia hospedeira. Este pode bem ser o elo perdido, há muito procurado, que explica porque razão é que as massas dos buracos negros são maiores em galáxias que contêm maior número de estrelas.

“A questão do ‘ovo e da galinha’ relativamente a saber se é a galáxia ou o seu buraco negro que se forma primeiro é um dos assuntos mais debatidos na astrofísica moderna,” diz o autor principal David Elbaz. “O nosso trabalho sugere que os buracos negros supermassivos podem desencadear a formação estelar, ‘construindo’ desse modo as suas próprias galáxias hospedeiras. Esta descoberta poderá também explicar porque é que as galáxias que albergam buracos negros têm mais estrelas.”

Para chegar a uma conclusão tão extraordinária, a equipe de astrônomos observou extensivamente um objeto peculiar, o quasar próximo HE0450-2958, o único quasar para o qual não foi ainda detectada uma galáxia hospedeira. O HE0450-2958 situa-se a cerca de 5 bilhões de anos-luz de distância. Os buracos negros supermassivos encontram-se no interior das maiores galáxias; contrariamente ao buraco negro, bastante esfomeado e inativo, que se encontra no centro da Via Láctea, uma fração destes buracos negros estão ativos, no sentido em que consomem enormes quantidades de matéria. Estas ações frenéticas libertam uma enorme quantidade de energia em todo o espectro electromagnético; particularmente espectacular é o caso dos quasares, nos quais o núcleo ativo é tão brilhante que ultrapassa a luminosidade da galáxia hospedeira.

Até agora especulava-se que a galáxia hospedeira deste quasar estaria escondida por trás de grandes quantidades de poeira, e por isso os astrônomos utilizaram um instrumento que trabalha no infravermelho médio montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO. A tais comprimentos de onda, as nuvens de poeira brilham intensamente sendo por isso facilmente detectadas. “Observando a estes comprimentos de onda poderíamos delinear a poeira que estaria escondendo a galáxia hospedeira,” diz Knud Jahnke, que liderou as observações feitas no VLT. “Contudo, não encontramos poeira nenhuma. No entanto, descobrimos que uma galáxia sem relação aparente, situada na vizinhança imediata do quasar, se encontra produzindo estrelas a uma taxa elevadíssima.”

Estas observações propiciou uma visão completamente diferente deste sistema. Embora não se encontre nenhuma estrela à volta do buraco negro, a sua galáxia companheira é extremamente rica em estrelas muito jovens e brilhantes. Está formando estrelas a uma taxa equivalente a cerca de 350 Sóis por ano, ou seja cem vezes mais do que as taxas observadas para galáxias típicas do Universo local.

Observações anteriores tinham mostrado que a galáxia companheira se encontra, de fato, a ser alvejada: o quasar liberta um jato de partículas altamente energéticas na sua direcção, acompanhado por uma corrente de gás que se move a alta velocidade. Esta injeção de matéria e energia na galáxia indica que o próprio quasar poderá estar induzindo a formação de estrelas e portanto criando a sua própria galáxia hospedeira; num tal cenário, as galáxias se desenvolveriam a partir de nuvens de gás atingidas por jatos energéticos vindos de quasares.

Os dois objetos estão destinados a colidir e fundir-se no futuro: o quasar desloca-se a uma velocidade de apenas algumas dezenas de milhar de km/h relativamente à galáxia companheira e a sua separação é de apenas 22.000 anos-luz. Assim, quando o quasar se fundir com a sua companheira rica em estrelas, passará finalmente a residir no interior duma galáxia hospedeira como todos os outros quasares.

Deste modo, a equipe identificou os jatos de buracos negros como possíveis motores de formação galáctica, o que pode também representar o elo perdido, há muito procurado, para compreender porque é que a massa dos buracos negros é maior em galáxias que contêm mais estrelas. A maioria das galáxias no Universo local contém um buraco negro supermassivo com uma massa de cerca de 1/700 da massa do bojo galáctico. A origem desse buraco negro versus a sua relação com a massa estelar é um dos assuntos mais debatidos na astrofísica moderna.

Os instrumentos futuros, tais como: ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), E-ELT (European Extremely Large Telescope) e JWST (James Webb Space Telescope) serão capazes de procurar tais objetos similares noutros sistemas a maiores distâncias de nós, investigando a relação entre os buracos negros e a formação de galáxias no Universo mais distante.

Fonte: ESO

As aparências podem ser enganadoras

Os aglomerados globulares são coleções aproximadamente esféricas de estrelas extremamente velhas, e por volta de 150 desses aglomerados estão espalhados ao redor da nossa galáxia.

© Hubble (aglomerado NGC 411)

O Hubble é um dos melhores telescópios para estudá-los, já que sua alta resolução deixa os astrônomos observarem as estrelas de forma individual, mesmo no núcleo repleto de estrelas. Todos os aglomerados têm uma aparência muito similar e em imagens do Hubble podem ser muito difícil distinguí-los, e todos eles se parecem muito com o NGC 411, visto na imagem acima.

E até mesmo nas imagens do Hubble as aparências podem enganar. O NGC 411, de fato nem é um aglomerado globular, e as suas estrelas nem são velhas. Além do mais ele nem mesmo está na Via Láctea.

O NGC 411 é classificado como um aglomerado aberto. Menos unidas que um aglomerado globular, as estrelas em aglomerados abertos tendem se afastarem ao longo do tempo à media que envelhecem, enquanto que em aglomerados globulares elas sobrevivem por mais de 10 bilhões de anos da história galáctica. O NGC 411 é um aglomerado relativamente novo, não tem muito mais que um décimo dessa idade. Longe de ser uma relíquia dos primeiros anos do Universo, as estrelas no NGC 411 têm de fato uma fração da idade do Sol.

As estrelas no NGC 411 tem aproximadamente a mesma idade, tendo se formado de uma vez a partir de uma nuvem de gás. Mas elas não são todas do mesmo tamanho. A imagem do Hubble mostra uma grande variação de cores e brilhos nas estrelas do aglomerado. Isso informa muitos fatos sobre as estrelas, incluindo suas massas, temperatura e fase de evolução. Estrelas azuis, por exemplo, têm uma temperatura superficial maior do que as estrelas vermelhas.

A imagem acima é na verdade uma composição produzida com observações ultravioleta, visível e infravermelha feitas pela Wide Field Camera 3 do Hubble. Essa combinação de filtros permite o telescópio “ver” as cores um pouco além da parte terminal vermelha e violeta do espectro.

Fonte: ESA

Nebulosa com formato de peixe-boi

A Fundação Nacional de Ciência (NSF, na sigla em inglês) dos Estados Unidos divulgou uma nova imagem obtida através do observatório de radioastronomia Karl G. Jansky.

© NSF (nebulosa W50)

O registro é da gigantesca nebulosa W50, e chama a atenção na imagem o formato do objeto, que lembra um peixe-boi.

A nebulosa tem cerca de 20 mil anos e é o resultado de uma explosão de supernova. Essa enorme nuvem de gás tem cerca de 700 anos-luz de comprimento e ocupa dois graus do céu; se fosse visível a olho nu, ela equivaleria a quatro vezes a Lua Cheia. Ela fica na constelação de Aquila (Águia).

A W50 foi formada quando uma estrela explodiu como uma supernova, lançando seus componentes ao redor e formando uma enorme bolha de gás. Hoje, essa nuvem se alimenta da matéria expelida por uma estrela companheira próxima. Essa matéria forma um disco antes de entrar na nebulosa. Este disco e poderosas linhas magnéticas formam um canal, que acaba por ejetar poderosos jatos que saem do sistema a uma velocidade próxima à da luz. Esse complexo sistema é conhecido pelos astrônomos como microquasar SS433.

Conhecida como W50 (já que foi o 50º objeto listado no catálogo do astrônomo holandês Gart Westerhout, de 1958), recebeu um novo apelido pela organização americana: Nebulosa Peixe-Boi.

Fonte: NASA

O Laço de Barnard e a NGC 2170

O mosaico cósmico abaixo revela a beleza de como as coisas são.

© John Davis (NGC2170 e Laço de Barnard)

A cena evocativa abrange aproximadamente 6 graus ou 12 luas cheias no céu do planeta Terra. Na parte esquerda da imagem, essa cortina vermelha de gás brilhante é uma pequena parte de um imenso arco de 300 anos-luz de largura. Conhecido como laço de Barnard, a estrutura é muito apagada para ser vista a olho nu. Essa estrutura é formada por explosões de supernovas ocorridas a muito tempo atrás e pelos ventos de estrelas massivas, além de ser traçada pela luz dos átomos de hidrogênio. O laço de Barnard localiza-se a aproximadamente 1.500 anos-luz de distância aproximadamente no centro da grande nebulosa de Órion, um berçário estelar localizado ao longo das nuvens moleculares de Órion. Mas além dessa bela estrutura podemos encontrar na imagem acima outros férteis campos estelares no plano da Via Láctea. Na parte direita da imagem de longa exposição, podemos encontrar a NGC 2170, um complexo empoeirado de nebulosas perto da vizinhança da nuvem molecular, localizada a aproximadamente 2.400 anos-luz de distância da Terra.

Fonte: NASA

Um pedaço movimentado do Grande Atrator

Um pedaço do espaço cheio de objetos foi captado nessa imagem do telescópio espacial Hubble. Disseminado com muitas estrelas próximas, o campo também tem numerosas galáxias em segundo plano.

© Hubble (Abell 3627)

Localizado na divisa das constelações  Triangulum Australe (O Triângulo do Sul) e Norma, esse campo cobre parte do chamado Aglomerado de Norma, Abell 3627, bem como uma densa área da nossa própria galáxia, a Via Láctea.

O Aglomerado de Norma, é o aglomerado massivo de galáxias mais próximo da Via Láctea, e localiza-se a aproximadamente 220 milhões de anos-luz de distância. A enorme massa concentrada aqui, e a consequente atração gravitacional, explica porque que essa região do espaço é conhecida pelos astrônomos como o Grande Atrator, e domina a nossa região do Universo.

A maior galáxia visível nessa imagem é a ESO 137-002, uma galáxia espiral vista de lado. Nessa imagem do Hubble, nós podemos ver grandes regiões de poeira através do bulbo da galáxia. O que nós não vemos aqui é a cauda de raios X brilhante que tem sido observado se estendendo para fora da galáxia, mas que é invisível a um telescópio óptico como o Hubble.

Observar o Grande Atrator em comprimentos de onda ópticos é complicado. O plano da Via Láctea, responsável por numerosas estrelas brilhantes nessa imagem, tanto brilha (com as estrelas) como obscurece (com a poeira) muitos objetos além dele. Porém existem alguns truques para observarmos através dele, por exemplo, por meio de imagens infravermelhas e observações de rádio, mas a região além do centro da Via Láctea, onde a poeira é mais espessa, permanece ainda quase que um mistério completo para os astrônomos.

A imagem acima foi feita combinando imagens obtidas na luz azul e infravermelha com a Advanced Camera for Surveys do Hubble.

Fonte: ESA

Luz vinda da escuridão

Esta nova imagem do ESO mostra uma nuvem escura, onde novas estrelas estão se formando, e um aglomerado de estrelas brilhantes que já saiu da sua maternidade estelar empoeirada.

© ESO (nuvem escura Lupus 3)

A imagem foi obtida com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, situado no Observatório de La Silla, no Chile, e é uma das melhores imagens já obtidas no visível deste objeto pouco conhecido.

No lado esquerdo desta nova imagem vemos uma coluna escura que parece uma nuvem de fumaça. À direita, brilha um pequeno grupo de estrelas brilhantes. À primeira vista, estes dois objetos não podiam ser mais diferentes, mas a verdade é que se encontram ligados entre si. A nuvem contém enormes quantidades de poeira cósmica e é uma maternidade onde novas estrela estão nascendo. É provável que o Sol foi gerado numa região de formação estelar semelhante a esta, há mais de quatro bilhões de anos atrás.
A nuvem é conhecida como Lupus 3 e situa-se a cerca de 600 anos-luz de distância na constelação do Escorpião. A parte mostrada aqui tem uma dimensão de cerca de 5 anos-luz.
À medida que as regiões mais densas destas nuvens se contraem sob o efeito da gravidade, aquecem e começam a brilhar. No início esta radiação encontra-se bloqueada pelas nuvens de poeira, e podem ser observadas apenas com telescópios que captam radiação com comprimento de onda maior que a luz visível, como o infravermelho. No entanto, à medida que as estrelas se vão tornando mais quentes e mais brilhantes, a intensa radiação que emitem, assim como os ventos estelares, limpam as nuvens à sua volta, até que finalmente aparecem em toda a sua glória.
As estrelas brilhantes à direita da imagem são o exemplo perfeito de um pequeno grupo dessas estrelas quentes jovens. Parte de sua radiação azul brilhante é espalhada pelos restos de poeira que permanecem em seu redor. As duas estrelas mais brilhantes são suficientemente brilhantes para poderem ser observadas através de um telescópio pequeno ou de binóculos. São estrelas jovens que ainda não começaram a brilhar por ação da fusão nuclear nos seus centros e que se encontram ainda envolvidas em gás brilhante. São as chamadas estrelas Herbig Ae/Be, que levam o nome do astrônomo que as identificou inicialmente. "A" e "B" referem-se ao tipo espectral das estrelas, um pouco mais quentes que o Sol, e o "e" indica que elas apresentam linhas em emissão no seu espectro, devido à emissão do gás que as rodeia. Estas estrelas brilham ao converter energia potencial gravitacional em calor à medida que se contraem. Têm menos de um milhão de anos de idade.
Embora menos provável, à primeira vista, do que as estrelas azuis brilhantes, vários rastreios encontraram muitos outros objetos jovens nesta região, uma das maternidades estelares deste gênero mais próxima do Sol.
As regiões de formação estelar podem ser enormes, tais como a Nebulosa da Tarântula, onde centenas de estrelas de grande massa se estão a formar. No entanto, pensa-se que a maioria das estrelas da Via Láctea e de outras galáxias, se tenha formado em regiões muito mais modestas, como esta, onde apenas duas estrelas brilhantes são visíveis e não se formam estrelas de massa muito elevada. Por esta razão, a região Lupus 3 é, ao mesmo tempo, fascinante para os astrônomos e uma magnífica ilustração das fases iniciais da vida das estrelas.

Fonte: ESO

Revelada a maior galáxia espiral

A espetacular galáxia espiral barrada NGC 6872 tem sido classificada entre os maiores sistemas estelares já conhecidos durante décadas.

© NASA (composição da galáxia espiral barrada NGC 6872)

Agora, uma equipe de astrônomos do Estados Unidos, do Chile e do Brasil premiaram essa galáxia como sendo a maior galáxia espiral já conhecida, com base em análise de dados de arquivos da missão GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA.

Medidas de ponta a ponta feitas pelos seus dois braços espirais gigantescos deram à NGC 6872 o exuberante tamanho de 522.000 anos-luz, fazendo dela uma galáxia cinco vezes maior que a nossa Via Láctea.

“Sem a habilidade do GALEX de detectar a luz ultravioleta das estrelas mais jovens e mais quentes, nós nunca teríamos reconhecido a extensão completa desse intrigante sistema”, disse o brasileiro Rafael Eufrasio, um assistente da pesquisa, no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Md., que é aluno de doutorado na Catholic University of America em Washington, e apresentou suas descobertas esta semana no encontro da American Astronomical Society em Long Beach na Califórnia.

O tamanho incomum da galáxia e a sua aparência decorrem de sua interação com uma galáxia muito menor, chamada IC 4970 que tem somente um quinto da massa da NGC 6872. A estranha dupla está localizada a 212 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação Pavo (Pavão), uma constelação do hemisfério celestial sul.

Os astrônomos pensam que grandes galáxias, incluindo a nossa própria, cresceram através das fusões e das aquisições, ocorridas em bilhões de anos, onde elas absorveram numerosos sistemas menores. Curiosamente, a interação gravitacional da NGC 6872 com a IC 4970 pode ter feito o oposto, desovando o que poderia se desenvolver em uma nova galáxia menor.

“O braço nordeste da NGC 6872 é o mais perturbado e é ondulado com formação de estrelas, mas na sua parte terminal, visível somente na luz ultravioleta, existe um objeto que parece ser uma galáxia anã de interação semelhante àquelas vistas em outros sistemas de interação”, disse Duilia de Mello, professora de astronomia na Catholic University.

A candidata a galáxia anã é mais brilhante na luz ultravioleta do que em outras regiões da galáxia, um sinal de que existe um rico suprimento de estrelas jovens e quentes com menos de 200 milhões de anos.

Os pesquisadores estudaram a galáxia através do seu espectro usando dados de arquivos do VLT (Very Large Telescope) do ESO, do 2MASS (Two Micron All Sky Survey), do telescópio espacial Spitzer da NASA, bem como do GALEX.

© NASA (simulação da colisão galáctica)

Através da análise da distribuição da energia pelo comprimento de onda, a equipe descobriu um padrão distinto de idade estelar ao longo dos dois braços proeminentes da galáxia. As estrelas mais jovens aparecem na parte terminal do braço noroeste, dentro da candidata a galáxia anã de interação, e as idades estelares se tornam progressivamente maiores em direção ao centro da galáxia.

O braço sudoeste mostra o mesmo padrão, o que está provavelmente conectado com as ondas de formação estelar disparadas pelo encontro galáctico.

Um estudo de 2007 feito por Cathy Horellou do Onsala Space Observatory na Suécia e Baerbel Koribalski do Australia National Telescope Facility desenvolveu simulações computacionais da colisão que reproduziram a aparência geral do sistema como nós vemos hoje. De acordo com o ajuste mais próximo, a IC 4970 fez sua aproximação a 130 milhões de anos atrás e seguiu um caminho que a levou aproximadamente ao longo do plano do disco espiral na mesma direção da sua rotação. O estudo atual é consistente com essa imagem.

Como em todas as galáxias espirais barradas, a NGC 6872 contém uma componente de uma barra estelar que faz a transição entre os braços espirais e as regiões centrais da galáxia. Medindo aproximadamente 26.000 anos-luz em raio, ou algo em torno de duas vezes o comprimento médio encontrado em espirais barradas próximas, essa é uma barra que convém a uma galáxia gigante.

A equipe não descobriu nenhum sinal de recente formação estelar ao longo da barra, o que indica que ela se formou a no mínimo alguns bilhões de anos atrás. A idade de suas estrelas fornecem um registro fóssil da população estelar da galáxia antes de seu encontro com a IC 4970.

“Entender a estrutura e a dinâmica de sistemas de interação próximos, como esse nos leva a nos aproximarmos de colocarmos esses eventos no seu contexto cosmológico apropriado, pavimentando o caminho para decodificarmos o que nós encontramos em sistemas distantes mais novos”, disse Eli Dwek, um membro da equipe e astrofísico do Goddard Space Flight Center.

O estudo também incluiu Fernanda Urrutia-Viscarra e Claudia Mendes de Oliveira da Universidade de São Paulo no Brasil, e Dimitri Gadotti do ESO em Santiago do Chile.

Fonte: California Institute of Technology

O maior aglomerado de galáxias do Universo

Astrônomos anunciaram ter observado a maior estrutura já vista no cosmos, um aglomerado de galáxias do Universo remoto que se estende por impressionantes quatro bilhões de anos-luz.

© R. G. Clowes/UCLan (ilustração de um quasar)

A vasta estrutura é conhecida como um grande grupo de quasares (Large Quasar Group - LQG, na sigla em inglês), em que os quasares, núcleos de galáxias antigas, alimentados por buracos negros supermaciços, se agrupam.

A descoberta no espaço profundo foi realizada por uma equipe chefiada por Roger Clowes, do Instituto Jeremiah Horrocks, da Universidade de Central Lancashire (UCLan), na Grã-Bretanha.

Percorrer o aglomerado de um lado a outro demandaria uma viagem espacial na velocidade da luz por quatro bilhões de anos.

Para se ter uma ideia de escala, a Via Láctea, nossa galáxia, é separada de sua vizinha mais próxima, a galáxia de Andrômeda, por dois milhões e meio de anos-luz.

"Embora seja difícil conceber a escala deste LQG, podemos dizer de forma quase definitiva que é a maior estrutura já vista em todo o Universo", afirmou Clowes em um comunicado de imprensa divulgado pela Real Sociedade Astronômica.

"É imensamente emocionante, ainda porque vai contra a nossa compreensão atual sobre a escala do Universo", destacou.

O diagrama a seguir mostra a corrente de círculos negros representando um grande grupo de quasares, como sendo a maior estrutura já observada.

© R. G. Clowes/UCLan (diagrama com grande grupo de quasares)

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Galáxia pode ter 17 bilhões de 'Terras'

Até uma em cada seis estrelas pode abrigar em sua órbita um planeta do tamanho da Terra, segundo uma pesquisa divulgada nesta semana.

© AP (ilustração com diferentes tipos de planetas na Via Láctea)

Com base nesse dado, os autores da pesquisa afirmam que pode haver um total de 17 bilhões desses planetas em toda a galáxia. A pesquisa, divulgada no encontro semestral da Sociedade Astronômica Americana, na Califórnia, foi baseada em análises de possíveis planetas revelados pelo telescópio espacial Kepler.

A equipe responsável pelo Kepler também anunciou 461 novos candidatos a planetas, elevando a 2.740 o número total de planetas já identificados. Desde seu lançamento, em 2009, o telescópio Kepler vem observando uma parte fixa do céu, captando mais de 150 mil estrelas em seu campo de visão. Ele detecta a diminuta redução na luz que chega de uma estrela quando um planeta passa em frente a ele, efeito denominado de trânsito.

Mas essa é uma medida difícil de se fazer, com a luz total mudando apenas frações de porcentagem. Além disso, nem toda redução se deve a uma estrela.

O astrônomo François Fressin, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, que descobriu o primeiro planeta do tamanho da Terra, começou a tentar descobrir não somente quais candidatos detectados pelo Kepler podem não ser planetas, mas também quais planetas podem não ser visíveis ao Kepler. "Temos que corrigir duas coisas. Primeiro, a lista de candidatos do Kepler é incompleta. Nós somente vemos os planetas que estão em trânsito pelas suas estrelas hospedeiras, estrelas que por acaso têm um planeta que está bem alinhado para que nós o vejamos. Para cada um deles, há dezenas que não estão nessas condições. A segunda grande correção é na lista de candidatos, há alguns que não são planetas verdadeiros transitando sua estrela hospedeira, são outras configurações astrofísicas", disse Fressin. Isso pode incluir, por exemplo, estrelas binárias, nas quais uma estrela orbita outra, bloqueando parte da luz conforme as estrelas "transitam" umas às outras.

"Nós simulamos todas as possíveis configurações em que podíamos pensar, e descobrimos que elas poderiam representar apenas 9,5% dos planetas Kepler, e que todo o resto são planetas genuínos", explicou Fressin.

Os resultados sugerem que 17% das estrelas hospedam um planeta com tamanho até 25% superior ao da Terra, com órbitas fechadas que duram apenas 85 dias ou menos, semelhante ao do planeta Mercúrio. Isso significa que a galáxia abrigaria ao menos 17 bilhões de planetas do tamanho da Terra.

O estudo divulgado por Fressin foi complementado pelos resultados de uma pesquisa do astrônomo Christopher Burke, do Seti Institute, que anunciou a descoberta de mais 461 candidatos a planetas.

Desse montante, uma fração substancial tem o tamanho da Terra ou não são muito maiores, planetas que até agora vinham sendo difíceis de serem detectados.

"O que é particularmente interessante é que quatro desses novos planetas, com menos de duas vezes o tamanho da Terra, estão potencialmente na zona habitável, a localização em torno de uma estrela onde poderia potencialmente haver água líquida para sustentar a vida", disse Burke.

Um dos quatro planetas, batizado de KOI 172.02, tem apenas uma vez e meia o diâmetro da Terra e orbita uma estrela semelhante ao Sol, no que seria a versão mais próxima já descoberta de uma "gêmea" da Terra.

"É muito animador, porque estamos realmente começando a aumentar a sensibilidade a essas coisas na zona habitável, estamos realmente só chegando à fronteira dos planetas que podem potencialmente ter vida", diz Burke.

"A coisa mais importante é a estatística, não encontramos somente uma Terra, mas cem Terras, que é o que veremos com o passar dos anos com a missão Kepler, porque ele foi desenvolvido para encontrar várias Terras", disse William Borucki, um dos líderes da missão do Kepler.

Fonte: BBC Brasil

Os projéteis cósmicos de Órion

Projéteis cósmicos que são atirados nos arredores da Nebulosa de Órion a distâncias de 1.500 ano-luz aparecem de forma nítida e em detalhe nessa surpreendente imagem em infravermelho.

© Gemini (projéteis cósmicos de Órion)

Expelidos pela formação energética de estrelas massivas, os projéteis, relativamente densos são nuvens de gás quente com o tamanho aproximado de dez vezes o tamanho da órbita de Plutão, e que são representados em azul nessa imagem em cores falsas.

Brilhando com a luz dos átomos de ferro ionizados, eles viajam a velocidades de centenas de quilômetros por segundo, e suas trajetórias são traçadas por rastros amarelados do gás hidrogênio aquecido pelo choque da nebulosa. As formas cônicas possuem um comprimento equivalente a um quinto de anos-luz. A imagem detalhada reproduzida acima foi feita usando o telescópio Gemini Sul de 8,1 metros de diâmetro localizado no Chile com o novo sistema de óptica adaptativa chamado de GeMS (Gemini Multi-Conjugate Adaptive Optics System). Alcançando um campo maior de visão do que a geração anterior de óptica adaptativa utilizada, o GeMS usa cinco estrelas guias geradas por laser para ajudar a compensar o efeito de desfocagem da imagem produzido pela atmosfera do planeta Terra.

Fonte: NASA

Um amontoado de estrelas exóticas

Uma nova imagem infravermelha obtida pelo telescópio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) do ESO mostra o aglomerado globular 47 Tucanae com um detalhe espectacular.

© ESO (aglomerado estelar 47 Tucanae)

Este aglomerado contém milhões de estrelas, sendo que muitas das estrelas situadas no seu centro são exóticas, possuindo propriedades incomuns. Estudar objetos situados no interior de aglomerados como o 47 Tucanae pode ajudar-nos a compreender como é que estas estranhas “bolas” de estrelas se formam e interagem. Esta imagem é muito nítida e profunda devido ao tamanho, sensibilidade e localização do VISTA, o qual se encontra instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile.

Os aglomerados globulares são nuvens esféricas e imensas de estrelas velhas ligadas entre si pela gravidade. Encontram-se orbitando os núcleos das galáxias, tal como os satélites orbitam a Terra. Estes amontoados de estrelas contêm muito pouco gás e poeira; pensa-se que a maior parte deste material ou é lançado para fora do aglomerado através de ventos e explosões das estrelas, ou é arrancado pelo gás interestelar que interage com o aglomerado. O material restante coalesceu há bilhões de anos atrás, formando estrelas.

Estes aglomerados globulares são objetos que despertam o interesse dos astrônomos. O 47 Tucanae, também conhecido por NGC 104, é um aglomerado globular enorme e muito antigo, a cerca de 15 mil anos-luz de distância da Terra e que é conhecido por possuir muitas estrelas e sistemas estranhos e interessantes.

Situado na constelação austral do Tucano, o aglomerado 47 Tucanae orbita a nossa Via Láctea. Com cerca de 120 anos-luz de dimensão, é tão grande que, apesar da distância, nos aparece no céu tão grande como a Lua Cheia. Com um conteúdo de milhões de estrelas, é um dos aglomerados globulares mais brilhantes e de maior massa que se conhecem, podendo ser observado a olho nu. Existem cerca de 150 aglomerados globulares que orbitam a nossa Galáxia. O 47 Tucanae é o segundo de maior massa, depois de Omega Centauri.

No meio da enorme massa de estrelas situada no seu centro, encontramos sistemas intrigantes tais como fontes de raios X, estrelas variáveis, estrelas vampiras, estrelas inesperadamente brilhantes conhecidas como retardatárias azuis, e pequeníssimos objetos chamados pulsares de milissegundo, que são pequenas estrelas mortas que giram surpreendentemente depressa. Os pulsares de milissegundo são versões dos pulsares mais comuns que apresentam rotação incrivelmente rápida. São restos de estrelas em rotação, altamente magnetizados, que emitem surtos de radiação à medida que giram. Conhecem-se 23 pulsares de milissegundo em 47 Tucanae, mais do que em todos os outros aglomerados globulares, com exceção do Terzan 5.

Gigantes vermelhas, estrelas que já gastaram o combustível no seu centro e que aumentaram o seu tamanho, encontram-se espalhadas pela imagem do VISTA e são fáceis de detectar, brilhando com uma cor âmbar sobre um fundo de estrelas branco amarelado. O núcleo densamente populado contrasta com as regiões exteriores do aglomerado, mais esparsas. Como pano de fundo podemos ainda observar um grande número de estrelas da Pequena Nuvem de Magalhães.

Esta imagem foi obtida com o VISTA, no âmbito do rastreio da região das Nuvens de Magalhães, duas das galáxias mais próximas de nós. Embora o 47 Tucanae se encontre muito mais próximo da Terra do que as Nuvens, está por acaso situado em frente à Pequena Nuvem de Magalhães e foi por isso fotografado durante o rastreio.

O VISTA é o maior telescópio do mundo dedicado exclusivamente a mapear o céu. Situado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, este telescópio infravermelho, com o seu espelho enorme, grande campo de visão e detectores muito sensíveis, está fornecendo uma visão completamente diferente do céu austral. Usando uma combinação de imagens infravermelhas muito nítidas e observações feitas no visível, os astrônomos podem obter informações sobre o conteúdo e história de objetos como o 47 Tucanae com todo o detalhe.

Fonte: ESO

Buracos negros são captados em galáxia espiral

O NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA, um telescópio que opera na frequência dos raios X, registrou o brilho intenso de dois buracos negros numa galáxia espiral.

© NASA/JPL-Caltech/DSS (galáxia espiral IC 342)

As novas imagens realizadas esta semana juntamente com uma visão da remanescente de supernova Cassiopeia A foram efetuadas pelo NuSTAR no encontro da American Astronomical Society em Long Beach, Califórnia.

“Essas novas imagens mostram porque o NuSTAR está nos dando uma visão sem precedentes do cosmos”, disse Lou Kaluzienski, cientista do programa NuSTAR na sede da NASA em Washington. “Com a grande sensibilidade do NuSTAR e a sua grande capacidade de imageamento, nós estamos recebendo uma grande quantidade de novas informações sobre uma grande variedade de fenômenos cósmicos na porção de alta energia do espectro eletromagnético”.

Lançado no mês de junho passado, o NuSTAR é o primeiro telescópio em órbita com a capacidade de concentrar a luz de raios X de alta energia. Pode-se ver objetos com detalhes consideravelmente maiores do que as missões anteriores que operaram no mesmo comprimento de onda.

A missão está analisando uma série de objetos extremos de alta energia, incluindo buracos negros próximos e distantes, e os núcleos incrivelmente densos de estrelas mortas. Além disso, o NuSTAR começou a pesquisar buracos negros na região interna da Via Láctea em galáxias distantes do Universo.

Entre os alvos do telescópio está a galáxia espiral IC342, também conhecida como Caldwell 5. Essa galáxia localiza-se a 7 milhões de anos-luz de distância na constelação de Camelopardalis (a Girafa). Observações anteriores de raios X da galáxia, feitas com o observatório Chandra da NASA revelaram a presença de dois buracos negros cegos, chamados de fontes de raios X ultraluminosas (do inglês, ULXs).

Como as ULXs podem brilhar de forma tão intensa ainda é um mistério para a astronomia. Embora esses buracos negros não sejam tão poderosos como os buracos negros supermassivos localizados nos corações das galáxias, eles são mais de 10 vezes mais brilhantes do que buracos negros de massas estelares salpicados entre as estrelas em nossa própria galáxia. Os astrônomos acreditam que as ULXs poderiam ser buracos negros intermediários mais comuns, sendo poucas milhares de vezes mais massivos que o Sol, ou buracos negros de massa estelar menor em um estado extraordinariamente brilhante. Uma terceira possibilidade é que esses buracos negros não se encaixem em nenhuma dessas categorias.

“Os raios-X de alta energia guardam a chave para desvendar o mistério que envolve esses objetos”, disse Fiona Harrison, principal pesquisador do NuSTAR no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. “Se eles são buracos negros massivos, ou se existe uma nova física na maneira como eles se alimentam, a resposta será de qualquer maneira fascinante”.

Na imagem, os dois pontos brilhantes, que aparecem entrelaçados nos braços da IC 342 são os buracos negros. A luz raio X de alta energia, foi traduzida em cores magenta, enquanto que a galáxia propriamente dita é mostrada na luz visível.

“Antes do NuSTAR, as imagens de raio X de alta energia dessa galáxia e os dois buracos negros eram tão confusos que eles pareciam como um pixel”, disse Harrison.

A segunda imagem mostra a bem conhecida, e histórica remanescente de supernova Cassiopeia A, localizada a aproximadamente 11.000 anos-luz de distância na constelação da Cassiopeia. A cor azul indica a luz raio X de mais alta energia vista pelo NuSTAR, enquanto que a luz verde e vermelha significa a extremidade inferior do intervalo de energia registrado pelo NuSTAR. A região em azul é onde a onda de choque da explosão da supernova está se chocando com o material ao seu redor, acelerando as partículas a uma velocidade próxima a da luz. Enquanto as partículas aceleram elas emitem um tipo de luz conhecida como radiação síncroton. O NuSTAR é capaz de determinar, pela primeira vez, quão energéticas essas partículas são, e resolver o mistério do que faz com que elas atinjam essas velocidades.

A Cassiopeia A  é um remanescente de supernova que possibilita o estudo de como as estrelas massivas explodem  e também fornece pistas da origem das partículas de alta energia, ou dos raios cósmicos, que são observados aqui na Terra. Com o NuSTAR, é possível estudar onde e como as partículas são aceleradas a essas energias ultra-relativísticas na parte remanescente deixada para trás depois de uma explosão de supernova.

Fonte: NASA

A grandeza de um buraco negro

O buraco negro no centro dessa galáxia é parte de uma pesquisa dos 18 maiores buracos negros do Universo.

© Chandra/Hubble (PKS 0745 no óptico e raios X)

Essa grande galáxia elíptica está no centro do aglomerado de galáxias conhecido como PKS 0745-19, que está localizado a aproximadamente 1,3 bilhões de anos-luz da Terra. Na imagem acima os dados de raios X obtidos pelo observatório Chandra, da NASA, são mostrados em roxo e os dados ópticos obtidos pelo telescópio espacial Hubble, da NASA e ESA, são mostrados em amarelo.

Os pesquisadores descobriram que esses buracos negros podem ser aproximadamente dez vezes mais massivos do que se pensava anteriormente, sendo que no mínimo dez deles são entre 10 e 40 bilhões de vezes mais massivos do que o Sol.

Todos os potenciais buracos negros ultramassivos descobertos nesse estudo localizam-se nas galáxias no centro de aglomerados de galáxias contendo imensas quantidades de gás quente. Esse gás quente produz a emissão difusa de raios X vista na imagem. Explosões alimentadas pelos buracos negros centrais criam cavidades no gás, evitando que eles esfrie e formando assim um grande número de estrelas. Para gerar as explosões, os buracos negros precisam absorver grandes quantidades de massa. Pelo fato dos maiores buracos negros poderem engolir grande parte da massa e alimentar as maiores explosões, nesse contexto os buracos negros ultramassivos já haviam sido previstos para explicar algumas das maiores explosões observadas.

Além dos dados de raios X do Chandra, o novo estudo usa dados de rádio do Karl G. Jansky Very Large Array (JVLA) e do Australia Telescope Comapct Array (ATCA) e dados em infravermelho  do projeto 2-Micron All-Sky Survey (2MASS).

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

As correntes de gás que formam planetas

Uma equipe internacional de astrônomos estudou a jovem estrela HD 142527, situada a mais de 450 anos-luz de distância, a qual se encontra rodeada por um disco de gás e poeira cósmica, os restos da nuvem a partir da qual a estrela se formou.

© ESO (ilustração do disco e gás ao redor de estrela)

O disco poeirento encontra-se dividido numa parte interior e noutra exterior, divisão esta feita por um espaço, que se pensa ter sido esculpido por planetas gigantes gasosos recentemente formados que limpam as suas órbitas à medida que rodam em torno da estrela. O disco interior tem uma dimensão que vai desde a estrela até à distância equivalente à órbita de Saturno no nosso Sistema Solar, enquanto que o disco exterior começa só 14 vezes mais longe. Este último disco não circunda a estrela de forma uniforme; tem antes a forma de uma ferradura, provavelmente causada pelo efeito gravitacional dos planetas gigantes em órbita da estrela.
De acordo com a teoria, os planetas gigantes crescem à medida que capturam gás do disco exterior, em correntes que formam pontes que atravessam o espaço entre os discos.
“Os astrônomos têm vindo a prever a existência destas correntes, no entanto esta é a primeira vez que fomos capazes de as ver diretamente,” diz Simon Casassus (Universidad de Chile, Chile), que liderou o novo estudo. “Graças ao novo telescópio ALMA, pudemos obter observações diretas que comprovam as teorias atuais de formação de planetas!”
Casassus e a sua equipe usaram o ALMA para observar o gás e a poeira cósmica em torno da estrela, o que lhes permitiu ver com muito mais pormenor e muito mais perto da estrela, do que tinha sido possível até agora com telescópios do mesmo tipo. As observações ALMA, nos comprimentos de onda submilimétricos, são também imunes à radiação da estrela, que afeta os telescópios que trabalham no visível ou no infravermelho. O espaço no disco era já conhecido, mas a equipe descobriu também gás difuso que permanece neste espaço e duas correntes mais densas de gás que fluem do disco exterior, passando pelo espaço vazio, até ao disco interior.
“Pensamos que existe um planeta gigante escondido no interior do disco e que dá origem a estas correntes. Os planetas crescem ao capturar algum do gás do disco exterior: os restos de gás fluem para o disco interior, que se situa em torno da estrela” diz Sebastián Pérez, um membro da equipe, também da Universidade do Chile.
As observações respondem a outra questão sobre o disco em torno da HD 142527. Como a estrela central ainda está se formando, capturando material do disco interior, este disco deveria ter sido já todo devorado pela estrela, se não fosse de algum modo realimentado. A equipe descobriu que a taxa à qual os restos de gás fluem para o disco interior é precisamente a necessária para manter este disco com matéria suficiente para alimentar a estrela em crescimento.
Outra descoberta pioneira é a deteção do gás difuso no espaço entre discos. “Os astrônomos procuraram este gás durante muito tempo, mas até agora só tinham tido evidências indiretas da sua existência. Agora, com o ALMA, pudemos vê-lo diretamente,” explica Gerrit van der Plas, outro membro da equipe, da Universidade do Chile.

© ESO (disco e fluxo de gás visto pelo ALMA)

Este gás residual é uma evidência adicional de que as correntes são causadas por planetas gigantes, em vez de outros objetos ainda maiores como, por exemplo, uma estrela companheira. “Uma segunda estrela teria limpo muito melhor o espaço entre os discos, não deixando nenhum gás residual. Ao estudar a quantidade de gás que ainda resta, talvez possamos estimar as massas dos objetos que estão efetuando a limpeza.” acrescenta Pérez.
Então, e os planetas propriamente ditos? Casassus explica que não está surpreendido por não os ter conseguido detectar de forma direta. “Procuramos estes planetas com instrumentos infravermelhos de vanguarda instalados noutros telescópios. No entanto, pensamos que os planetas em formação ainda estão muito envolvidos pelas correntes de gás, que são praticamente opacas. É capaz de ser, por isso, extremamente difícil descobrir estes planetas de forma direta.”
Apesar disso, os astrònomos pretendem descobrir mais sobre estes planetas ao estudar as correntes de gás e o gás difuso. O telescópio ALMA ainda está em fase de construção, e por isso mesmo não atingiu ainda todas as suas capacidades. Quando estiver completo, a sua visão será ainda mais nítida e novas observações das correntes poderão permitir determinar as propriedades dos planetas, incluindo as suas massas.

O resultado da pesquisa foi publicado na revista Nature.

Fonte: ESO

A lente gravitacional Cruz de Einstein

A maioria das galáxias possui um único núcleo. Então por que a galáxia mostrada acima possui quatro núcleos?

© J. Rhoads (lente gravitacional Cruz de Einstein)

A estranha resposta leva os astrônomos a concluírem que o núcleo da galáxia ao redor não está sendo observado nessa imagem. A imagem semelhante a uma folha de trevo é na verdade a luz emitida de um quasar que está em segundo plano. O campo gravitacional da galáxia visível em primeiro plano quebra a luz do quasar distante em quatro imagens distintas. O quasar precisa estar alinhado bem atrás do centro da galáxia massiva para que um efeito de miragem como esse possa ficar assim tão evidente. O efeito geral é conhecido como lente gravitacional e esse caso específico é conhecido como a Cruz de Einstein. Mais estranho ainda é o fato das imagens da Cruz de Einstein ter seu brilho variável, sendo realçado ocasionalmente por um efeito adicional de uma microlente gravitacional, efeito esse gerado por estrelas específicas localizadas na galáxia em primeiro plano.

Fonte: NASA