sábado, 8 de fevereiro de 2025

A galáxia Olho de Boi

A galáxia gigante Olho de Boi, catalogada como LEDA 1313424, tem cerca de duas vezes e meia o tamanho da nossa Via Láctea.

© Hubble (Galáxia Olho de Boi)

Sua aparência notável nesta imagem do telescópio espacial Hubble recentemente divulgada sugere fortemente seu apelido de "Galáxia Olho de Boi". 

Conhecida como uma galáxia de anel de colisão, ela tem nove anéis confirmados por observações telescópicas, ondulando de seu centro como ondas de uma pedra jogada em um lago. 

Observações telescópicas identificam a galáxia anã azul no centro e a esquerda como o provável colisor, passando pelo centro da galáxia gigante e formando anéis concêntricos na esteira de sua interação gravitacional. 

A Galáxia Olho de Boi fica a cerca de 567 milhões de anos-luz de distância, em direção à constelação de Peixes. A esta distância, esta impressionante imagem abrangeria cerca de 530.000 anos-luz.

Fonte: NASA

Estrelas oscilantes revelam companheiros ocultos

Uma nova pesquisa utiliza dados recolhidos pela sonda espacial Gaia da ESA para confirmar a existência de dois misteriosos objetos celestes.

© ESA (ilustração do exoplaneta Gaia-4b em torno de sua estrela)

Os objetos são: Gaia-4b é um exoplaneta "super-Júpiter" e Gaia-5b uma anã marrom. Estes objetos massivos orbitam, inesperadamente, estrelas de baixa massa. Gaia-4b é um planeta que orbita a estrela Gaia-4, anteriormente pouco notável, a cerca de 244 anos-luz de distância. Gaia-5b orbita a estrela Gaia-5, a cerca de 134 anos-luz de distância da Terra.

Estes dois objetos recém-descobertos estão perto, na vizinhança da Via Láctea. A sua existência desafia as teorias atuais da formação planetária e a missão do Gaia irá fornecer dados valiosos para ajudar a compreender estes objetos intrigantes.

Gaia-4b é cerca de doze vezes mais massivo do que Júpiter. Com um período orbital de 570 dias, é um planeta gigante gasoso relativamente frio. Com uma massa de cerca de 21 Júpiteres, Gaia-5b é uma anã marrom, mais massiva do que um planeta, mas demasiado leve para sustentar fusão nuclear e ser uma estrela.

Desde o seu lançamento em 2013, a sonda espacial Gaia tem vindo a construir o maior e mais preciso mapa tridimensional da nossa Galáxia. Girando lentamente, percorreu o céu com dois telescópios ópticos, determinando repetidamente as posições de dois bilhões de objetos com uma precisão sem precedentes, até ao final das suas observações científicas no passado dia 15 de janeiro.

Uma vez que o Gaia rastreou com precisão o movimento das estrelas, uma técnica conhecida como astrometria, espera-se que sejam descobertos milhares de novos objetos nos seus dados. Um planeta em órbita de uma estrela cria uma atração gravitacional que faz com que a estrela "oscile" em torno do seu centro de massa e se desloque num movimento de saca-rolhas pelo céu. Os objetos mais fáceis de descobrir usando a astrometria são enormes e estão em órbitas distantes em torno da sua estrela progenitora.

Anteriormente, a existência de algumas anãs marrons massivas foi confirmada por outros telescópios que observaram o seu brilho tênue ao lado de estrelas brilhantes para as quais o Gaia tinha detectado esta oscilação. Isto contrasta com o método de trânsito, que detecta planetas quando passam em frente da sua estrela e é mais provável que encontre planetas numa órbita próxima. E embora a detecção de uma oscilação sugira que uma estrela pode ter um planeta, há outras causas potenciais (como sistemas estelares binários), pelo que as descobertas astrométricas têm de ser confirmadas por outros métodos.

Em 2022, o Gaia DR3 (Data Release 3) incluiu uma lista de estrelas que parecem estar se movendo como se fossem puxadas por um exoplaneta. Utilizando dados espectroscópicos terrestres e a técnica de velocidade radial para investigar estas estrelas foi confirmada a existência destes objetos. A combinação de dados astrométricos e de velocidade radial permite aos astrônomos encontrar todos os detalhes orbitais e a massa do objeto em órbita, fornecendo uma oportunidade única para criar visualizações tridimensionais.

Cerca de 75% das estrelas da Via Láctea são estrelas de baixa massa, com massas entre cerca de 10% e 65% da massa do Sol. Por serem tão numerosas, são também as nossas estrelas vizinhas mais próximas. Sabe-se que os planetas massivos em torno de estrelas de baixa massa são relativamente raros, mas quando ocorrem, causam uma oscilação maior e, portanto, uma assinatura astrométrica mais forte que é mais fácil de detectar.

Ao passo que um exoplaneta anterior foi encontrado pelas missões Gaia e Hipparcos em conjunto, a presença de Gaia-4b foi revelada apenas pelos dados do Gaia. Quando o próximo lote de dados do Gaia for lançado em 2026, este vai conter 5,5 anos de dados da missão que poderão revelar centenas de planetas e anãs marrons em torno de estrelas próximas. O quarto lançamento de dados do Gaia será um tesouro para os caçadores de planetas.

Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.

Fonte: ESA

domingo, 2 de fevereiro de 2025

Estudo revela que buracos negros podem "cozinhar" por eles próprios

Os astrônomos deram um passo crucial para demonstrar que os buracos negros mais massivos do Universo podem criar as suas próprias refeições.

© Chandra & VLT (Aglomerado Centaurus)

Dados do observatório de raios X Chandra da NASA e do VLT (Very Large Telescope) do ESO fornecem novas evidências de que as erupções dos buracos negros podem ajudar a arrefecer gás para se alimentarem.

Este estudo baseou-se em observações de sete aglomerados de galáxias. Os centros dos aglomerados de galáxias contêm as galáxias mais massivas do Universo, que abrigam enormes buracos negros com massas que variam entre milhões e dezenas de bilhões de vezes a massa do Sol.

Os jatos destes buracos negros são impulsionados pelo seu consumo de gás. Na imagem do Aglomerado de Centaurus, os dados do Chandra representados em azul revelam raios X de filamentos de gás quente e os dados do VLT, um telescópio óptico no Chile, mostram filamentos mais frios em vermelho. Os resultados apoiam um modelo em que as erupções dos buracos negros fazem com que o gás quente arrefeça e forme filamentos estreitos de gás quente.

A turbulência no gás também desempenha um papel importante neste processo de ativação. De acordo com este modelo, parte do gás quente nestes filamentos deveria então fluir para o centro das galáxias para alimentar os buracos negros, causando uma erupção. A explosão faz com que mais gás arrefeça e alimente os buracos negros, levando a novos surtos. Este modelo prevê a existência de uma relação entre o brilho dos filamentos de gás quente e morno nos centros dos aglomerados de galáxias. Mais especificamente, nas regiões onde o gás quente é mais brilhante, o gás morno também deverá ser mais brilhante.

A equipe de astrônomos descobriu, pela primeira vez, essa relação, dando um apoio fundamental ao modelo. Este resultado também fornece uma nova compreensão destes filamentos cheios de gás, que são importantes não só para alimentar os buracos negros, mas também para provocar a formação de novas estrelas. Este avanço foi possível graças a uma técnica inovadora que isola os filamentos quentes nos dados de raios X do Chandra de outras estruturas, incluindo grandes cavidades no gás quente criadas pelos jatos dos buracos negros. A relação recém-descoberta para estes filamentos mostra uma semelhança notável com a encontrada nas caudas das galáxias medusas, que tiveram o seu gás retirado à medida que viajavam através do gás circundante, formando longas caudas. Esta semelhança revela uma ligação cósmica inesperada entre os dois objetos e implica que um processo semelhante está ocorrendo neles.

Este trabalho foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Uma super-Terra na zona habitável de estrela próxima semelhante ao Sol

O IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e a ULL (Universidad de La Laguna) confirmaram a descoberta de uma super-Terra orbitando na zona habitável de HD 20794, uma estrela próxima semelhante ao Sol.

© IAC (ilustração do exoplaneta HD 20794 d em órbita da sua estrela)

Esta descoberta, resultado de mais de duas décadas de observações, abre uma janela para futuros estudos de atmosferas planetárias semelhantes à da Terra. A procura de planetas na zona habitável de estrelas semelhantes ao Sol é crucial para compreender a possibilidade de vida para além da Terra e para estudar condições semelhantes às que permitiram o desenvolvimento de vida no nosso próprio planeta.

Neste contexto, HD 20794, uma estrela com uma massa ligeiramente inferior à do Sol e localizada a apenas 20 anos-luz de distância, sempre foi de grande interesse científico. O planeta recém-descoberto é o terceiro planeta identificado no sistema, após a descoberta de duas super-Terras publicada há mais de uma década. O nome do novo exoplaneta é HD 20794 d e é uma super-Terra com uma massa seis vezes superior à da Terra, demorando 647 dias para completar uma órbita ao redor da sua estrela, menos 40 dias do que Marte. Esta órbita coloca-o dentro da zona habitável do sistema, o que significa que está à distância ideal da sua estrela para sustentar água líquida à superfície, um dos ingredientes chave para a vida tal como a conhecemos.

É precisamente a combinação da distância do planeta à sua estrela e a proximidade do sistema que o torna particularmente atrativo, um candidato perfeito para observações com o ELT (Extremely Large Telescope), o telescópio de 40 metros do ESO, ou futuras missões espaciais da ESA e da NASA.

Esta descoberta foi possível graças a mais de 20 anos de medições de velocidade radial efetuadas pelos espectrógrafos ESPRESSO e HARPS, ambos instalados nos observatórios do ESO no Chile. Estes instrumentos, entre os mais avançados do mundo, podem medir as pequenas variações na velocidade estelar causadas pela atração gravitacional dos planetas num sistema.

Embora o planeta esteja localizado na zona habitável do sistema, é demasiado cedo para dizer se tem potencial para abrigar vida. A sua elevada massa e órbita excêntrica fazem dele um mundo muito diferente do nosso. Ao contrário da maioria dos planetas do Sistema Solar, a órbita de HD 20794 d não é circular, mas elíptica. A sua distância à estrela muda significativamente, fazendo com que o planeta se desloque do exterior da zona habitável para o seu limite interior ao longo do ano. 

O exoplaneta HD 20794 d possui uma posição e órbita peculiar que fornece uma oportunidade única de estudar como as condições de habitabilidade variam ao longo do tempo e como estas variações podem influenciar a evolução da atmosfera do planeta.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

quarta-feira, 29 de janeiro de 2025

Rajadas de rádio parecem ser oriundas de estrelas de nêutrons

Há alguns anos, os astrônomos descobriram que o Universo está continuamente sendo trespassado por flashes curtos mas muito brilhantes de ondas rádio.

© ASTRON (rajadas rápidas de rádio oriundas de estrelas de nêutrons)

Observações altamente detalhadas de duas dúzias de rajadas rápidas de rádio descobertas pelo Westerbork Synthesis Radio Telescope mostraram que os flashes foram provavelmente emitidos por estrelas de nêutrons jovens, magnetizadas e altamente energéticas, como visto na ilustração.

Estas rajadas rápidas de rádio FRBs (Fast Radio Bursts) duram apenas cerca de 1 milissegundo, mas neste curto espaço de tempo produzem mais energia do que o Sol produz num mês.

Os astrônomos estão muito interessados em saber como é que a natureza consegue produzir quantidades tão grandes de energia. Até agora, os detentores do recorde de produção de energia eram as estrelas de nêutrons, os remanescentes de estrelas que explodiram no nosso grupo local de estrelas que é a Via Láctea.

A gravidade, a densidade e a radiação em torno destas estrelas de nêutrons já constituem alguns dos ambientes mais extremos conhecidos, e podem ser observadas a distâncias de cerca de 100.000 anos-luz. As recém-descobertas rajadas rápidas de rádio, no entanto, brilham um bilhão de vezes mais do que as estrelas de nêutrons. É um brilho tão intenso que chegam à Terra vindas do Universo distante, muito para além da Via Láctea, depois de viajarem até um bilhão de anos-luz.

Após mais de dois anos de observação, Westerbork Synthesis Radio Telescope descobriu 24 novas FRBs. A sua autora principal do estudo, Inés Pastor-Marazuela do ASTRON (Netherlands Institute for Radio Astronomy) e da Universidade de Amesterdã, explica: "Conseguimos estudar estes surtos com um nível de detalhe incrível. Descobrimos que a sua forma é muito semelhante à que vemos em estrelas de nêutrons jovens".

As outras características das misteriosas rajadas apontam na mesma direção. A forma como os flashes de rádio foram produzidos, e depois modificados à medida que viajavam pelo espaço durante bilhões de anos, também está de acordo com uma origem em estrelas de nêutrons, tornando a conclusão ainda mais convincente.

Os astrônomos puderam analisar tão profundamente os sinais porque o WSRT foi atualizado com um supercomputador experimental, chamado ARTS (Apertif Radio Transient System), especificamente para estudar FRBs. O supercomputador procura erupções muito curtas, muito brilhantes e vindas de muito longe. Quando o supercomputador encontra estas explosões, foca-se autonomamente nestes dados e informa os astrônomos.

A equipe está entusiasmada por ter conseguido resolver o enigma da natureza das FRBs, ligando-as agora a estrelas de nêutrons jovens.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics

Fonte: ASTRON

O remanescente de supernova HB3

Escondido dentro dos campos ricos em estrelas de Cassiopeia, o remanescente da supernova HB3 abrange uma imensa região de 1,5° × 2° do céu.

© Toni Fabiani (remanescente de supernova HB3)

Estima-se que tenha se formado há cerca de 40.000 anos, esta antiga explosão estelar deixou para trás uma intrincada rede de ondas de choque difusas e gás ionizado. 

Situada perto das mais proeminentes IC 1705 (a Nebulosa do Peixe) e IC 1805 (a Nebulosa do Coração), a HB3 continua sendo um alvo desafiador devido à sua emissão extremamente fraca.

O astrofotógrafo Toni Fabiani captou o remanescente de supernova de Ager, Lleida, Espanha, cuja exposição profunda também revela duas nebulosas planetárias: PN G132.8+02.0 e PK131+02.1 (Abell 3), lembretes delicados das mortes estelares mais silenciosas que contrastam com o passado violento da HB3. 

A imagem destaca a complexidade do meio interestelar, onde resquícios de ciclos de vida estelares se misturam à paisagem cósmica, moldando o futuro da formação estelar. 

Fonte: AAPOD2

quinta-feira, 23 de janeiro de 2025

Ventos supersônicos extremos medidos em exoplaneta

Os astrônomos descobriram ventos extremamente fortes fustigando o equador do exoplaneta gigante WASP-127b.

© ESO (ilustração do exoplaneta WASP-127b)

Com velocidades supersônicas, os ventos constituem a corrente de jato mais rápida do seu tipo alguma vez medida num planeta. A descoberta foi feita com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile, e fornece uma perspectiva única sobre os padrões climáticos de um mundo distante. Tornados, ciclones e furacões são fenômenos que causam estragos no nosso planeta, mas os cientistas detectaram agora ventos planetários numa escala completamente diferente e fora do Sistema Solar.

Desde a sua descoberta em 2016, os astrônomos têm investigado o clima de WASP-127b, um planeta gasoso gigante localizado a mais de 500 anos-luz de distância da Terra. Este planeta é ligeiramente maior do que Júpiter, mas tem apenas uma fração da sua massa, o que o torna “inchado”.

Ventos supersônicos estão assolando o planeta. Parte da atmosfera deste planeta está se movendo na nossa direção a grande velocidade, enquanto outra parte se afasta de nós à mesma velocidade. A 9 km/s (o que equivale a uns impressionantes 32.400 km/h), estes ventos deslocam-se a quase seis vezes a velocidade a que o planeta gira em torno de si próprio. Em comparação, o vento mais rápido alguma vez medido no Sistema Solar foi encontrado em Netuno, movendo-se a “apenas” 0,5 km/s (1.800 km/h).

Ao medir a forma como a luz da estrela hospedeira viaja através da atmosfera superior do planeta, os cientistas conseguiram determinar a sua composição. Os resultados confirmam a presença de vapor de água e moléculas de monóxido de carbono na atmosfera do planeta. Mas quando a equipa seguiu a velocidade deste material na atmosfera, observou um pico duplo, indicando que poderosos ventos de corrente de jato em torno do equador poderão explicar este resultado inesperado.

A área de pesquisa dos exoplanetas está avançando rapidamente. Até há poucos anos atrás, os astrônomos apenas podiam medir a massa e o raio dos planetas fora do Sistema Solar. Atualmente, telescópios como o VLT do ESO já permitem o mapeamento do clima nestes mundos distantes e a análise das suas atmosferas.

É interessante notar que, atualmente, estudos como este só podem ser realizados por observatórios terrestres, uma vez que os instrumentos existentes nos telescópios espaciais não têm a necessária precisão em velocidade. O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, em construção perto do VLT no Chile, e o seu instrumento ANDES permitirão o aprofundamento ainda mais dos padrões climáticos de planetas distantes.

Este trabalho foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

Um exoplaneta Super-Vênus

Novos dados observacionais do telescópio espacial James Webb e modelos de simulação confirmaram a existência de um novo tipo de planeta, diferente de tudo o que existe no Sistema Solar.

© NAOJ (exoplaneta GJ 1214 b passando em frente de sua estrela hospedeira)

Até à data, foram confirmados 5.819 exoplanetas em torno de outras estrelas que não o Sol. Muitos exoplanetas são diferentes de todos os planetas do Sistema Solar, o que torna difícil adivinhar a sua verdadeira natureza. Um dos tipos mais comuns de exoplanetas situa-se no intervalo de tamanho entre a Terra e Netuno.

Os astrônomos têm debatido se estes planetas são rochosos, semelhantes à Terra, com atmosferas espessas ricas em hidrogênio, ou planetas gelados, semelhantes a Netuno, rodeados por atmosferas ricas em água, os chamados mundos aquáticos. Estudos anteriores confundiram os cientistas devido a camadas de nuvens altas e espessas, que parecem ser comuns neste tipo de planeta, e que dificultam o estudo da atmosfera por baixo do manto de nuvens.

Uma equipe internacional de pesquisadores utilizou o telescópio espacial James Webb para espreitar através das nuvens num exemplo deste tipo de exoplaneta, conhecido como GJ 1214 b. Localizado a apenas 48 anos-luz do Sistema Solar, na direção da constelação de Ofiúco, GJ 1214 b é o exemplo, deste tipo de planeta, mais fácil de estudar.

Em vez de uma super-Terra rica em hidrogênio, ou de um ambiente aquático, os novos dados revelaram concentrações de dióxido de carbono (CO2) comparáveis aos níveis encontrados na densa atmosfera de CO2 de Vênus, no Sistema Solar. Mas havia ainda muitas incertezas nos novos dados. O sinal detectado de CO2 no primeiro estudo é minúsculo, pelo que exigiu uma análise estatística cuidadosa para garantir que é real.

Os cientistas usaram modelos teóricos para executar um grande número de cenários sobre a atmosfera do planeta. De todos estes modelos, os que melhor se ajustam aos dados sugerem uma atmosfera dominada pelo carbono, como um Super-Vênus. Embora fascinante, a assinatura atmosférica detectada neste trabalho é muito pequena.

A equipe salienta a necessidade de estudos futuros para confirmar e expandir as suas descobertas sobre este tipo de exoplaneta comum, mas misterioso.

Dois artigos científicos foram publicados no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: National Astronomical Observatory of Japan