Buracos negros esculpem suas galáxias

Uma correlação curiosa entre a massa de um buraco negro central de uma galáxia e a velocidade das estrelas numa estrutura vasta e aproximadamente esférica conhecida como "bojo" tem intrigado os astrônomos durante anos.

© ESA (ilustração de buraco negro supermassivo em galáxia ativa)

Uma equipe internacional liderada por Francesco Tombesi do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland, identificou um novo tipo de escoamento conduzido por buracos negros que parece ser suficientemente poderoso e comum para explicar esta ligação.
A maioria das grandes galáxias contém um buraco negro central com milhões de vezes a massa do Sol, mas as galáxias com buracos negros mais massivos possuem bojos que contêm, em média, estrelas velozes. Esta ligação sugere algum tipo de mecanismo de regeneração entre o buraco negro da galáxia e os seus processos de formação estelar. No entanto, não havia nenhuma explicação adequada de como a atividade do buraco negro massivo, que afeta fortemente uma região com várias vezes o tamanho do nosso Sistema Solar, podia influenciar o bojo galáctico, regiões aproximadamente um milhão de vezes maiores.
"Este era um verdadeiro enigma. Tudo apontava para que os buracos negros supermassivos conduzissem esta ligação, mas só agora estamos começando a compreender como o fazem," afirma Tombesi.
Os buracos negros ativos recebem o seu poder ao absorverem gradualmente o gás muito quente em torno de um vasto disco. Este disco quente situa-se dentro de uma coroa de partículas energéticas, e embora ambos sejam fortes fontes de raios X, esta emissão não consegue explicar as propriedades globais da galáxia. Perto do limite interior do disco, uma fração de matéria em órbita de um buraco negro é regularmente redirecionada para fora sob a forma de um jato de partículas. Embora estes jatos possam expelir material a metade da velocidade da luz, as simulações computacionais mostram que permanecem estreitos e depositam a maioria da sua energia além das regiões de formação estelar da galáxia.
Os astrônomos suspeitavam que lhes faltava algo. Ao longo da última década, emergiram novas evidências de um novo tipo de fluxo exterior conduzido por buracos negros. No centro de algumas galáxias ativas, as observações em raios X, em comprimentos de onda correspondentes àqueles do ferro fluorescente, mostram que esta radiação é absorvida. Isto significa que as nuvens de gás mais frio devem situar-se em frente da fonte de raios X. Estas linhas espectrais absorvidas estão deslocadas das suas posições normais para comprimentos de onda mais curtos; isto é, com um desvio para o azul, o que indica que as nuvens estão se dirigindo na nossa direção.
Em dois estudos publicados previamente, Tombesi e colegas mostraram que estas nuvens representam um tipo distinto de escoamento. No estudo mais recente, que aparece na última edição da revista mensal da Sociedade Astronômica Real, os pesquisadores estudaram 42 galáxias ativas vizinhas usando o satélite XMM-Newton da ESA para descobrir a localização e propriedades dos denominados "fluxos ultra-rápidos". As galáxias foram selecionadas a partir do catálogo "All-Sky Slew Survey" produzido pelo satélite RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer) da NASA, todas localizadas a menos de 1,3 bilhões de anos-luz de distância.
Os fluxos apareceram em 40% da amostra, o que sugere que são características comuns das galáxias com buraco negros centrais. Em média, a distância entre as nuvens e o buraco negro central é menos de um décimo de um ano-luz. A sua velocidade média é aproximadamente 14% da velocidade da luz e é estimado que a quantidade de material necessário para alimentar este escoamento é cerca de uma massa solar por ano, comparável à velocidade de acreção destes buracos negros.
"Embora mais lentos que os jatos de partículas, estes jatos ultra-rápidos possuem velocidades muito superiores em relação a outros tipos de fluxos galácticos, o que os torna muito mais poderosos," explica Tombesi.
Ao remover massa que de outro modo caía para o buraco negro supermassivo, os fluxos ultra-rápidos travam o seu crescimento. Ao mesmo tempo, retiram gás das regiões de formação estelar no bojo galáctico, diminuindo e até parando a formação estelar nestas regiões ao afastar as nuvens de gás que representam o material bruto da construção de novas estrelas. Tal cenário explica naturalmente a ligação observada entre o buraco negro de uma galáxia ativa e as suas estrelas no bojo.
Tombesi e a sua equipe antecipam melhorias significativas na compreensão da função dos fluxos ultra-rápidos graças ao telescópio japonês de raios X Astro-H, com lançamento previsto para 2014. Entretanto, pretende focar-se na determinação detalhada dos mecanismos físicos que dão origem aos fluxos ultra-rápidos, um elemento importante na compreensão do panorama geral de como as galáxias ativas se formam, se desenvolvem e crescem.

Fonte: ESA

A primeira imagem de um buraco negro?

Uma imagem de um buraco negro poderia testar a Teoria da Relatividade Geral.

© MIT (ilustração de um buraco negro)

Mais importante ainda, afirma o astrônomo Dan Marrone, uma imagem poderia provar que os buracos negros realmente existem.

Supondo que eles realmente existam, e que as teorias estejam corretas, se olharmos diretamente para um buraco negro ele deverá parecer mesmo bastante escuro, já que pouquíssima radiação escapa dele.

Mas exatamente em torno da borda será possível ver um anel brilhante, devido aos fótons que por pouco não caem no buraco negro e trafegam pela sua borda.

Esta luz é o que Marrone e um grupo internacional de astrônomos acreditam que será detectado pelo Telescópio Horizonte de Eventos (EHT: Event Horizon Telescope).

O horizonte de eventos é a fronteira final do buraco negro, além da qual nada mais escapa, nem mesmo os fótons, e tudo o que resta, do ponto de vista de um telescópio terrestre, é a escuridão.

Em radioastronomia, para obter uma resolução maior do que você consegue com um único telescópio, você grava sinais de telescópios ao redor do mundo e os reúne num computador.

© Universidade do Arizona (Sagitarius A*)

O Sagitarius A* que é o buraco negro supermaciço no centro da nossa galáxia, e o buraco negro no centro da M87, a maior galáxia do aglomerado de galáxias de Virgem, são os candidatos desta proeza.

Reunindo 12 radiotelescópios ao redor do mundo, o telescópio virtual Horizonte de Eventos terá praticamente o tamanho da Terra. Com um telescópio do tamanho da Terra, e nas frequências que serão observadas, possibilitará distinguir apenas buracos negros deste tamanho.

Se houver gás orbitando, prestes a cair no buraco negro, essa queda levará alguns minutos, dependendo da velocidade de rotação do buraco negro.

Será possível testar a Relatividade Geral, que nos diz que o anel de luz ao redor da borda do buraco negro precisa ser perfeitamente circular. Se a Relatividade Geral falhar neste regime de campo muito forte, onde a gravidade está nos seus limites, então este anel de luz não será perfeitamente circular.

Fonte: New Scientist

Modelo de formação de galáxias é questionado

O astrônomo Polychronis Papaderos, do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), usou o telescópio espacial Hubble para obter observações extremamente precisas da galáxia I Zw 18.

© Papaderos (galáxia I Zw 18)

A sua investigação levou-o a concluir que esta enigmática galáxia anã poderá levar à correção dos atuais modelos de formação de galáxias.

A galáxia anã I Zw 18 é uma das mais estudadas, pois entre as que apresentam uma forte atividade de formação estelar, é das mais pobres em elementos pesados. Além disso, a proximidade desta galáxia à Terra, conjugada com um tempo total de observação de quase 3 dias, permitiu obter dados com uma resolução e sensibilidade sem precedentes.

A análise destes dados revelou que esta galáxia tem um extenso halo de gás, sem qualquer estrela, cerca de 16 vezes mais extenso do que a componente estelar da galáxia. Isto resulta da grande quantidade de energia libertada pelo surto de formação estelar pelo qual a I Zw 18 está passando. Toda essa energia aquece e perturba o gás frio existente na galáxia, que emite uma quantidade de luz comparável à emitida por todas as estrelas da galáxia – a emissão nebular.

“Este trabalho é inovador porque nos dá a primeira prova observacional que as jovens galáxias, que passaram por surtos de formação estelar no início do Universo, estiveram envolvidas num enorme halo de emissão nebular. Este halo extenso é aquecido pela imensa energia de milhares de estrelas massivas, que se formaram durante o surto, e que rapidamente explodem como supernovas”, disse Papaderos.

Até agora, para as galáxias mais distantes, onde não é possível atingir a resolução necessária para distinguir entre a emissão do gás e das estrelas, assumia-se que o gás ocupava a mesma região que as estrelas e que estas últimas eram responsáveis por emitir quase toda a luz observada.

No entanto, este estudo mostrou que as galáxias que estão atravessando um surto de formação estelar, à semelhança da I Zw 18, podem não obedecer a esta regra. Este resultado poderá levar a correções significativas em pesquisas desenvolvidas em astronomia extragalática e cosmologia. Um exemplo disto é o cálculo da massa correspondente a estrelas numa galáxia, que é estimada a partir da luminosidade total. No entanto, tal como estes resultados demonstram, até 50% dessa luminosidade pode corresponder à emissão nebular, e não a estrelas.

Outro dos resultados obtidos neste trabalho mostra que, segundo Papaderos, “a distribuição da emissão nebular pode ser confundida com um disco de estrelas, o que pode resultar em classificar erradamente a galáxia, ainda em formação, como uma galáxia já totalmente formada” (uma espiral ou uma elíptica gigante). Assim, muitos dos estudos anteriores para determinar a evolução de galáxias desde o início do Universo, poderão ter cometido estes erros na classificação.

Para além disso, estes resultados têm também uma grande importância para o conhecimento atual acerca de formação de galáxias, uma vez que a equipe concluiu que a I Zw 18 é extremamente jovem, tendo a maioria das suas estrelas menos de bilhões de anos. Ou seja, esta jovem galáxia está neste momento passando pela fase dominante de formação estelar, à semelhança das que se formaram logo a seguir ao Big Bang.

Fonte: Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Pulsares são mais velhos do que o Universo?

Algumas observações recentes indicam que os pulsares, ou buracos negros estelares, parecem ser mais velhos do que o Universo.

© NASA (ilustração de um pulsar emissor de raios X)

Os pulsares estão entre os corpos celestiais mais exóticos que se conhece. Eles têm um diâmetro entre 10 e 20 quilômetros, e concentram uma massa equivalente à do Sol. O resultado é uma emissão de energia 100.000 vezes maior do que a do Sol.

Recentemente, descobriu-se que um pulsar mais denso do que a teoria considerava possível. Em maio do ano passado, a Nebulosa do Caranguejo apresentou uma ejeção inédita de raios gama, que os cálculos logo mostraram se originar de um pulsar impossível de existir segundo os modelos atuais.

Uma família desses corpos celestes, chamada de pulsares de milissegundo, gira centenas de vezes por segundo ao redor do seu próprio eixo.

Desde que o primeiro deles foi descoberto, em 1982, os astrônomos já encontraram cerca de outros 200 desses pulsares, com períodos de rotação entre 1,4 e 10 milissegundos.

Essas estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas atingem essas altíssimas frequências rotacionais acumulando massa e momento angular sugando uma estrela próxima, com a qual formam um sistema binário.

O problema é que, ao calcular a idade dos pulsares e dos restos da sua estrela companheira é possível alcançar a conclusão paradoxal de que eles são mais velhos do que o Universo!

Na verdade, ainda não se chegou a uma explicação razoável nem para a idade, nem para os períodos de rotação e nem para os fortíssimos campos magnéticos desses estranhos "faróis estelares".

O pesquisador Thomas Tauris, do Instituto Max Planck, na Alemanha, fez simulações computacionais que mostraram que os pulsares de milissegundo podem não ser tão velhos quanto parecia. E ele fez isso apresentando uma solução para o problema do desligamento dos pulsares.

Por meio de cálculos numéricos, feitos com base na evolução estelar e no torque de acreção dos pulsares, Tauris demonstrou que os pulsares de milissegundo perdem cerca de metade da sua energia rotacional durantes os estágios finais do processo de transferência de massa de sua estrela canibalizada, antes que o pulsar acione seu processo de emissão de ondas de rádio.

O elemento mais importante do estudo é que ele demonstra como o pulsar é capaz de quebrar seu equilíbrio rotacional.

Nessa época, a taxa de transferência de massa cai, o que faz a magnetosfera do pulsar se expandir.

O resultado é que ele começa a arremessar massa de volta ao espaço, como se fosse uma hélice, o que o faz perder energia rotacional e diminuir seu período de rotação.

Em outras palavras, é a expansão do campo magnético do pulsar que ajuda a diminuir sua velocidade de rotação.

É por isso que os pulsares que emitem ondas de rádio giram mais lentamente do que seus progenitores, os pulsares emissores de raios X, que continuam absorvendo matéria das suas estrelas doadoras.

Além de estar em concordância com as observações, isso explicaria porque os pulsares de milissegundo dão a impressão de ser mais velhos do que os restos das anãs-brancas que eles sugam.

Isto porque sua idade é calculada com base na sua rotação, mas até agora não se conhecia essa variação na rotação induzida pela expansão do campo magnético do pulsar - o que induz a cálculos de até 15 bilhões de anos de idade para alguns pulsares, mais do que os 13,7 bilhões calculados para o Universo.

Segundo Tauris, o único "relógio" em que se pode confiar para calcular a idade desses sistemas binários são os restos da estrela companheira - mais especificamente, de sua temperatura, uma vez que ela continua quente mesmo não sendo mais capaz de queimar hidrogênio devido à perda de massa para o pulsar.

O trabalho também oferece uma explicação para a aparente inexistência de pulsares ainda mais rápidos, na faixa dos microssegundos ou menos.

Fonte: Science

O vento mais rápido gerado num buraco negro

Novas observações feitas com o observatório de raios X Chandra da NASA mediram o vento mais rápido já observado sendo soprado do disco ao redor de um buraco negro de massa estelar.

© NASA (ilustração de um sistema binário com um buraco negro)

A imagem acima mostra um sistema contendo um buraco negro com massa estelar chamado de IGR J17091-3624 ou IGR J17091. A forte gravidade do buraco negro, na parte esquerda do desenho, está puxando o gás de sua estrela companheira à direita. Esse gás forma um disco de gás quente ao redor do buraco negro e o vento é expulso desse disco.

Os buracos negros de massa estelar nascem quando estrelas extremamente massivas colapsam e normalmente possuem massa entre 5 e 10 vezes da massa solar.

O vento está soprando à incrível velocidade de 32 milhões de quilômetros por hora, ou algo em torno de 3% da velocidade da luz. Isso é aproximadamente dez vezes mais rápido do que o vento mais rápido anteriormente medido e se ajusta com os ventos mais rápidos gerados por buracos negros supermassivos, objetos que milhões ou as vezes bilhões de vezes mais massivos.

Outra descoberta é que o vento, que vem de um disco de gás ao redor do buraco negro pode carregar mais material do que o buraco negro está capturando.

A alta velocidade do vento foi estimada a partir do espectro feito pelo Chandra em 2011. Um espectro mostra quão intenso os raios X são nas diferentes energias. Íons emitem e absorvem com aspectos distintos do espectro, o que permite o monitoramento de seus comportamentos. Um espectro do Chandra de íons de ferro feito dois meses antes não mostrou evidências desse vento de alta velocidade, significando que o vento provavelmente é ligado e desligado com o passar dos tempos.

Fonte: NASA

Spitzer encontra buckyballs sólidas no espaço

Astrônomos usando os dados obtidos pelo telescópio espacial Spitzer da NASA, descobriram pela primeira vez a existência de buckyballs em estado sólido no espaço.

© NASA (ilustração de buckyballs no espaço)

Antes dessa descoberta, as esferas microscópicas de carbono tinham sido encontradas somente na forma gasosa no espaço.

Formalmente chamadas de buckministerfullerene, as buckyballs, foram denominadas em homenagem à semelhança que elas têm com os domos geodésicos feitos pelo arquiteto Buckminter Fuller. Elas são compostas por 60 moléculas de carbono arranjadas em uma esfera oca, como uma bola de futebol. Suas estruturas pouco comuns fazem delas as candidatas ideais para aplicações elétricas e químicas na Terra, incluindo os materiais supercondutores, para a medicina, para purificação de água e outras aplicações.

Na última descoberta, os cientistas usaram o Spitzer para detectar pequenos pedaços de matéria, ou partículas, consistindo de buckyballs empilhadas. Eles encontraram as partículas ao redor de um par de estrelas chamadas de XX Ophiuchi a 6.500 anos-luz de distância da Terra e detectaram ali uma quantidade suficiente para preencher um volume equivalente a 10.000 Monte Everests.

“Essas buckyballs são empilhadas para formar um sólido, como laranjas numa cesta”, disse Nye Evans da Universidade de Keele na Inglaterra, principal autor do artigo que aparece na Monthly Notices da Royal Astronomical Society. “As partículas  detectadas são minúsculas, menores do que a largura de um fio de cabelo, mas cada um contém pilhas de milhões e buckyballs”.

As buckyballs foram detectadas definitivamente no espaço pela primeira vez pelo Sitzer em 2010. O Spitzer depois identificou as moléculas em diferentes ambientes cósmicos. Elas foram encontradas em quantidades suficientes e iguais a 15 massas da Lua numa galáxia próxima da Terra chamada de Pequena Nuvem de Magalhães.

Em todos os casos, as moléculas foram encontradas na forma gasosa. A recente descoberta das partículas buckyballs significa que grandes quantidades dessas moléculas precisam estar presentes em ambientes estelares para formar partículas sólidas. A equipe de pesquisa foi capaz de identificar a forma sólida das buckyballs nos dados do Spitzer pois elas emitem luz de uma maneira diferente da sua forma gasosa.

“Esses resultados animadores sugerem que as buckyballs são ainda mais dispersas no espaço do que os primeiros resultados do Spitzer mostraram”, disse Mike Werner, cientista de projeto para o Spitzer no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena na Califórnia. “Elas podem ser importantes formas do carbono, um dos blocos fundamentais e essenciais para a vida através do cosmos”.

As buckyballs têm sido encontradas na Terra em várias formas. Elas se formam como um gás de velas incandescentes e existe como sólido em certos tipos de rochas, como um mineral encontrado na Rússia e como o fulgurito, uma rocha vítrea do Colorado que se forma quando os raios atingem o solo. Num tubo de teste, os sólidos tomam uma forma escura.

“A janela de análise do Spitzer fonece uma visão do Universo na parte infravermelha do espectro e têm revelado a bela estrutura em escala cósmica”, disse Bill Danchi, cientista do programa do Spitzer na sede da NASA em Washington. “Em outra descoberta surpreendente da missão, nós tivemos sorte o suficiente para ver estruturas elegantes em escalas menores, que nos estão ensinando muito sobre a arquitetura interna da existência”.

Fonte: NASA

Hubble descobre nova classe de planeta

O telescópio espacial Hubble descobriu uma nova classe de planeta: um mundo de água coberto por uma atmosfera espessa e fumegante, menor do que Urano, mas maior do que a Terra.

© NASA/ESA (concepção artística do GJ 1214b)

O trabalho foi aceito para publicação no periódico Astrophysical Journal. Esse tipo de planeta nunca havia sido observado.
O exoplaneta GJ 1214b foi descoberto em 2009, mas só agora os cientistas conseguiram confirmar detalhes sobre a atmosfera do planeta. Em 2010, outro grupo de cientistas realizou medições e descobriu que ele poderia ser formado por vapor de água ou nuvens. Agora, a equipe utilizou a câmera infravermelha do Hubble para confirmar que a atmosfera do GJ 1214b era formada por uma espessa e densa camada de vapor de água.
O planeta possui 2,7 vezes o diâmetro da Terra e tem massa sete vezes maior. O GJ 1214b completa uma órbita em volta de uma estrela anã vermelha a cada 38 horas a uma distância de dois milhões de quilômetros, o equivalente a uma vez e meia o diâmetro do Sol. Os cientistas estimam que a temperatura na superfície do mundo alienígena seja de 230 ºC.
Como a massa e o tamanho do planeta são conhecidos, os cientistas conseguem calcular sua densidade: dois gramas por centímetro cúbico. A água, por exemplo, tem densidade de um grama por centímetro cúbico e o valor médio para a densidade da Terra é de 5,5. Isso quer dizer que o GJ 1214b tem muito mais água e menos rocha do que nosso planeta. Por isso, a estrutura interna do mundo alienígena seria "extraordinariamente diferente" em relação a Terra.
O planeta GJ 1214b está localizado na constelação de Serpentário, a 40 anos-luz da Terra. De acordo com os cientistas, liderados por Zachory Berta, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, ele não se parece com nenhum outro conhecido. "Grande parte de sua massa é formada por água", disse Berta.
Os teóricos acreditam que o GJ 1214b começou sua formação distante de sua estrela, onde o gelo era abundante. Depois o planeta migrou para mais perto, passando pela zona habitável da estrela. Nesse momento, a temperatura da superfície seria semelhante a da Terra. Os cientistas não sabem dizer quanto tempo ele teria ficado assim.
Por causa da proximidade do planeta, 'apenas' 40 anos luz, o GJ 1214b é um grande candidato para ser estudado pelo telescópio espacial James Webb, o sucessor do Hubble. A missão de mais de oito bilhões de dólares tem previsão de lançamento para 2018.

Fonte: Veja

Colisão entre galáxias gera redemoinho de estrelas

Novas simulações sugerem que enormes redemoinhos de estrelas ao redor de galáxias distantes se formam quando duas galáxias de mesmo tamanho se chocam.

© R Jay Gabany (galáxia NGC 5907)

A galáxia, denominada NGC 5907, está localizada a 50 milhões de anos-luz de distância na constelação do Draco (Dragão). Seus laços e correntes contêm estrelas, gás e poeira distribuídos em um diâmetro de 150.000 anos-luz.

Os pesquisadores, estudando esses redemoinhos, pensavam antes que eles eram formados quando uma galáxia relativamente pequena se chocava com uma galáxia maior e uma parte se separava do objeto maior formando tais redemoinhos.

Mas num novo estudo, uma massiva simulação de computador mostrou que seria impossível para uma galáxia muito pequena produzir as correntes observadas. Para produzir tais aspectos, a situação mais provável seria a colisão de duas galáxias de tamanho parecido que ocorreu a aproximadamente 8 ou 9 bilhões de anos atrás. A simulação também mostrou que as galáxias precisavam ser muito ricas em gás para produzir os redemoinhos ao redor da NGC 5907.

Acredita-se que grande parte das grandes galáxias espirais se formem por um processo semelhante. Ao longo da história do Universo, galáxias menores se chocaram com outras e se fundiram, produzindo galáxias ainda maiores. A própria Via Láctea está em curso para se colidir com a galáxia vizinha Andrômeda, um encontro catastrófico que deve acontecer em aproximadamente 4,5 bilhões de anos.

Fonte: Astronomy & Astrophysics

Desvendando o "mistério" dos buracos negros

Imagem divulgada pela agência espacial europeia ESA mostra um grupo de jovens estrelas azuis em torno de um buraco negro chamado de HLX-1.

© ESA (buraco negro HLX-1)

O registro inédito foi capturado pelo telescópio espacial Hubble e indica que o buraco se formou a partir de uma galáxia anã.

De acordo com a ESA, a descoberta tem importantes implicações na compreensão da evolução dos buracos negros e das galáxias. O mecanismo de desintegração das estrelas supermassivas para a formação dos buracos negros é conhecido, no entanto, não está claro como estas estruturas, que podem ter massa milhões de vezes maior que a do Sol, podem se formar no núcleo das galáxias. A ideia defendida pelos pesquisadores é de que essas estruturas supermassivas podem se originar a partir da fusão de pequenos e médios buracos negros.

O fato de haver um grupo muito jovem de estrelas na imagem indica que o buraco negro de massa intermediária pode ter se originado a partir da galáxia anã, que foi "engolida" pela estrutura mais massiva.

Conhecido como Hyper-Luminous X-ray source 1 (HLX-1), o buraco negro registrado na imagem tem massa 20 mil vezes da massa do Sol e encontra-se em direção à borda da galáxia ESO 243-49, que está a 290 milhões de anos-luz da Terra.

Fonte: Astrophysical Journal

Os efeitos de estrelas da Via Láctea

As propriedades das galáxias que vemos hoje podem nos dar pistas importantes para entender a história do Universo.

© SDSS III (representação da distribuição de galáxias luminosas)

Em particular a forma com que elas se aglomeram pode fornecer uma escala característica do Universo (proveniente da oscilação acústica dos bárions) que pode ser usada como uma régua padrão e inferir o tipo da expansão cósmica. Em segundo lugar, pode-se usar esta informação e calcular o conteúdo de matéria no Universo nas diferentes formas: matéria ordinária, matéria escura, energia escura e neutrinos.

Muitos desses resultados são prejudicados pelo efeito de estarmos observando o Universo de dentro de um sistema estelar, a nossa Galáxia. Ashley Ross e colaboradores do Sloan Digital Sky Survey -III, incluído pesquisadores do Observatório Nacional (ON), acabam de mostrar como esse efeito pode ser compreendido. Por um lado, as estrelas da Galáxia, mesmo as de baixo brilho, ocultam uma fração mínima de área de céu, onde existem galáxias. Esta área é ínfima, cerca de um milionésimo de grau quadrado por estrela, mas com dezenas de milhões de estrelas ela é substancial e provoca a diminuição do número de galáxias observada. Por outro lado, uma fração de cerca de 3% dos objetos selecionados fotometricamente como galáxias, são na verdade estrelas. Estes efeitos precisam ser estimados e considerados na determinação das propriedades de aglomeração das galáxias.

O primeiro passo deste estudo foi selecionar cerca de 900.000 galáxias luminosas, ou seja, que podem ser vistas até grandes distâncias. Essa amostra cobre o maior volume do Universo até hoje usado para medida de aglomeração de galáxias, graças ao bem sucedido desenvolvimento do projeto SDSS-III. A área analisada atingiu 9913 graus quadrados, representando mais de ¼ da área total do céu e inclui galáxias existentes até 6 bilhões de anos atrás. Distâncias foram estimadas a partir das magnitudes observadas em 5 bandas espectrais através de uma técnica denominada redshifts fotométricos. Uma representação da distribuição dessas galáxias é mostrada na figura acima, que representa a distribuição de galáxias luminosas observadas pelo SDSS-III, com redshifts fotométricos entre 0,25 e 0,75. A nossa Galáxia está no centro da figura e cada pequeno ponto verde representa uma galáxia..

Usando diferentes métodos, a equipe do SDSS-III mostrou em trabalho recentemente publicado, quanto este efeito combinado de ocultação e contaminação pelas estrelas interfere nas estimativas da aglutinação das galáxias e como podem ser corrigidos.

Ao final do levantamento, cada galáxia, do total de cerca de 1 milhão, terá uma determinação de redshift espectroscópica, com uma precisão superior às medidas fotométricas, dotando esta amostra de condições sem precedentes para estudar o Universo com grande precisão.

Fonte: ON

Telescópio observa nuvens escuras no Touro

Uma nova imagem do telescópio APEX (Atacama Pathfinder Experiment), situado no Chile, mostra um filamento sinuoso de poeira cósmica com mais de dez anos-luz de comprimento.

© APEX (Barnard 211 e Barnard 213)

No seu interior estão escondidas estrelas recém-nascidas, e nuvens densas de gás preparam-se para colapsar e formar ainda mais estrelas. Esta é uma das regiões de formação estelar mais próximas de nós. Os grãos de poeira cósmica são tão frios que são necessárias observações no comprimento de onda do milímetro para podermos detectar o seu brilho tênue.

A nuvem molecular do Touro, na constelação do Touro, situa-se a cerca de 450 anos-luz de distância. Esta imagem mostra duas partes de uma estrutura filamentar muito comprida na nuvem, conhecidas como Barnard 211 e Barnard 213. Os nomes vêm do atlas fotográfico de “marcas escuras do céu” compilado por Edward Emerson Barnard no início do século XX. No visível estas regiões aparecem como tiras escuras, sem estrelas. Barnard argumentou de forma correta que esta aparência se devia a “matéria obscurante no espaço”.

Sabemos hoje que estas marcas escuras são na realidade nuvens de grãos de poeira e gás interestelar. Os grãos de poeira - pequeníssimas partículas parecidas com cinza fina e areia - absorvem a radiação visível, impedindo-nos de observar o rico campo estelar por trás das nuvens. A nuvem molecular do Touro mostra-se particularmente escura nos comprimentos de onda visíveis, uma vez que não possui estrelas de grande massa que iluminam as nebulosas em outras regiões de formação estelar como Orion. Os grãos de poeira emitem eles próprios um brilho fraco mas, uma vez que são extremamente frios, com temperaturas de cerca de -260ºC, a sua radiação só pode ser observada em comprimentos de onda muito maiores que os da radiação visível, a cerca de um milímetro.

Estas nuvens de gás e poeira não são apenas um obstáculo aos astrônomos que desejam observar as estrelas por trás delas. Na realidade, elas próprias são locais de nascimento de novas estrelas. Quando as nuvens colapsam sob a sua própria gravidade, fragmentam-se em nódulos. Dentro destes nódulos podem formar-se núcleos densos, onde o hidrogênio gasoso se torna suficientemente denso e quente para que se iniciem reações de fusão: nasce uma nova estrela. O nascimento da estrela encontra-se por isso rodeado por um casulo de poeira denso, que impede a observação nos comprimentos de onda do visível. É por isso que observações a maiores comprimentos de onda, tais como o milímetro, são essenciais para o estudo dos primeiros estágios de formação estelar.

A parte superior direita do filamento que aqui mostramos é a Barnard 211, enquanto que a parte inferior esquerda é a Barnard 213. As observações na banda do milímetro obtidas com a câmera LABOCA montada no telescópio APEX, que mostram o brilho dos grãos de poeira, estão aqui representadas em tons de laranja, encontrando-se sobrepostas a uma imagem da região no óptico, a qual mostra um campo de fundo rico em estrelas. A estrela brilhante por cima do filamento é a φ Tauri, enquanto que a que se encontra parcialmente visível no lado esquerdo da imagem é a HD 27482. Ambas as estrelas estão mais próximo de nós que o filamento e não se encontram associadas a ele.

As observações mostram que a Barnard 213 já se fragmentou e formou nódulos densos - como está ilustrado nos brilhantes nódulos de gás iluminado - e a formação estelar já ocorreu. No entanto, a Barnard 211 encontra-se num estágio mais inicial da sua evolução; o colapso e fragmentação estão ainda ocorrendo e irão dar origem a formação estelar no futuro. Esta região é por isso um excelente local para estudar como é que as “marcas escuras do céu” de Barnard desempenham um papel crucial no ciclo de vida das estrelas.

As observações foram efetuadas por Alvaro Hacar (Observatório Astronômico Nacional-IGN, Madrid, Espanha) e colaboradores. A câmera LABOCA opera no telescópio APEX de 12 metros, no planalto do Chajnantor nos Andes chilenos, a uma altitude de 5.000 metros. O APEX é o percursor da nova geração de telescópios submilimétricos, o Atacama Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que se encontra em construção e operação no mesmo planalto.

Fonte: ESO

Mapa de regiões com formação estelar

Um mapa divulgado com dados coletados pela sonda Planck da ESA, revela 10 mil regiões de formação estelar, muitas delas nunca vistas antes por astrônomos.

© Planck (distribuição de monóxido de carbono no espaço)

A imagem foi divulgada nesta semana e mostra berçários de estrelas tão frios que atingem temperaturas de apenas 7 kelvin, aproximadamente 266 graus Celsius negativos.

Os pontos azuis na imagem acima mostram concentrações de centros estelares. A detecção das regiões é feita de forma indireta. Como o hidrogênio que forma as nuvens de gás é difícil de ser detectado, os cientistas procuram por monóxido de carbono para coletar as informações que compõem o mapa.

Fonte: ESA

Estrelas movidas à matéria escura no Universo

Algumas das estrelas mais antigas do Universo estão muito distantes para serem vistas, mas se o núcleo delas for movido por matéria escura, isso pode ser determinado pelo brilho ao redor delas.

© NASA/ESA (distribuição da matéria visível e da matéria escura)

Se essa estranha matéria dá mesmo energia às estrelas, os telescópios de infravermelho conseguem enxergar a luz resultante, que deve ser diferente da que emana de estrelas como o Sol, que contam com o processo de fusão para gerar energia.

A matéria escura nunca foi detectada diretamente e só pode ser estudada pelos seus efeitos gravitacionais em corpos visíveis. Mas sua presença pode ter exercido um papel dominante na criação das primeiras estrelas.

Essas estrelas alimentadas por matéria escura brilham muito, apesar da fonte. Enquanto a luz de uma estrela individual é muito distante para ser medida, os astrônomos podem aprender muito ao analisar a luz combinada de várias estrelas antigas, incluindo aquelas alimentadas pela estranha matéria.

Em um novo estudo, uma equipe de astrônomos calculou a quantidade de luz que as estrelas escuras iriam produzir para determinar se o brilho seria visível em ondas no infravermelho.

A luminosidade das estrelas, combinada com a luz produzida pelas galáxias, cria um arco de luz similar ao que as muitas lâmpadas acesas produzem nas cidades. Ao estudar esse brilho geral, os cientistas esperam entender mais sobre as fontes individuais de luz.

É possível comparar a luminosidade máxima e mínima produzida. Para as estrelas antigas, são analisadas propriedades como a relação entre a massa e o brilho, quanto tempo ela pode ser alimentada pela matéria escura e o nível de formação de estrelas.

Como leva muito tempo para a luz viajar distâncias tão grandes, as estrelas analisadas são muito antigas. Ao focar no brilho produzido por essas fontes distantes, os astrônomos podem examinar o passado da luz produzida pelas primeiras estrelas.

“Como não é possível estudar diretamente a formação de estrelas no início do Universo, nós dependemos de simulações numéricas”, comenta Andreas Maurer e Martin Raue, da Universidade de Hamburgo.

Os cientistas esperam que, ao estudar esse brilho antigo, eles eventualmente consigam determinar se alguns grupos de estrelas são alimentadas pela matéria escura ou pelo método mais familiar de fusão.

As estrelas se formam quando a gravidade une a matéria. Conforme as nuvens de hidrogênio e hélio – os únicos elementos presentes no começo do Universo – se quebravam, a matéria escura presa no meio seria comprimida.

A matéria escura, assim como a comum, deve ter também sua antimatéria. “Toda partícula no Universo tem uma antipartícula”, explica o astrofísico Douglas Spolyar, da Universidade de Chicago, que não esteve envolvido na nova pesquisa, mas estuda o assunto.

Quando uma partícula e sua antipartícula se encontram, elas se aniquilam, transformando-se em fótons, elétrons e pósitrons. Conforme essas partículas leves interagem com o meio, elas aquecem-no. Se esse meio estiver no centro de uma estrela recém formada, a aniquilação da matéria escura poderia substituir o processo de fusão no núcleo estelar.

Do mesmo modo, se uma estrela estabilizada capturar matéria escura suficiente, a destruição das partículas e antipartículas poderia substituir a fusão como fonte de energia. Essa pressão adicional "explode” a estrela, por isso reduz a fusão nuclear.

O processo é tão poderoso que apenas cerca de 1% da massa estelar teria que ser matéria escura para isso.

As estrelas escuras são maiores e mais geladas do que suas parceiras convencionais. Elas também duram mais do que as estrelas com fusão nuclear.

“Com um estoque suficiente de matéria escura, as estrelas escuras podem ter vidas que excedem a idade do Universo; elas ainda podem existir hoje”, comenta Maurer.

“A densidade da matéria escura pode ser bilhões de vezes maior no centro da galáxia, onde as estrelas podem capturar muito mais dela”, comenta Spolyar. “Estrelas escuras podem estar surgindo no centro da galáxia”.

Fonte: LiveScience

Retrato de um asteroide condenado

Um novo estudo levantou uma possibilidade para explicar os misteriosos brilhos de raios X detectados por alguns anos pelo observatório de raios X Chandra na região de Sagittarius A* (Sgr A*).

© NASA (buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea)

O estudo sugere uma nuvem ao redor de Sgr A*, um buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea, que contém centenas de trilhões de asteroides e cometas que foram arrancados de suas estrelas originais. A emissão do brilho ocorre quando asteroides de cerca de 10 quilômetros de raio são consumidos pelo buraco negro. Um asteroide que participou de um encontro imediato com outro objeto como uma estrela ou planeta pode ser ejetado em uma órbita diretamente direcionada para Sgr A*. Se o asteroide passa a uma distância de 160 milhões de quilômetros do buraco negro, mais ou menos a distância entre a Terra e o Sol, ele é quebrado em pedaços devido às forças de maré do buraco negro. Esses fragmentos seriam então vaporizados pela fricção à medida que eles passassem pelo gás tênue e quente fluindo no Sgr A*, esse processo seria algo similar ao que acontece com um meteoro que é aquecido devido ao atrito causando um clarão quando entra na atmosfera da Terra. Uma emissão de energia é produzida e eventualmente a parte remanescente do asteroide é engolida pelo buraco negro.

Fonte: NASA

A rotação de Vênus desacelerou

A velocidade de rotação do planeta Vênus é inferior do que a comunidade científica tinha calculado até o momento, informou a Agência Espacial Europeia (ESA), que comparou suas últimas medições com as realizadas no começo da década de 1990.

© NASA (Vênus)

Os cientistas estudaram os dados proporcionados pela sonda Vênus Express, que entrou em sua órbita em abril de 2006 para estudar em detalhe o planeta e sua atmosfera mediante seu Espectrômetro de Imagem Infravermelha e Visível, e comprovaram que havia detalhes de sua superfície que não apareciam onde eram esperados.

Se for mantido o ritmo de rotação calculado pelo satélite Magellan da NASA no começo dos anos 90, os traços analisados teriam que estar situados a cerca de 20 km mais ao norte, segundo informou a ESA.

"Quando os dois mapas não coincidiram, a princípio pensei que havia um erro em meus cálculos, porque as medições do Magellan foram muito precisas, mas comprovamos qualquer possível falha que nos ocorreu", diz na nota o cientista planetário Nils Müller, do Centro Aeroespacial alemão DLR.

Os cientistas estabeleceram com os dados proporcionados pela missão do Magellan que uma rotação completa de Vênus equivalia a 243 dias da Terra, mas as observações da superfície facilitadas pela Vênus Express só poderiam coincidir com a primeira se seus dias fossem 6,5 minutos superiores ao calculado.

Recentes modelos atmosféricos mostraram que o planeta poderia ter diminuído seus ciclos climáticos durante as últimas décadas, o que também poderia ter feito variar os períodos de rotação, mas nenhuma das razões com que a comunidade científica trabalha é definitiva.

Na Terra o tamanho dos dias pode chegar a variar cerca de um milissegundo ao ano, sendo afetada pelos ventos e as marés nesse período. Com missões como a Venus Express, se espera poder determinar como esse tipo de forças influenciam Vênus, o que ajudaria a descobrir, entre outros fatores, a composição de seu núcleo.

Fonte: ESA

O remanescente de supernova G350.1-0.3

Pistas vitais sobre o devastador fim da vida de estrelas massivas podem ser encontradas estudando a consequência de suas explosões.

© Chandra (remanescente de supernova G350.1-0.3)

Nesses mais de doze anos de operações científicas, o Observatório de raios X Chandra da NASA, tem estudado muitos dessas partes remanescentes da explosão de supernovas espalhadas através da galáxia.

O mais recente exemplo dessa importante investigação é uma imagem realizada pelo Chandra da parte remanescente da supernova conhecida como G350.1-0.3. Esse campo de detritos estelares está localizado a aproximadamente 14.700 anos-luz de distância da Terra, na direção do centro da Via Láctea.

Evidências encontradas pelo Chandra e pelo telescópio XMM-Newton da ESA sugerem que um objeto compacto dentro do G350.1-0.3 pode ser o núcleo denso da estrela que explodiu. A posição dessa provável estrela de nêutrons, é bem distante do centro da emissão de raios X. Se a explosão de supernova ocorreu perto do centro da emissão de raios X então a estrela de nêutrons deve ter recebido um poderoso golpe durante a explosão da supernova.

Os dados sugerem que essa parte remanescente de uma supernova, como aparece na imagem tem entre 600 e 1.200 anos de vida. Se a estimativa da localização da explosão estiver correta, isso significa que a estrela de nêutrons tem se movimentado a uma velocidade de no mínimo 4,8 milhões de quilômetros por hora desde a explosão.

Outro intrigante aspecto do objeto G350.1-0.3 é que ele possui uma forma pouco comum. A parte remanescente de uma supernova têm uma forma aproximadamente circular, mas o G350.1-0.3 tem uma forma totalmente assimétrica como pode ser visto nos dados obtidos pelo Chandra e integrados na imagem acima na cor dourada. Dados infravermelhos do Telescópio Spitzer da NASA, apresentado em cor azul clara, também esboça a morfologia encontrada pelo Chandra. Os astrônomos acreditam que essa forma bizarra se deve ao fato do campo de detritos estelares estar se expandindo numa nuvem de gás molecular frio.

A idade de 600 a 1.200 anos coloca a explosão que criou o objeto G350.1-0.3 na mesma faixa de idade de outras explosões de supernovas importantes e famosas como a que formou a supernova do Caranguejo e a SN 1006. Contudo, é improvável que qualquer um tenha visto essa explosão na Terra devido à existência de gás e poeira que obscurece a imagem do objeto e que está localizado na mesma linha de visão da parte remanescente da supernova.

Fonte: Daily Galaxy

Um dos mais antigos aglomerados de galáxias do Universo

A imagem a seguir feita pelo Chandra mostra gás quente gravitacionalmente amarrado envelopando a distante galáxia conhecida como 3C294.

© Chandra (galáxia 3C294)

Essa emissão de raios-X é considerada uma assinatura de um aglomerado de galáxias extremamente massivo, ou seja, uma das maiores estruturas presentes no Universo conhecido. Os astrônomos acreditam ter registrado  o aglomerado ao redor da 3C294 em um tempo quando o Universo tinha somente 20 por cento da sua idade atual. Esse distante aglomerado contudo teve importantes implicações  para o entendimento de como o Universo evoluiu a partir de uma época muito distante.

A imagem do Chandra revela uma região em forma de ampulheta de raios X ao redor da rádio galáxia previamente conhecida, vista como sendo o objeto central na cor azul. A intensidade da emissão de raios X é mostrada em vermelho para os raios X de baixa intensidade, verde para aqueles de intensidade intermediária e azul para os raios X de mais alta energia.

As vastas nuvens de gás quente que envolvem os aglomerados de galáxias são aquecidas pelo colapso que ocorre em direção ao centro do aglomerado. Até o surgimento do instrumento Chandra, os telescópios de raios X não tinham a sensibilidade necessária para identificar essa assinatura da emissão nesta frequência de aglomerados de galáxias distantes.

Fonte: NASA

Imagem infravermelha da Nebulosa Carina

O Very Large Telescope (VLT) do ESO captou a imagem no infravermelho mais detalhada conseguida até agora da Nebulosa Carina (NGC 3372), uma maternidade estelar.

© ESO (Nebulosa Carina no infravermelho)

Muitas estruturas previamente escondidas e espalhadas pela espetacular paisagem celeste de gás, poeira e estrelas jovens, são agora visíveis. Esta é uma das imagens mais extraordinárias obtidas pelo VLT.

No coração profundo da Via Láctea encontra-se a maternidade estelar chamada Nebulosa Carina. Situa-se a cerca de 7.500 anos-luz de distância da Terra na constelação Carina (a Quilha). Esta nuvem de gás e poeira brilhante é uma das incubadoras de estrelas de grande massa mais próximas da Terra, incluindo várias das estrelas mais brilhantes e de maior massa que se conhecem. Uma delas, a misteriosa e altamente instável Eta Carinae, foi a segunda estrela mais brilhante no céu durante vários anos, por volta de 1840 e irá provavelmente explodir como uma supernova num futuro próximo, em termos astronômicos. A Nebulosa Carina é um laboratório perfeito para estudarmos os nascimentos violentos e as vidas iniciais das estrelas.

© ESO (Nebulosa Carina no visível)

Embora esta nebulosa seja espetacular em imagens no visível, vista acima, o certo é que muitos dos seus segredos se encontram escondidos por detrás de espessas nuvens de poeira. Para conseguir penetrar neste véu, uma equipe de astrônomos europeus liderada por Thomas Preibisch (Observatório da Universidade de Munique, Alemanha), utilizou o VLT  e a sua câmara infravermelha HAWK-I.
Centenas de imagens individuais foram combinadas para criar a imagem, vista no topo, que é o mosaico infravermelho mais detalhado já obtido para esta nebulosa, e também uma das melhores imagens jamais criadas pelo VLT. Mostra-nos não apenas as estrelas brilhantes de grande massa, mas também centenas de milhares de estrelas muito mais tênues, as quais não se conseguiam observar anteriormente. Um dos objetivos principais dos astrônomos era a procura nesta região de estrelas muito mais tênues e de menor massa que o Sol. A imagem é igualmente suficientemente profunda para permitir a detecção de estrelas jovens anãs marrons.
A ofuscante estrela Eta Carinae aparece na parte inferior esquerda da nova imagem. Encontra-se rodeada por nuvens de gás que brilham devido a intensa radiação ultravioleta. Por toda a imagem aparecem também muitos nós compactos escuros, que permanecem opacos mesmo no infravermelho. São casulos de poeira onde novas estrelas se encontram em formação.
Durante os últimos milhões de anos, esta região do céu formou um grande número de estrelas, tanto individuais como em aglomerados. O brilhante aglomerado de estrelas próximo do centro da imagem chama-se Trumpler 14. Embora este objeto possa ser observado perfeitamente no visível, nesta imagem infravermelha conseguem distinguir-se estrelas muito mais tênues. E do lado esquerdo da imagem, podemos observar uma pequena concentração  de estrelas amareladas. Este grupo foi visto pela primeira vez nestes novos dados do VLT; estas estrelas não podem ser observadas na luz visível. Este é apenas um dos muitos objetos novos revelados pela primeira vez neste panorama.

Fonte: ESO

Imagem clássica de uma galáxia espiral barrada

O telescópio espacial Hubble fez uma imagem clássica da galáxia espiral barrada NGC 1073, que pode ser encontrada na constelação de Cetus (O Monstro do Mar).

© Hubble (galáxia NGC 1073)

A nossa própria galáxia, ou seja, a Via Láctea é uma espiral barrada similar, e o estudo de galáxias como a NGC 1073 ajudará os astrônomos a aprenderem mais sobre a nossa casa celeste.

A maior parte das galáxias espirais no Universo tem uma estrutura de barra em seu centro, e a imagem do Hubble da NGC 1073 oferece uma visão particularmente clara de uma dessas estruturas. Acredita-se que as barras preenchidas com estrelas das galáxias emergem à medida que ondas de densidade gravitacional afunilam o gás em direção ao centro da galáxia, suprindo de material para a criação de novas estrelas. O transporte de gás pode também alimentar os buracos negros supermassivos que habitam o centro de quase todas as galáxias.

Alguns astrônomos têm sugerido que a formação de uma estrutura central como uma barra poderia ser um sinal da passagem da galáxia espiral por um intenso processo de formação de estrelas em sua fase adulta, já que as barras tornam-se mais comuns em galáxias tomadas por estrelas vermelhas mais velhas do que de estrelas azuis mais jovens. Essa linha do tempo poderia considerar também as observações de que no início do Universo, somente um quinto das galáxias espirais continham barras, enquanto que mais de dois terços ganharam a estrutura na era moderna do cosmos.

Enquanto que a imagem do Hubble da NGC 1073 é em alguns aspectos um retrato arquétipo de uma galáxia espiral barrada, existem algumas peculiaridades que precisam ser destacadas.

Uma, ironicamente, é quase, mas não totalmente, invisível para os telescópios ópticos como o Hubble. Na parte superior esquerda da imagem, uma estrutura aproximada de um anel formado de recentes formações de estrelas esconde uma brilhante fonte de raios X. Chamada de IXO 5, essa fonte de raios X é provavelmente um sistema binário que apresenta um buraco negro e uma estrela ambos orbitando um ao outro. Comparando as observações em raios X feitas pelo telescópio espacial Chandra, com essa imagem do Hubble, os astrônomos estimaram com uma certa precisão a posição do IXO 5, abaixo de uma das duas estrelas apagadas visíveis nessa imagem. Contudo, as observações em raios X com os atuais instrumentos disponíveis não são precisas o suficiente para concluir de forma definitiva qual das duas estrelas.

A imagem do Hubble não somente nos diz sobre uma galáxia em nossa vizinhança cósmica. Nós também podemos discernir pistas de objetos muito mais distantes, dos quais a luz emitida nos conta histórias sobre as eras mais antigas da história cósmica.

Através do campo de visão da imagem do Hubble, galáxias mais distantes estão brilhando através da NGC 1073, com alguns exemplos de galáxias avermelhadas aparecendo claramente na parte superior esquerda da imagem.

Mais intrigante ainda é que três dos pontos brilhantes de luz nessa imagem não são nem estrelas de primeiro plano da própria Via Láctea nem estrelas mais distantes da NGC 1073. De fato, esses pontos não são estrelas. Eles são quasares, fontes de luz incrivelmente brilhantes geradas pela matéria aquecida e que cai em direção aos buracos negros supermassivos, em galáxias a bilhões de anos-luz de distância da Terra. A chance do alinhamento com a NGC 1073 e o brilho incrível desses objetos, pode fazer parecer com que eles façam parte da galáxia, mas eles são de fato alguns dos objetos observáveis mais distantes do Universo.

Fonte: ESA

Gravidade repulsiva como alternativa à energia escura

Quando os cientistas descobriram em 1998 que o Universo se expandia a um ritmo acelerado, a possibilidade de que a energia escura poderia explicar a observação foi, no mínimo, um conceito intrigante.

© Wikimedia Commons (superaglomerado de Virgem)

Como tem havido pouco progresso em descobrir exatamente o que é a energia escura, tornou-se então mais um problema do que uma solução para alguns cientistas. Um físico, Massimo Villata, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), em Pino Torinese, Itália, descreve a energia escura como “embaraçosa”, dizendo que o conceito é um elemento ad hoc para a cosmologia padrão e é destituído de qualquer significado físico. Villata é um dos muitos cientistas que estão à procura de novas explicações da expansão acelerada do Universo que envolvem alguma forma de gravidade repulsiva (anti-gravidade). Neste caso, a gravidade repulsiva poderia decorrer da ocultação da antimatéria nos espaços vazios.

Durante os últimos anos, um físico do CERN, Dragan Hajdukovic, vem investigando o que pensa ser uma parte muito negligenciada do cosmos: o vácuo quântico. Ele sugere que o vácuo quântico tem uma carga gravitacional decorrente da repulsão gravitacional de partículas e anti-partículas virtuais. Anteriormente, este cientista mostrou teoricamente que esta gravidade repulsiva pode explicar várias observações, incluindo efeitos geralmente atribuída a matéria escura. Além disso, esta gravidade adicional sugere que vivemos num Universo cíclico e pode fornecer uma perspectiva sobre a natureza dos buracos negros e uma estimativa da massa do neutrino. Em seu trabalho mais recente, publicado na revista Science Astrophysics and Space, ele mostra que o vácuo quântico poderia explicar mais uma observação: A expansão acelerada do Universo, sem a necessidade de energia escura.

Fonte: PhysOrg e AstroPT

Hubble capta galáxia mais brilhante conhecida

O telescópio espacial Hubble obteve imagens sem precedentes da galáxia mais brilhante descoberta até agora, graças a um fenômeno conhecido como lente gravitacional.

© Hubble (aglomerado de galáxias RCS2 032727-132623)

Uma lente gravitacional ocorre quando a gravidade de um objeto gigantesco, como um buraco negro ou um conjunto de galáxias, causa uma distorção no espaço-tempo.

A luz procedente de objetos mais distantes e brilhantes se reflete e aumenta quando passa por essa região distorcida pela gravidade. A NASA informou que "esta observação proporciona uma oportunidade única para o estudo das propriedades físicas de uma galáxia que formava, de maneira vigorosa, estrelas quando o Universo tinha apenas um terço de sua idade atual".

Jane Rigby e sua equipe de astrônomos no Centro Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, apontaram o telescópio Hubble em direção a um dos exemplos mais notáveis de lente gravitacional, um arco de luz de quase 90 graus no aglomerado de galáxias RCS2 032727-132623.

A vista que o Hubble obteve da galáxia distante é muito mais detalhada que a imagem que seria obtida sem a presença da lente gravitacional. A presença da lente gravitacional mostra como as galáxias evoluíram em 10 bilhões de anos.

Enquanto as galáxias mais próximas à Terra estão plenamente maduras e se aproximam do fim como criadouro de estrelas, as galáxias mais distantes proporcionam testemunho dos tempos de formação do Universo. Estão tão distantes que a luz daqueles eventos cósmicos só alcança a Terra agora. As galáxias mais distantes não só brilham mais tênues no espaço, como também aparecem muito menores.

Em 2006 uma equipe de astrônomos que usou o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile, o instrumento óptico mais avançado do mundo, mediu a distância do arco e calculou que esta galáxia aparece três vezes mais brilhante que as outras galáxias descobertas antes, vistas também através de lentes gravitacionais.

Em 2011, os astrônomos usaram o Hubble para captar imagens e analisar a galáxia com o telescópio orbital. Como é típico nas lentes gravitacionais a imagem distorcida da galáxia se repete várias vezes no conjunto de lente que aparece à frente. A tarefa dos astrônomos é reconstruir como se veria realmente a galáxia sem o efeito de distorção.

A aguda visão do Hubble permitiu que os astrônomos eliminassem as distorções e reconstruíssem a imagem como seria vista normalmente. A reconstrução mostra as regiões brilhantes onde se formam as estrelas, muito mais iluminadas que qualquer região de estrelas jovens na Via Láctea.

Fonte: NASA

O quarto exoplaneta potencialmente habitável

Uma equipe internacional de astrônomos anunciou a descoberta de um novo exoplaneta potencialmente habitável, elevando para quatro o número de planetas detectados situados fora de nosso Sistema Solar.

© NASA (exoplaneta orbitando perto de estrela)

"Este planeta rochoso é o novo e melhor candidato para manter água em estado líquido em sua superfície e pode abrigar vida tal qual nós a conhecemos", explicou Guillem Anglada-Escudé, chefe da equipe que trabalha na Carnegie Institution for Science, em Washington.

Este planeta (GJ 667Cc) está em órbita em torno de uma estrela batizada de GJ 667C, situada a cerca de 22 anos-luz da Terra.

Ele contorna a sua estrela em 28 dias e tem uma massa mínima 4,5 vezes a da Terra. É também cerca de 50% mais pesado que o nosso planeta. O planeta se encontra a uma distância de sua estrela em uma "zona habitável", onde as temperaturas não são nem muito quentes nem muito frias, permitindo que a água permaneça em estado líquido.

Os pesquisadores também descobriram indícios que levam a crer que pelo menos um outro exoplaneta (GJ 667Cb) com período de 7,2 dias também está em órbita na mesma estrela. Esta estrela faz parte de um sistema que possuí três estrelas.

© CIS (dois novos exoplanetas ao redor da estreala GJ 667C)

Esta descoberta prova que planetas potencialmente habitáveis podem se formar em uma maior variedade de ambientes que acreditávamos, notaram os autores desta descoberta que deve ser publicada no The Astrophysical Journal Letters.

Os astrônomos utilizaram dados públicos do Observatório Europeu Austral (ESO) no Chile que analisaram de acordo com um novo método. Eles incorporaram medidas efetuadas com os telescópios do Observatório Keck no Havaí.

Fonte: Carnegie Institution for Science

Mapeamento de matéria além do Sistema Solar

A NASA divulgou dados de observações inéditas de átomos que circundam o Sistema Solar.

© NASA (Sistema Solar indo para região de menor densidade estelar)

Utilizando a sonda IBEX (Interstellar Boundary Explorer), astrônomos puderam captar elementos químicos vindos de regiões vizinhas e medir o volume desses materiais dentro e fora da heliosfera, uma região ao redor do Sol que protege a Terra e outros planetas de raios cósmicos.

Seis estudos sobre os resultados colhidos pela missão IBEX serão divulgados na edição de fevereiro da revista "Astrophysical Journal", uma das principais publicações científicas sobre astronomia no mundo.

O estudo mostrou a diferença nos índices de hidrogênio, oxigênio e gás neônio dentro da zona de influência do Sol e na região de nuvens de poeira cósmica que circunda o Sistema Solar. Há uma década, uma outra missão da NASA chamada Ulysses já havia detectado átomos de Hélio vindos de fora da heliosfera.

A heliofera acontece quando os ventos solares se encontram com o ambiente espacial entre as estrelas, que pressiona de volta o material vindo do Sol. Isso forma uma esfera que não permite a entrada de partículas com elétrons a mais ou a menos. Apenas as partículas neutras conseguem penetrar dentro da heliosfera e serem detectadas, por exemplo, pela sonda IBEX.

Esses átomos que entram na heliosfera chegam até os painéis da sonda IBEX a uma velocidade de 83,5 mil quilômetros por hora, uma velocidade menor (11,2 mil km/h a menos) do que os cientistas previam antes com base nos dados da sonda Ulysses.

Outra conclusão corrigida pelos novos dados da IBEX é a de que o Sol se encontra, atualmente, na borda de uma região conhecida como Nuvem Interestelar Local. Os dados coletados pela sonda Ulysses fizeram os cientistas acreditar que o Sistema Solar já estivesse deixando essa região rumo a outras partes do espaço.

O estudo divulgado agora fornece pistas sobre como essas nuvens afetam o formato e a composição da heliosfera. Ainda nas proximidades do Sistema Solar existe outra região chamada Nuvem G.

Os pesquisadores notaram que a Nuvem Interestelar Local não chega até a região de Alpha Centauri, onde o trio de estrelas mais próximas do Sol se encontra.
Nos próximos anos, quando as naves Voyager chegarem até as fronteiras do Sistema Solar, o estudo mais detalhado das partículas neutras e ionizadas será possível, segundo David McComas, cientista principal do projeto IBEX.

As descobertas da missão IBEX gera uma dúvida: seria a região do Sol tão diferente quanto aos elementos químicos que a formam na comparação com as regiões vizinhas?

O questionamento veio após as medições mostrarem que o Sistema Solar e outras partes mais distantes da Via Láctea apresentarem concentrações maiores de oxigênio e menores do gás neônio do que a área que faz divisa com a heliosfera.

Para os cientistas, isso pode indicar que o Sol foi criado em uma região com menos oxigênio do que se pensava ou talvez que o oxigênio seja mais comum de ser encontrado ligado em materiais galácticos como grãos de poeira e blocos de gelo.

Fonte: NASA

Um bolsão de formação estelar

Uma nova imagem da NGC 3324 a seguir mostra uma maternidade estelar. A intensa radiação ultravioleta emitida por várias das estrelas jovens quentes da NGC 3324 faz com que a nuvem de gás brilhe com cores vivas ao mesmo tempo que escava uma cavidade no gás e poeira ao seu redor.

© ESO (NGC 3324)

A NGC 3324 está situada na constelação austral de Carina, a cerca de 7.500 anos-luz de distância da Terra. Encontra-se nos arredores norte do ambiente caótico da nebulosa Carina, a qual se viu esculpida por muitos outros bolsãos de formação estelar.

© ESO (Nebulosa Carina)

Um depósito rico em gás e poeira na região da NGC 3324 deu origem a formação estelar intensa nessa zona há vários milhões de anos e levou a criação de várias estrelas muito grandes e quentes, as quais se podem observar bem destacadas nesta nova imagem.
Os ventos estelares e a intensa radiação emitida por estas estrelas jovens abriram um buraco no gás e poeira circundantes, o que se observa claramente como uma parede de material na região central direita da imagem. A radiação ultravioleta emitida pelas estrelas quentes jovens retira elétrons dos átomos de hidrogênio, que são seguidamente recapturados, originando um brilho característico de cor avermelhada à medida que os elétrons decaem em cascata através dos vários níveis de energia, mostrando-nos toda a extensão do gás difuso local. Outras cores vêm de outros elementos, com o brilho característico do oxigênio duas vezes ionizado tornando as partes centrais da imagem amarelo-esverdeadas.
Tal como as nuvens no céu da Terra, os observadores de nebulosas imaginam formas entre estas nuvens cósmicas. Um dos apelidos para a região NGC 3324 é a de Nebulosa Gabriela Mistral, nome que vem da poetisa chilena que ganhou o prêmio Nobel da literatura em 1945. As bordas da parede de gás e poeira à direita parecem-se bastante com uma cara humana de perfil, com o “alto” no centro correspondendo a um nariz.
O instrumento Wide Field Imager instalado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla revela-nos também muitas estruturas escuras na NGC 3324. Os grãos de poeira nestas regiões bloqueiam a radiação que vem do gás brilhante de fundo, criando estruturas filigrânicas sombrias que acrescentam mais uma camada evocativa a esta já rica imagem.
O olho poderoso do Telescópio Espacial Hubble também já esteve voltado para a NGC 3324. O Hubble consegue observar maiores detalhes do que a visão mais alargada do Wide Field Imager, embora num campo de visão menor. Os dois instrumentos quando usados em conjunto fornecem-nos as perspectivas de zoom-in e zoom-out, ambas bastante interessantes.

Fonte: ESO