Matéria é deslocada por buraco negro a 30% da velocidade da luz

Depois de cair no horizonte de eventos, nada pode escapar de um buraco negro.

© NASA/JPL-Caltech (ilustração do fluxo de material em direção a um buraco negro)

Enquanto as profundezas dos buracos negros podem permanecer para sempre um mistério, os astrônomos podem observar as regiões ao redor deles. Uma equipe de pesquisadores relatou, pela primeira vez, avistar um aglomerado de matéria caindo diretamente em um buraco negro distante em quase um terço da velocidade da luz.

As observações, oriundas do observatório de raios X XMM-Newton da ESA, são do buraco negro supermassivo de 40 milhões de massas solares no centro da galáxia PG211+143, a cerca de um bilhão de anos-luz de distância da Terra. A PG211+143 é uma galáxia Seyfert, o que significa que ela abriga um buraco negro brilhante que alimenta ativamente seu centro, puxando gás e poeira de seus arredores. Ao dispersar pelo comprimento de onda a luz de raios X recebida deste material, os pesquisadores liderados por Ken Pounds, da Universidade de Leicester, registraram um volume de matéria caindo no buraco negro a 30% da velocidade da luz, cerca de 90.000 quilômetros por segundo.

Curiosamente, o gás inflado não mostrava rotação, não se movia da mesma forma que o disco de acreção maior que brilhava ao redor do buraco negro, quando sua distância inicial era apenas 20 vezes o tamanho do buraco negro.

A tradicional "imagem" de um buraco negro tem um objeto compacto e massivo no centro, cercado por um disco de gás quente. Isso decorre do fato de que, como os buracos negros são tão pequenos em comparação com a massa que eles mantêm, a matéria não pode simplesmente penetrar no buraco negro de uma só vez; em vez disso, forma um disco rodopiante, como água fluindo pelo ralo, e eventualmente aproxima-se do buraco negro para cair em seu interior. Como matéria se move do disco externo em direção ao horizonte de eventos, ele perde energia potencial gravitacional, que é convertida em radiação que pode ser observada.

Nesta imagem tradicional, as órbitas de material dentro do disco de acreção são consideradas alinhadas com o spin do próprio buraco negro, formando um único disco. Esta observação, na qual a matéria mostrou pouca rotação, é intrigante, pelo menos até a introdução de modelos de computador recentes também desenvolvidos na Universidade de Leicester e operados usando a instalação de supercomputadores DiRAC do Reino Unido.

A teoria e os modelos consideram o fato de que a matéria pode cair em direção a um buraco negro de qualquer direção. Talvez, em vez de apenas um disco, vários discos de acreção desalinhados possam se formar como matéria em fluxos. A matéria pode "rasgar" estes discos, formando anéis de material que, se colidirem, cancelam sua rotação, permitindo que o material flua diretamente no buraco negro, exatamente como os astrônomos observaram.

Tal processo, denominada "acreção caótica", pode ocorrer provavelmente em objetos como os buracos negros supermassivos nos centros de galáxias, que podem acumular enormes quantidades de matéria, particularmente no início de suas vidas ou após interações próximas com outras galáxias. A acreção caótica poderia, ao longo do tempo, retardar o giro de um buraco negro supermassivo, o que permitiria que o buraco negro engolisse a matéria com mais facilidade, crescesse rapidamente e brilhasse intensamente; tais características são observadas nestes objetos no início do Universo.

Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

Fonte: Astronomy

Seguindo 'Oumuamua até ao seu local de origem

Uma equipe de astrônomos rastreou o objeto interestelar 'Oumuamua até várias possíveis estrelas hospedeiras.

© NASA/ESA/ESO/M. Kornmesser (ilustração do objeto interestelar 'Oumuamua)

O objeto foi descoberto no final de 2017, a primeira vez que os astrônomos foram capazes de observar um objeto astronômico de outro sistema estelar que visitou o nosso próprio Sistema Solar.

Bailer-Jones e colegas usaram dados do satélite de astrometria da ESA, Gaia, para encontrar quatro estrelas plausíveis onde 'Oumuamua pode ter começado a sua longa jornada, há mais de um milhão de anos atrás.

A descoberta do objeto interestelar agora conhecido como 'Oumuamua, em outubro de 2017, foi uma novidade: pela primeira vez, foi possível observar um objeto interestelar visitando o nosso Sistema Solar. Infelizmente, o visitante só foi avistado quando já estava de saída, mas os astrônomos ainda assim foram capazes de usar telescópios espaciais e terrestres para medir o movimento do objeto.

Agora, um grupo de astrônomos liderado por Coryn Bailer-Jones do Instituto Max Planck para Astronomia conseguiu retroceder o movimento de 'Oumuamua e identificar quatro estrelas candidatadas onde o objeto interestelar pode ter tido origem. Estudos anteriores já tinham tentado reconstruções parecidas da origem de 'Oumuamua, mas não haviam proposto candidatos plausíveis.

Estes estudos anteriores não continham um ingrediente crucial: em junho de 2018, um grupo liderado pelo astrônomo Marco Micheli, da ESA, mostrou que a órbita de 'Oumuamua dentro do Sistema Solar não era a de um objeto em queda livre, isto é, um objeto que se movia exclusivamente sob a influência da gravidade. Em vez disso, havia alguma aceleração adicional quando o objeto estava perto do Sol. A explicação provável que é 'Oumuamua tinha alguma aparência com um cometa costituído de gelo que, quando suficientemente aquecido pela luz solar, produz gás que, por sua vez, acelera o objeto de origem como um motor extremamente fraco de um foguete. Apesar de fraca, a liberação de gás não era visível em imagens como as dos cometas quando perto do Sol, é grande demais para ser ignorada quando traçando a órbita.

O novo estudo por Bailer-Jones e colegas tem em conta o modo como a órbita de 'Oumuamua mudou quando o objeto passou perto do Sol, fornecendo uma estimativa precisa da direção original do objeto, bem como da velocidade com que entrou no nosso Sistema Solar.

Isto pode resolver o problema de como 'Oumuamua entrou no Sistema Solar, mas e as estrelas que encontrou pelo caminho, e a sua gravidade combinada que teria influenciado a trajetória do objeto?

Para esta parte da reconstrução, Bailer-Jones usou um tesouro de dados que a missão Gaia da ESA divulgou no passado mês de abril, o DR2 (Data Release 2). Como líder de um dos grupos encarregados de preparar os dados do Gaia para uso pela comunidade científica, Bailer-Jones está muito familiarizado com este conjunto específico de dados. Em particular, DR2 inclui informações precisas sobre as posições, movimento no céu e paralaxe (como medida de distância) para 1,3 bilhões de estrelas. Para sete milhões delas, também temos informações sobre a velocidade radial, isto é, o seu movimento na nossa direção ou na direção oposta. Usando a base de dados astronômica Simbad, os astrônomos incluíram mais 220.000 estrelas no seu estudo, para o qual a velocidade radial está apenas disponível na base de dados Simbad.

Em seguida, ao observar um percurso aproximado: um cenário simplificado no qual tanto 'Oumuamua como todas as estrelas se movem em linhas retas, a velocidades constantes. A partir deste cenário, selecionaram cerca de 4.500 estrelas que eram candidatos promissores para um encontro mais próximo com 'Oumuamua. Então surgiu o próximo passo: traçar os movimentos anteriores destes candidatos e, para 'Oumuamua, usar uma versão suavizada da influência gravitacional de toda a matéria na nossa Galáxia.

Vários estudos já haviam sugerido que 'Oumuamua tinha sido expulso do sistema planetário da sua estrela progenitora durante a fase de formação planetária, onde existem muitos objetos de tamanho pequeno (planetesimais), os quais interagem com planetas gigantes no sistema. O lar do objeto tem provavelmente duas características fundamentais: o rastreamento da órbita de 'Oumuamua leva-nos diretamente ou, pelo menos, muito próximo da estrela de origem. Em adição, a velocidade relativa de 'Oumuamua e da sua estrela hospedeira devem ser, provavelmente e comparativamente, lentas; os objetos normalmente não são ejetados dos seus sistemas natais a grandes velocidades.

Bailer-Jones e colegas descobriram quatro estrelas que são possíveis candidatas a estrela hospedeira de 'Oumuamua. Todas as quatro são estrelas anãs. A que passou mais perto de 'Oumuamua, pelo menos há um milhão de anos, é a estrela anã avermelhada HIP 3757. Passou a cerca de 1,96 anos-luz. Dadas as incertezas não explicadas nesta reconstrução, este valor é suficientemente próximo para que 'Oumuamua tenha tido origem neste sistema planetário (caso a estrela tenha um). No entanto, a velocidade relativa comparativamente grande (cerca de 25 km/s) torna-a menos provável como lar de 'Oumuamua.

A próxima candidata, HD 292249, é parecida com o nosso Sol, estava um pouco mais afastada da trajetória do objeto há 3,8 milhões de anos, mas com uma velocidade relativa menor de 10 km/s. As duas candidatas adicionais encontraram 'Oumuamua há 1,1 e 6,3 milhões de anos, respetivamente, com velocidades e distâncias intermediárias. Estas estrelas já foram catalogadas anteriormente por outros levantamentos, mas pouco se sabe sobre elas.

A fim de expelir 'Oumuamua às velocidades observadas, o sistema natal precisaria de apresentar um planeta gigante adequado que pudesse atirar 'Oumuamua para as profundezas do espaço. Até agora, não foram detectados planetas em torno destas estrelas, mas considerando que nenhuma delas foi examinada intimamente em busca de planetas, isso poderá mudar no futuro.

O estudo também está limitado pelo número de velocidades radiais incluídas no segundo lançamento de dados do Gaia. O terceiro lançamento de dados, previsto para 2021, deverá fornecer este tipo de dados para uma amostra estelar dez vezes maior, o que poderá levar à identificação de candidatas adicionais. A procura pelo sistema original de 'Oumuamua continua. O estudo aqui divulgado apresenta candidatos interessantes, mas ainda não rastreamos o visitante interestelar até à sua casa.

Um artigo foi aceito para publicação no periódico Astronomical Journal.

Fonte: Max Planck Institute for Astronomy

Descoberta surpreendente de uma supernova de 14 anos

As supernovas são vastas explosões que marcam a destruição de estrelas nos estágios finais de sua evolução, sendo um dos fenômenos mais brilhantes do nosso Universo.

© Hubble (NGC 1892)

A história das observações de supernovas é longa: a primeira supernova registrada foi vista na China em 185 dC! Como as supernovas são escassas (talvez 1–3 por século na Via Láctea) e seus estágios mais brilhantes são de curta duração (com duração de apenas alguns meses), apenas um punhado de supernovas foram vistas a olho nu através das eras. A invenção do telescópio, no entanto, mudou isso: à medida que a tecnologia melhorava, os astrônomos puderam observar supernovas brilhantes em galáxias além da Via Láctea.

Hoje, cerca de 50.000 supernovas foram observadas. O campo foi vastamente expandido por recentes pesquisas sobre o céu que metodicamente buscavam transientes. Não obstante, intrépidos astrônomos individuais ainda contribuem para essa cena, como evidenciado pela recente descoberta do astrônomo amador brasileiro Jorge Stockler de Moraes. Em janeiro de 2017, ele fotografou a distante galáxia NGC 1892 usando um telescópio de 12 polegadas de diâmetro. Quando mais tarde comparou sua imagem a uma imagem de arquivo de 2004 da mesma galáxia, tirada como parte do Carnegie-Irvine Galaxy Survey (CGS), ele descobriu uma diferença distinta entre as duas fotos: uma fonte brilhante estava presente na imagem de 2004, que não era visível em sua foto recente.

Stockler de Moraes contatou em seguida o astrônomo James Guillochon (Harvard Center for Astrophysics), que primeiro eliminou possíveis explicações alternativas para a fonte, como planetas menores em nosso Sistema Solar que poderiam ter coincidido com a NGC 1892 na época. Guillochon então trabalhou com uma equipe de colaboradores para explorar outras imagens da galáxia e conduzir imagens de acompanhamento, bem como analisar o transiente na imagem da CGS.

Verificou-se que a CGS2004A com marcação transitória estava ausente em todas as imagens adicionais que os autores exploraram, tanto nos anos anteriores como posteriores à observação da CGS. A análise fotométrica de Guillochon e colaboradores do transiente e nosso conhecimento da natureza da NGC 1892, uma galáxia massiva de formação estelar, sugerem ainda que este transiente provavelmente foi uma supernova do Tipo IIP, causada quando o núcleo de uma estrela massiva (talvez 8 a 50 massas solares) de repente entra em colapso.

Com base na análise dos autores, parece que Stockler de Moraes descobriu por acaso uma explosão estelar que passou despercebida 14 anos atrás. Descobertas como estas nos ajudam a continuar expandindo nossa compreensão de como as estrelas evoluem em todo o Universo.

Fonte: Sky & Telescope

Estrela anã branca é orbitada por fragmentos planetários

O estudo, liderado por Paula Izquierdo, aluna de doutoramento do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL), aprofundou a análise de uma excepcional anã branca, que mostra trânsitos periódicos produzidos por fragmentos de um planetesimal dizimado.

© NASA/JPL-Caltech (disco de poeira e fragmentos planetários em torno de estrela)

As observações usadas para esta pesquisa foram obtidas com o Gran Telescopio Canarias (GTC) e com o telescópio Liverpool.

O estudo confirma a evolução contínua dos trânsitos produzidos pelos remanescentes de um planetesimal em órbita da anã branca WD 1145+017. Estes "detritos" passam em frente da estrela a cada 4,5 horas, bloqueando uma fração da luz da estrela. A interação contínua e a fragmentação destes detritos provocam grandes mudanças na profundidade e na forma dos trânsitos observados.

A WD 1145+017 é uma anã branca, o núcleo remanescente de uma estrela que esgotou o seu combustível nuclear. A maioria das anãs brancas têm massas menores que a do Sol e tamanhos semelhantes à Terra. Muitos estudos indicam que 95% de todas as estrelas no Universo terminarão as suas vidas como anãs brancas, entre elas o nosso próprio Sol.

O estudo deste sistema fornecerá informações sobre o futuro do nosso Sistema Solar. Por esse motivo, a WD 1145+017 é especial. É a primeira anã branca para a qual as mudanças no brilho devido a ocultações (parte da luz da estrela é bloqueada pelos fragmentos de um corpo rochoso numa órbita de 4,5 horas) foram detectadas, sofrendo colisões contínuas que vão resultar na sua desintegração.

Embora este sistema tenha sido apenas descoberto em 2015, já atraiu a atenção de um grande número de grupos de pesquisadores. Este estudo mais recente apresenta os primeiros dados espectroscópicos simultâneos, obtidos com o GTC (10,4 metros) e dados fotométricos do telescópio Liverpool (2 metros), ambos no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma).

"Quando o sistema está fora de trânsito, assumimos que detectamos 100% do fluxo, porque nada atrapalha a luz emitida pela anã branca," explica Izquierdo. "Mas quando os detritos planetários em órbita da estrela cruzam a nossa linha de visão, o que acontece durante um trânsito, a quantidade de luz que recebemos é reduzida. Essa redução é tão grande quanto 50% no trânsito mais profundo que observamos: grandes nuvens de poeira que sopram os fragmentos planetesimais são capazes de ocultar metade da luz da anã branca."

O estudo também confirma que os trânsitos na faixa visível da luz são "cinza". Ou seja, não há relação entre a profundidade dos trânsitos e as suas cores, o que faz com que os trânsitos sejam igualmente profundos nas cinco bandas de onda estudadas. Os autores discutem uma nova hipótese na qual a queda observada na quantidade de luz é devida a uma estrutura opticamente espessa, não a uma estrutura opticamente fina como proposto anteriormente.

"O trânsito mais profundo mostra uma estrutura complexa que pudemos modelar usando a superposição de diferentes nuvens de poeira, como se fosse produzido por seis fragmentos igualmente espaçados vindos dos planetesimais," explica Pablo Rodríguez-Gil, pesquisador do IAC e professor associado da ULL.

Entre os diferentes achados, a equipe observou uma redução na quantidade de absorção produzida pelo ferro durante o trânsito mais profundo detectado: "Parte dessa absorção, não tem origem na atmosfera da anã branca, mas num disco de gás que também orbita ao seu redor, de modo que demonstramos que o disco de fragmentos e de gás devem estar espacialmente relacionados," afirma Boris Gänsicke, astrônomo da Universidade de Warwick (Reino Unido).

Finalmente, usaram a distância da WD 1145+017, obtida pela missão Gaia da ESA, para determinar a massa, raio, temperatura e idade do sistema.

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

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Equinócio: Analema sobre as pedras Callanish

O Sol retorna ao mesmo lugar no céu todos os dias ao mesmo tempo? Não.

© Giuseppe Petricca (analema sobre as pedras Callanish)

Uma resposta mais visual a esta questão é um analema, uma imagem composta tirada do mesmo local ao mesmo tempo ao longo de um ano.

O analema apresentado é composto de imagens tiradas a cada poucos dias às 16h, perto da aldeia de Callanish, nas Hébridas Exteriores, na Escócia, Reino Unido.

No primeiro plano estão as Callanish Stones, um círculo de pedra construído por volta de 2.700 aC durante a Idade do Bronze da humanidade. Não se sabe se a colocação das pedras Callanish tem ou teve um significado astronômico.

As causas derradeiras para a figura com formato de 8 de todos os analemamas são a inclinação do eixo da Terra e a elipticidade da órbita da Terra em torno do Sol. Nos solstícios, o Sol aparecerá na parte superior ou inferior de um analema. Os equinócios, no entanto, correspondem aos pontos médios do analema, não o ponto de interseção.

Hoje às 1:54 (UT) ocorreu o equinócio da primavera no hemisfério sul e equinócio de outono no hemisfério norte, quando dia e noite são iguais em todo o planeta Terra. Muitas culturas celebram uma mudança de estação num equinócio.

Fonte: NASA

Como as estrelas giram

Estrelas parecidas com o Sol têm um movimento de rotação que é duas vezes e meia mais rápido no equador do que nas suas altas latitudes, uma descoberta feita por pesquisadores da New York University Abu Dhabi (NYU Abu Dhabi) desafia a ciência sobre como as estrelas giram.

© MPI for Solar System Research (movimento de rotação de estrelas parecidas com o Sol)

Na imagem acima as setas azuis representam a velocidade de rotação. Acredita-se que a rotação diferencial seja um ingrediente essencial para gerar atividade magnética.

Até agora, pouco era conhecido sobre os padrões de rotação de forma precisa de estrelas parecidas com o Sol, a única coisa que se sabia era que no equador as estrelas giram mais rapidamente do que nas altas latitudes, da mesma forma que o Sol.

Os cientistas na NYU Abu Dhabi Center for Space Science usaram observações feitas pela missão Kepler, e também a asterosismologia, ou seja, o estudo das ondas sonoras que atravessam as estrelas, para determinar com precisão como é o movimento de rotação de estrelas parecidas com o Sol, de um modo que nenhum outro método científico foi capaz de determinar até agora.

O estudo descobriu que estrelas parecidas com o Sol, caracterizadas assim por terem a mesma massa e idade do Sol, de fato giram de maneira similar ao Sol, nas regiões equatoriais, de forma mais rápida do que nas altas e médias latitudes. Mas existe uma diferença fundamental.

O equador do Sol gira, cerca de 10% mais rápido que suas latitudes intermediárias, enquanto que em estrelas parecidas com o Sol a rotação no equador é cerca de 2 vezes e meia mais rápida.

“Isso é inesperado, e desafia as atuais simulações numéricas, que sugerem que as estrelas como essas não seriam capazes de sustentar uma diferença rotacional dessa magnitude,” disse Othman Benomar, pesquisador associado na NYU Abu Dhabi Center for Space Science.

“Entender essa diferença na rotação, ou seja, como partes da estrelas giram mais rápida que outras, não é só importante para se entender de forma completa como as estrelas funcionam, isso irá ajudar a ter um conhecimento profundo sobre os campo magnéticos das estrelas,” explicou Katepalli Sreenivasan, principal pesquisador da NYU Abu Dhabi Center for Space Science.

Os campos magnéticos no Sol têm sido conhecidos por causar as enormes tempestades solares que frequentemente perturbam os satélites no espaço e que podem até mesmo causar problemas nas redes energéticas na Terra.

Os cientistas concordam que a rotação do Sol tem uma função crucial na geração do campo magnético solar, mas os detalhes exatos ainda permanecem um mistério, apesar do Sol ter sido observado e estudado em grande detalhe.

“Aprender mais sobre como as estrelas giram e geram seus campos magnéticos poderia nos ajudar a entender mais sobre o dínamo solar, o processo físico que gera o campo magnético do Sol,” complementou Sreenivasan.

O estudo foi publicado na revista Science.

Fonte: New York University Abu Dhabi

A galáxia irregular NGC 55

Acredita-se que a galáxia irregular NGC 55 seja semelhante à Grande Nuvem de Magalhães.

© Martin Pugh (NGC 55)

Mas enquanto a Grande Nuvem de Magalhães está a cerca de 180.000 anos-luz de distância da Terra e é um satélite bem conhecido da Via Láctea, a NGC 55 está a mais de 6 milhões de anos-luz de distância e é membro do Grupo de Galáxias do Escultor.

Classificada como uma galáxia irregular, em exposições profundas, a Grande Nuvem de Magalhães se assemelha a uma galáxia de discos barrados. Abrangendo cerca de 50.000 anos-luz, a NGC 55 apresenta um perfil estreito e achatado em contraste com a nossa visão frontal da Grande Nuvem de Magalhães.

Assim como as grandes regiões formadoras de estrelas criam nebulosas de emissão na Grande Nuvem de Magalhães, a NGC 55 também parece estar produzindo novas estrelas. Este retrato altamente detalhado da galáxia destaca um núcleo brilhante misturado com nuvens de poeira, reveladoras regiões de formação de estrelas rosadas e jovens aglomerados de estrelas azuis na NGC 55.

Fonte: NASA

Nuvens de Magalhães podem ter sido um trio

As duas das galáxias mais próximas da Via Láctea, a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães, podem ter tido uma terceira companheira.

© Andrew Lockwood (Grande Nuvem de Magalhães)

Uma pesquisa descreve como uma outra galáxia "luminosa" foi provavelmente engolida pela Grande Nuvem de Magalhães há 3 a 5 bilhões de anos.

A maioria das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães gira no sentido dos ponteiros do relógio em torno do centro da galáxia. Mas, excepcionalmente, algumas estrelas orbitam no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

"Pensou-se, durante algum tempo, que estas estrelas podiam ter vindo da sua galáxia companheira, a Pequena Nuvem de Magalhães. A nossa ideia era que essas estrelas podiam ter vindo de uma fusão com outra galáxia no passado," comenta Benjamin Armstrong, autor principal do estudo e estudante de mestrado do International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), Austrália, que usou modelos de computador para simular fusões de galáxias.

"O que descobrimos é que neste tipo de evento de fusão, podemos obter uma rotação contrária bastante forte depois da ocorrência de uma fusão. Isto é consistente com o que vemos quando observamos as galáxias," salienta Armstrong.

As Nuvens de Magalhães podem ser observadas no céu noturno a olho nu e são conhecidas há milhares de anos pelas culturas antigas. A Grande Nuvem de Magalhães é relativamente pequena, a 160.000 anos-luz de distância, enquanto a Pequena Nuvem de Magalhães fica a aproximadamente 200.000 anos-luz.

A descoberta poderá ajudar a explicar um problema que tem intrigado os astrônomos durante anos - o porquê de as estrelas na Grande Nuvem de Magalhães serem geralmente ou muito antigas ou muito jovens.

© Andrew Lockwood (luminosidade invertida das Nuvens de Magalhães)

A imagem acima é uma exposição de duas horas usando uma câmara DSLR com seguimento do céu e uma lente de 50mm, que mostra conchas de marés em torno da Grande Nuvem de Magalhães, uma ponte de estrelas que liga as duas galáxias e cirros galácticos no plano da frente.

"Nas galáxias, existem estes grandes objetos chamados aglomerados globulares. Os aglomerados estelares contêm muitas estrelas que são todas de idades bastante semelhantes e formadas em ambientes idênticos. Na Via Láctea, os aglomerados globulares são todos muito antigos," explica Armstrong.

"Mas na Grande Nuvem de Magalhães, temos aglomerados muito antigos e muito jovens, e nada intermediário. Este problema é conhecido como "diferença de idades. Dado que na Grande Nuvem de Magalhães podemos constatar novamente formação estelar, tal poderá ser indicativo de uma fusão galáctica," explica Armstrong.

O achado também pode ajudar a explicar porque é que a Grande Nuvem de Magalhães parece ter um disco espesso. "O nosso trabalho é ainda muito preliminar, mas sugere que este tipo de processo pode ter sido, no passado, responsável pelo disco mais espesso," disse Armstrong.

A pesquisa debruça-se sobre perguntas pertinentes que os astrônomos podem começar a examinar.

O estudo foi divulgado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: International Centre for Radio Astronomy Research

Explorando novos mundos estranhos

O Levantamento Planetário Dharma, um projeto liderado pelo astrônomo Jian Ge, da Universidade da Flórida, descobriu uma super-Terra mais próxima em órbita de outra estrela semelhante ao Sol.

© University of Florida (ilustração de uma super-Terra em órbita da estrela 40 Eridani A)

O novo exoplaneta em órbita da estrela HD 26965 (40 Eridani A), que fica a apenas 16 anos-luz da Terra. Esta estrela pode ser vista a olho nu, ao contrário das estrelas progenitoras da maioria dos exoplanetas conhecidos até à data.

O exoplaneta tem aproximadamente o dobro do tamanho da Terra e orbita a sua estrela a cada 42 dias, dentro da zona habitável. A descoberta foi feita utilizando o telescópio DEFT (Dharma Endowment Foundation Telescope), um telescópio de 50 polegadas localizado no topo do Mt. Lemmon, no sul do estado norte-americano do Arizona.

A alaranjada HD 26965 é apenas ligeiramente mais fria e ligeiramente menos massiva que o nosso Sol, tem aproximadamente a mesma idade e tem um ciclo magnético de 10,1 anos quase idêntico ao ciclo de manchas solares de 11,6 anos do Sol.

Na ficção científica o planeta Vulcan estava ligado a 40 Eridani A nas publicações Star Trek 2 por James Blish (Bantam, 1968) e nos Mapas de Star Trek por Jeff Maynard (Bantam, 1980). Numa carta publicada na revista Sky & Telescope em julho de 1991, Gene Roddenberry, o criador de "Star Trek", juntamente com Sallie Baliunas, Robert Donahue e George Nassiopoulos do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics confirmaram a identificação de 40 Eridani A como a estrela hospedeira de Vulcan. O sistema estelar de 40 Eridani é composto por três estrelas. Vulcan orbita a estrela primária, e as duas estrelas companheiras "têm bastante brilho no céu de Vulcan," escreviam na sua carta de 1991. Vulcan é o lar do oficial de ciências Spock, na série original. Spock serviu a bordo da nave Enterprise, cuja missão era procurar novos mundos estranhos, uma missão partilhada pelo Levantamento Planetário Dharma.

Esta descoberta demonstra que telescópios totalmente dedicados a realizar observações abundantes e de velocidade radial de alta precisão continuarão, no futuro próximo, a desempenhar um papel fundamental na descoberta de mais super-Terras e até mesmo planetas semelhantes à Terra nas zonas habitáveis ao redor de estrelas próximas.

Um artigo científico foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: University of Florida

Descobrindo os locais de nascimento estelar na Via Láctea

Uma equipe internacional de cientistas liderada por Ivan Minchev do Instituto Leibniz para Astrofísica em Potsdam, Alemanha, encontrou uma maneira de recuperar os locais de nascimento estelar na nossa Galáxia.

© I. Minchev (simulação da Via Láctea vista de cima)

Este é um dos principais objetivos no campo da Arqueologia Galáctica, cuja intenção é reconstruir a história da formação da Via Láctea.

Há muito que sabemos que as estrelas nos discos galácticos vagueiam para longe dos locais onde nasceram devido a um fenômeno conhecido como "migração radial". Este movimento através da Galáxia dificulta seriamente as inferências da história da formação da Via Láctea. A migração radial é influenciada por um número de parâmetros que ainda são pouco conhecidos: por exemplo, o tamanho e a velocidade da barra Galáctica, o número e a forma dos braços espirais no disco Galáctico e a frequência de galáxias menores que colidiram com a Via Láctea nos últimos 10 bilhões de anos e as suas respetivas massas.

Para contornar estes obstáculos, os cientistas criaram uma maneira de recuperar a história da migração Galáctica usando as idades e a composição química de estrelas como "artefatos arqueológicos". Usaram o fato bem estabelecido de que a formação estelar no disco Galáctico progride gradualmente para fora, seguindo que as estrelas nascidas numa determinada posição e num determinado momento têm um padrão distinto de abundância química. Portanto, se a idade e a composição química (o seu conteúdo de ferro, por exemplo) de uma estrela puder ser medida com muita precisão, torna-se possível inferir diretamente o seu local de nascimento no disco Galáctico sem suposições adicionais de modelagem.

A equipe usou uma amostra de aproximadamente 600 estrelas na vizinhança solar observadas com o espectrógrafo de alta resolução HARPS acoplado ao telescópio de 3,6 metros do Observatório de La Silla do ESO no Chile. Graças às medições precisas da idade e da abundância de ferro, descobriu-se que estas estrelas nasceram por todo o disco Galáctico, as mais antigas oriundas das partes mais centrais.

As pesquisas agora podem usar este método para calcular os locais de nascimento, mesmo para estrelas que não estão na amostra original. Por exemplo, dada a idade de 4,6 bilhões de anos do nosso Sol e o seu teor de ferro, podemos estimar que o Sol nasceu aproximadamente 2.000 anos-luz mais perto do Centro Galáctico do que a sua posição atual.

"Uma vez em posse dos raios de nascimento, podemos obter uma riqueza de informações inestimáveis sobre o passado da Via Láctea, mesmo a partir deste pequeno número de estrelas com medições precisas suficientes disponíveis para nós neste momento. No futuro próximo, a aplicação deste método aos dados de alta qualidade da missão Gaia e aos levantamentos espectroscópicos terrestres vai permitir medições muito mais exatas do histórico de migração e, assim, do passado da Via Láctea," comenta Minchev.

Fonte: Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam

Teoria da gravidade salva da morte

Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo físicos da Universidade de St. Andrews, ressuscitou uma teoria da gravidade anteriormente descartada, argumentando que os movimentos dentro de galáxias anãs seriam mais lentos se perto de uma galáxia massiva.

© Hubble (galáxia anã NGC 1052-DF2)

A equipe examinou uma teoria previamente publicada na revista Nature que afirmava que a teoria MOND (MOdified Newtonian Dynamics) não podia ser verdadeira porque os movimentos internos eram muito lentos no interior da galáxia anã NGC 1052-DF2, uma galáxia pequena com cerca de 200 milhões de estrelas.

A teoria MOND é uma controversa alternativa à relatividade geral, a compreensão predominante e inspirada de Einstein do fenômeno da gravidade, que requer a existência da matéria escura, mas que até agora nunca foi provada. A teoria MOND não requer matéria escura.

Tais teorias são essenciais na compreensão do nosso Universo, dado que segundo a física conhecida, as galáxias giram tão rapidamente que deveriam fragmentar-se.

Foram apresentadas várias teorias para explicar o que as mantém unidas, e o debate continua sobre qual a correta. O estudo agora derrotado afirmava que MOND estava morta. No entanto, esta pesquisa mais recente, também publicada na Nature, mostra que o trabalho anterior negligenciou um efeito ambiental sutil.

A nova pesquisa argumenta que o trabalho anterior não considerou que a influência do ambiente gravitacional em torno da anã podia afetar os seus movimentos interiores. Por outras palavras, se a anã estivesse perto de uma galáxia massiva, então os movimentos dentro da anã seriam mais lentos.

O autor principal Pavel Kroupa, professor da Universidade de Bona e da Universidade Charles em Praga, afirma: "Houveram muitas afirmações prematuras sobre a morte da teoria MOND em publicações muito influentes. Até agora, nenhuma resistiu ao escrutínio detalhado."

As galáxias giram tão rapidamente que deviam fragmentar-se, de acordo com a física conhecida. Duas teorias atuais explicam isto, a primeira coloca um halo de matéria escura ao redor de cada galáxia. No entanto, as partículas de matéria escura nunca foram descobertas, apesar de muitas décadas de pesquisas muito sensíveis, frequentemente usando grandes detectores.

A segunda é a MOND, que explica uma vasta riqueza de dados sobre as velocidades de rotação galáctica usando apenas as estrelas e o gás. A MOND executa com uma receita matemática que fortalece a gravidade do material visível, mas somente quando fica muito fraca. Caso contrário, a gravidade seguiria a lei convencional de Newton, por exemplo no Sistema Solar, ou perto de uma galáxia massiva.

Fonte: University of St Andrews

Detectado jato infravermelho em torno de estrela de nêutrons

Uma incomum emissão de luz infravermelha de uma estrela de nêutrons próxima, foi detectada pelo telescópio espacial Hubble, e pode indicar novas características nunca antes vistas.

© NASA/ESA/N. Tr’Ehn (ilustração de uma estrela de nêutrons)

Uma possibilidade é que haja um disco empoeirado ao redor da estrela de nêutrons; outra é que há um vento energético saindo do objeto e se chocando com gás no espaço interestelar pela qual a estrela de nêutrons atravessa.

Embora estrelas de nêutrons sejam geralmente estudadas em emissões de rádio e de alta energia, como raios X, este estudo demonstra que informações novas e interessantes sobre estrelas de nêutrons também podem ser obtidas estudando-as em luz infravermelha.

A observação, feitas por uma equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University, University Park, Pensilvânia; Universidade Sabanci, Istambul, Turquia; e a Universidade do Arizona, em Tucson, Arizona, poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a evolução das estrelas de nêutrons, os remanescentes incrivelmente densos depois que uma enorme estrela explode como uma supernova. As estrelas de nêutrons também são chamadas de pulsares porque sua rotação muito rápida (neste caso, cerca de 11 segundos) causa emissão variável no tempo a partir de regiões emissoras de luz.

“Esta estrela de nêutrons em particular pertence a um grupo de sete pulsares de raios X próximos – apelidados de ‘os Sete Magníficos’, que são mais quentes do que deveriam considerar suas idades e reservatórios de energia disponíveis, fornecidos pela perda de energia de rotação,” disse Bettina Posselt, professora associada de astronomia e astrofísica no estado da Pensilvânia. “Observamos uma extensa área de emissões de infravermelho em torno desta estrela de nêutrons, chamada RX J0806.4-4123, cujo tamanho total é de cerca de 200 UA (aproximadamente 30 bilhões de quilômetros) na distância presumida do pulsar”.

Esta é a primeira estrela de nêutrons em que um sinal estendido foi visto apenas na luz infravermelha. Os pesquisadores sugerem duas possibilidades que poderiam explicar o sinal infravermelho prolongado visto pelo Hubble. A primeira é que possivelmente existe um disco de material, principalmente poeira, envolvendo o pulsar.

“Uma teoria é que poderia haver um ‘disco de retorno’ de material que se aglutinou ao redor da estrela de nêutrons após a supernova,” disse Posselt. “Tal disco seria composto de matéria da estrela massiva progenitora. Sua interação subsequente com a estrela de nêutrons poderia ter aquecido o pulsar e retardado sua rotação. Se confirmado como um disco de retorno de supernova, este resultado pode mudar nossa compreensão geral da evolução da estrela de nêutrons.”

A segunda explicação possível para a emissão infravermelha estendida desta estrela de nêutrons é uma “nebulosa do vento pulsar”.

Uma nebulosa de vento pulsar exigiria que a estrela de nêutrons exibisse um vento pulsar. Um vento pulsar pode ser produzido quando as partículas são aceleradas no campo elétrico que é produzido pela rotação rápida de uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético. Como a estrela de nêutrons percorre o meio interestelar a uma velocidade maior que a velocidade do som, um choque pode se formar onde o meio interestelar e o vento pulsar interagem. As partículas que se colidiram emitiriam radiação síncrotron, causando o sinal infravermelho estendido que vemos. Normalmente, as nebulosas de vento pulsar são vistas em raios X e uma observação no infravermelho seria muito incomum e excitante.

Usando o próximo telescópio espacial James Webb da NASA, os astrônomos serão capazes de explorar ainda mais esta descoberta no infravermelho para melhor entender a evolução das estrelas de nêutrons.

Um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Galáxias elípticas e espirais no aglomerado de Coma

Na constelação de Coma Berenices, localiza-se o impressionante aglomerado de Coma, uma estrutura com mais de mil galáxias unidas pela gravidade.

© Hubble (NGC 4858 e NGC 4860)

Muitas destas galáxias são to tipo elíptica, como é o caso da galáxia mais brilhante que domina esta imagem, conhecida como NGC 4860. Contudo, na periferia do aglomerado também é possível encontrar galáxias espirais mais jovens, que mostram seus belos braços espirais. Novamente, esta imagem mostra um belo exemplo deste tipo de galáxia, a NGC 4858, que também pode ser vista à esquerda de sua vizinha mais brilhante e que possui uma aparência interessante.

A NGC 4858 é especial. Além dela ser uma simples galáxia espiral ela é uma galáxia que é chamada de “galáxia agregadora”, que, como o nome sugere, apresenta a galáxia central cercada por nós de material luminoso que parecem estar sendo ejetados por ela, estendendo para longe e complementando ou alterando a sua estrutura. Ela também está experimentando uma alta taxa de formação de estrelas, possivelmente disparada por uma interação anterior com outra galáxia.

Como nós vemos aqui, a NGC 4858 está formando estrelas freneticamente de modo que ela irá consumir todo o seu gás antes de chegar ao final de sua vida. A cor dos nós brilhantes indica que eles são formados de hidrogênio, que brilha em várias tonalidades de vermelho, à medida que ele é energizado por muitas estrelas jovens e quentes.

Fonte: ESA

Uma fênix explosiva

Esta imagem mostra uma galáxia anã situada na constelação austral da Fênix chamada, por razões óbvias, Anã da Fênix.

© ESO (Anã da Fênix)

A Anã da Fênix é um objeto único, uma vez que não a conseguimos classificar segundo o esquema usual das galáxias anãs. Segundo a sua forma esta galáxia deveria ser classificada como uma galáxia anã esferoidal, objetos que não contêm gás suficiente para formar novas estrelas, no entanto, vários estudos mostraram que esta galáxia possui uma nuvem de gás associada, o que aponta para formação estelar recente e consequentemente uma população de estrelas jovens.

A nuvem de gás não se situa no interior da galáxia, no entanto encontra-se gravitacionalmente ligada a ela, o que significa que com o tempo “cairá” de novo eventualmente na galáxia. Uma vez que a nuvem se encontra próximo, é provável que o processo que a lançou para o exterior ainda esteja decorrendo. Após o estudo da forma da nuvem de gás, os astrônomos pensam que a causa mais provável da ejeção sejam explosões de supernova na galáxia.

Os dados utilizados para criar esta imagem foram selecionados a partir do arquivo do ESO no âmbito do concurso Tesouros Escondidos.

Fonte: ESO

Encontrada evidência de escaramuça planetária precoce

Cientistas do Southwest Research Institute (SwRI) estudaram um par incomum de asteroides e descobriram que a sua existência aponta para um rearranjo planetário inicial no nosso Sistema Solar.

© O. W. M. Keck/L. Cook (ilustração do asteroide binário Pátroclo e Menoetius)

Estes corpos, chamados Pátroclo e Menoetius, são os alvos da futura missão Lucy da NASA. Têm aproximadamente 113 km de diâmetro e orbitam-se um ao outro enquanto giram coletivamente em torno do Sol. São o único grande binário conhecido na população de corpos antigos conhecidos como asteroides troianos. Os dois enxames troianos orbitam mais ou menos à mesma distância do Sol que Júpiter, um enxame orbita à frente do gigante gasoso e o outro atrás.

"Os troianos foram provavelmente capturados durante um período dramático de instabilidade dinâmica quando ocorreu uma escaramuça entre os planetas gigantes do Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno," afirma o Dr. David Nesvorny, cientista do SwRI.

Esta agitação empurrou Urano e Netuno para fora, onde encontraram uma grande população primordial de pequenos corpos que se pensa serem a fonte dos objetos do atual Cinturão de Kuiper, que orbitam na orla do Sistema Solar. Muitos pequenos corpos deste Cinturão de Kuiper primordial foram espalhados para o interior e alguns deles ficaram presos como asteroides troianos.

No entanto, uma questão fundamental com este modelo de evolução do Sistema Solar é a sua cronologia. Os cientistas demonstram que a própria existência do par Pátroclo e Menoetius indica que a instabilidade dinâmica entre os gigantes gasosos deve ter ocorrido nos primeiros 100 milhões de anos da formação do Sistema Solar.

Os modelos recentes da formação de corpos pequenos sugerem que estes tipos de binários são os remanescentes dos primeiros tempos do nosso Sistema Solar, quando pares de corpos pequenos podiam formar-se diretamente a partir da nuvem em colapso de "seixos".

"As observações do Cinturão de Kuiper atual mostram que binários como este eram bastante comuns nos tempos antigos. Apenas alguns deles existem agora dentro da órbita de Netuno. A questão é como interpretar os sobreviventes," comenta o Dr. William Bottke, diretor do Departamento de Estudos Espaciais do SwRI.

Caso a instabilidade tivesse sido adiada muitas centenas de milhões de anos, como sugerido por alguns modelos de evolução do Sistema Solar, as colisões dentro do disco primordial de corpos pequenos teriam perturbado os binários relativamente frágeis, não deixando nenhum para ser capturado na população de troianos. As instabilidades dinâmicas anteriores teriam deixado mais binários intactos, aumentando a probabilidade de que pelo menos um deles tivesse sido capturado na população de troianos. A equipe criou novos modelos que mostram que a existência do binário Pátroclo e Menoetius indica uma instabilidade anterior.

Este modelo de instabilidade dinâmica inicial tem importantes consequências para os planetas terrestres, particularmente em relação à origem das grandes crateras de impacto na Lua, em Mercúrio e em Marte, formadas há aproximadamente 4 bilhões de anos. Os astros que fizeram estas crateras são menos propensos a serem lançados das regiões exteriores do Sistema Solar. Isto poderá implicar que foram formados a partir de corpos pequenos remanescentes do processo de formação dos planetas terrestres.

Este trabalho salienta a importância dos asteroides troianos em iluminar a história do nosso Sistema Solar. Vamos poder aprender muito mais sobre o binário Pátroclo e Menoetius quando a missão Lucy da NASA, liderada cientista do SwRI, o Dr. Hal Levison, estudar o par em 2033, culminando uma missão de 12 anos para visitar ambos os enxames troianos.

Um artigo foi publicado na Nature Astronomy.

Fonte: Southwest Research Institute

Saturno e suas luas em oposição

A sonda Cassini terminou a sua missão de 13 anos em Saturno no dia 15 de setembro de 2017, quando mergulhou na atmosfera do gigante gasoso, mas o telescópio espacial Hubble ainda está de olho no planeta.

© Hubble/A. Simon/J. DePasquale (Saturno e suas luas em oposição)

Esta é uma imagem composta obtida pelo telescópio espacial Hubble no dia 6 de junho de 2018, onde mostra o planeta Saturno totalmente iluminado e os seus anéis, juntamente com seis das suas 62 luas conhecidas. As luas visíveis são Dione, Encélado, Tétis, Jano, Epimeteu e Mimas. Dione é a maior lua na foto, com um diâmetro de 1.123 km, comparado com a menor, Epimeteu de formato estranho, com um diâmetro de cerca de 116 km.

Durante a missão da Cassini, Encélado foi identificada como uma das luas mais intrigantes, com a descoberta de jatos de vapor de água a partir da superfície, implicando a existência de um oceano subsuperficial. Luas geladas com oceanos subsuperficiais poderiam oferecer condições para abrigar vida, e compreender as suas origens e propriedades são essenciais para ampliar o nosso conhecimento do Sistema Solar. O JUpiter ICy moons Explorer (Juice) da ESA, que será lançado em 2022, pretende continuar este tema ao estudar as luas de Júpiter portadoras de oceanos: Ganimedes, Europa e Calisto.

A imagem do telescópio espacial Hubble aqui mostrada foi obtida pouco antes da oposição de Saturno a 27 de junho, quando o Sol, a Terra e Saturno estavam alinhados para que o Sol iluminasse totalmente Saturno visto a partir da Terra. A aproximação mais contígua de Saturno com a Terra ocorre quase ao mesmo tempo que a oposição, o que o faz parecer mais brilhante e maior e permite que o planeta seja fotografado em maior detalhe.

Nesta imagem, os anéis do planeta podem ser vistos perto da sua inclinação máxima em direção à Terra. No final da missão Cassini, a aeronave fez vários mergulhos através da fenda entre Saturno e os seus anéis, reunindo dados espetaculares nesse território até então inexplorado.

© NASA/JPL-Caltech (hexágono em movimento em torno do polo norte de Saturno)

A imagem também mostra uma característica atmosférica hexagonal em torno do polo norte, com os restos de uma tempestade, vista como uma fileira de nuvens brilhantes. O fenômeno das nuvens em forma de hexágono é uma característica estável e persistente observada pela sonda espacial Voyager 1, quando sobrevoou Saturno em 1981. Num estudo publicado na semana passada na revista Nature Communications, os cientistas utilizaram dados da Cassini coletados entre 2013 e 2017, quando o planeta se aproximava do norte no verão, identificara um vórtice hexagonal acima da estrutura da nuvem, mostrando que ainda há muito a aprender sobre a dinâmica da atmosfera de Saturno.

As observações do Hubble que compõem esta imagem foram realizadas como parte do projeto Outal Planet Atmospheres Legacy (OPAL), que utiliza o telescópio espacial Hubble para observar os planetas externos, de modo a entender a dinâmica e a evolução das suas complexas atmosferas. Esta foi a primeira vez que Saturno foi fotografado como parte do OPAL.

Fonte: ESA

O nascimento de nova estrela a partir de explosão estelar

As explosões de estrelas, conhecidas como supernovas, podem ser tão brilhantes que ofuscam as suas galáxias hospedeiras.

© STScI (NGC 4790 e SN 2012au)

As explosões de estrelas demoram meses ou anos para desaparecer e, às vezes, os remanescentes gasosos colidem com gás rico em hidrogênio e tornam-se temporariamente brilhantes novamente, mas será que podem permanecer luminosas sem qualquer interferência externa?

É o que Dan Milisavljevic, professor assistente de física e astronomia da Universidade de Purdue, acredita ter visto seis anos depois da explosão da supernova SN 2012au.

"Nunca tínhamos visto uma explosão deste tipo, numa escala tão tardia de tempo, permanecer visível a não ser que tivesse algum tipo de interação com o hidrogênio gasoso deixado para trás pela estrela antes da explosão. Mas não há um pico espectral de hidrogênio nos dados, outra coisa estava energizando o objeto," comenta Milisavljevic.

À medida que as estrelas grandes explodem, os seus interiores colapsam até um ponto no qual todas as suas partículas se tornam nêutrons. Se a estrela recém-nascida tiver um campo magnético e girar rápido o suficiente, pode acelerar partículas carregadas próximas e tornar-se uma nebulosa de vento pulsar.

Este é um momento fundamental em que a nebulosa de vento pulsar é brilhante o suficiente para agir como uma lâmpada que ilumina o material expulso e exterior da explosão.

Já se sabia que a SN 2012au era extraordinária e estranha de muitas maneiras. Embora a explosão não fosse brilhante o suficiente para ser apelidada de supernova "superluminosa", era extremamente energética, de longa duração e tinha uma curva de luz similarmente lenta.

Milisavljevic prevê que se os pesquisadores continuarem monitorando os locais de supernovas extremamente brilhantes, podem ver transformações semelhantes.

"Se realmente existe um pulsar ou nebulosa de vento magnetar no centro da estrela que explodiu, pode empurrar de dentro para fora e até acelerar o gás. Se voltarmos a alguns destes eventos alguns anos depois e fizermos medições cuidadosas, podemos observar o gás rico em oxigénio a sair da explosão ainda mais depressa," explica Milisavljevic.

As supernovas superluminosas são um tema quente da astronomia transiente. São fontes potenciais de ondas gravitacionais e buracos negros, que podem estar relacionadas com outros tipos de explosões, como as de raios gama e Fast Radio Bursts (FRBs). Os cientistas querem compreender a física fundamental por detrás, mas são difíceis de observar porque são relativamente raras e ocorrem muito longe da Terra.

Somente a próxima geração de telescópios terão a capacidade de observar estes eventos em detalhe.

Muitos dos elementos essenciais à vida vêm de explosões de supernovas, por exemplo, o cálcio nos nossos ossos, o oxigênio que respiramos e o ferro no nosso sangue.

Os resultados foram publicados no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Purdue University

Uma joia galáctica

A imagem a seguir mostra a galáxia espiral resplandecente NGC 3981 suspensa na escuridão do espaço.

© ESO/VLT (NGC 3981)

Esta galáxia, que se situa na constelação da Taça, foi obtida em Maio de 2018 com o auxílio do instrumento FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2) montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO.

O FORS2 está montado no telescópio principal nº1 (Antu) do VLT no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Entre o conjunto de instrumentos de vanguarda montados nos quatros telescópios principais do VLT, o FORS2 destaca-se devido à sua extrema versatilidade. Este “canivete suíço” em forma de instrumento consegue estudar uma variedade de objetos astronômicos de muitas maneiras diferentes, além de ser também capaz de produzir belas imagens como a que aqui apresentamos.

A visão muito sensível do FORS2 revela-nos os braços espirais da galáxia NGC 3981, salpicados de enormes correntes de poeira e regiões de formação estelar, e um disco proeminente de estrelas jovens quentes. A galáxia encontra-se inclinada na direção da Terra, permitindo aos astrônomos olhar diretamente para o coração da galáxia e observar o seu centro brilhante, uma região altamente energética que contém um buraco negro supermassivo. Podemos ver também a estrutura espiral mais exterior da NGC 3981, parte da qual parece estender-se para além da galáxia, provavelmente devido à influência gravitacional de um encontro galático passado.

A NGC 3981 tem muitos vizinhos galáticos. Situada a aproximadamente 65 milhões de anos-luz de distância da Terra, a galáxia faz parte do grupo NGC 4038, o qual contém as também bem conhecidas Antenas, duas galáxias em interação. Este grupo pertence à maior Nuvem da Taça, a qual é ela própria uma componente menor do Superaglomerado da Virgem, uma enorme coleção de galáxias que engloba a nossa própria Via Láctea.

A NGC 3981 não é o único objeto interessante captado nesta imagem. Além de várias estrelas em primeiro plano pertencentes à Via Láctea, o FORS2 captou ainda um asteroide que corta o céu, visível como um risco fraco na direção do topo da imagem. Este asteroide acabou por demonstrar, sem intenção, o processo usado para criar imagens astronômicas, com as três exposições diferentes que formam esta imagem ilustradas nas seções azul, verde e vermelha do trajeto do asteroide.

Fonte: ESO

Encontradas quase 500 explosões em núcleos galácticos

Além das bilhões de estrelas da Via Láctea, o observatório espacial Gaia da ESA também observa objetos extragaláticos. O seu sistema automatizado de alerta avisa os astrônomos sempre que é detectado um evento transitório.

© NRAO/NASA (ilustração de um evento de ruptura de marés)

Uma equipe de astrônomos descobriu que, ao ajustar o sistema automatizado existente, a sonda Gaia pode ser usada para detectar centenas de transientes peculiares nos centros de galáxias. Encontraram cerca de 480 transientes ao longo de um período de cerca de um ano. O seu novo método será implementado no sistema o mais rápido possível, permitindo que os astrônomos determinem a natureza destes eventos.

Em 2013, a ESA lançou a sua sonda Gaia para medir a localização de bilhões de estrelas na nossa Galáxia e dezenas de milhões de galáxias. Cada posição no céu entra na visão da sonda uma vez por mês, num total de aproximadamente setenta vezes durante a missão. Isto permite que a sonda identifique eventos transitórios, como buracos negros supermassivos que dilaceram estrelas ou estrelas que explodem como supernovas. O observatório Gaia nota uma diferença no brilho quando volta à mesma zona do céu um mês depois. Uma equipe de astrônomos do Netherlands Institute for Space Research (SRON) da Holanda, da Universidade de Radboud e da Universidade de Cambridge encontrou agora quase quinhentos transientes ocorrendo nos centros de galáxias ao longo de um ano.

Os astrônomos Zuzanna Kostrzewa-Rutkowska, Peter Jonker, Simon Hodgkin e outros procuraram na base de dados do Gaia eventos transitórios em torno dos núcleos de galáxias entre julho de 2016 e junho de 2017. Usaram um catálogo de galáxias, a versão 12 do Sloan Digitized Sky Survey (SDSS), e uma ferramenta matemática personalizada. A nova ferramenta permite que os pesquisadores identifiquem eventos luminosos e raros oriundos dos centros galácticos. Identificaram 480 eventos, dos quais apenas cinco foram captados antes pelo sistema de alerta.

Alertar rapidamente a comunidade astronômica é fundamental para muitos dos eventos descobertos. Para cerca de cem destes eventos, nada fora do comum foi observado pelo observatório Gaia no mês anterior e no mês após a detecção, indicando que o evento que levou à emissão de luz foi curto. "Estes eventos têm um grande valor porque permitem que os astrônomos estudem por um breve período buracos negros supermassivos anteriormente invisíveis," explica Jonker. "Especialmente os eventos de curta duração, que podem indicar a localização dos até agora elusivos buracos negros de massa intermédia que destroem as estrelas."

A explicação principal para a maioria dos eventos é que os buracos negros supermassivos que residem nos núcleos das galáxias tornam-se repentinamente muito mais ativos à medida que a quantidade de gás que cai para o buraco negro aumenta e ilumina o ambiente próximo do buraco negro. Este novo combustível pode ser extraído de uma estrela rasgada pela enorme atração gravitacional do buraco negro.

Peter Jonker, com Zuzanna Kostrzewa-Rutkowska e outros do seu grupo, iniciaram recentemente uma campanha para decifrar a natureza dos 480 novos transientes usando o telescópio William Herschel situado em La Palma, Ilhas Canárias.

Os resultados serão publicados na edição de novembro da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Netherlands Institute for Space Research

Nova pesquisa diz que Plutão é um planeta

Segundo uma nova pesquisa da Universidade da Flórida Central, a razão pela qual Plutão perdeu o seu estatuto de planeta não é válida.

© NASA/SwRI (Plutão)

Em 2006, a União Astronômica Internacional (UAI) estabeleceu que um planeta deveria "limpar" a sua órbita, ou seja, ser a maior força gravitacional na sua órbita.

Dado que a gravidade de Netuno influencia o seu vizinho Plutão, e que Plutão partilha a sua órbita com gases gelados e objetos no Cinturão de Kuiper, isso significou retirar a Plutão o estatuto de planeta.

No entanto, o cientista planetário Philip Metzger, da Universidade da Flórida Central e do Instituto Espacial da Flórida, informou que este padrão de classificação de planetas não é suportado na literatura de pesquisa.

Metzger, que é o autor principal do estudo, examinou a literatura científica dos últimos 200 anos e encontrou apenas uma publicação, de 1802, que utilizou o requisito de limpar a órbita para classificar planetas, e foi baseado num raciocínio refutado.

Ele disse que luas como Titã (Saturno) e Europa (Júpiter) têm sido rotineiramente chamadas planetas por cientistas planetários desde a época de Galileu.

O cientista planetário diz que a revisão da literatura mostrou que a divisão real entre planetas e outros corpos celestes, como asteroides, ocorreu no início da década de 1950 quando Gerard Kuiper publicou um artigo que fez a sua distinção com base no modo como foram formados.

No entanto, até esta lógica já não é considerada um fator que determina se um corpo celeste é um planeta.

Kirby Runyon, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, diz que a definição da UAI é errônea, pois a revisão da literatura mostrou que a limpeza da órbita não é uma norma usada para distinguir asteroides de planetas, como a UAI afirmou ao elaborar a definição de 2006 do termo planeta.

Metzger diz que a definição de planeta deve basear-se nas suas propriedades intrínsecas, ao invés daquelas que podem mudar, como por exemplo a dinâmica da órbita de um planeta.

Em vez disso, Metzger recomenda classificar um planeta se for grande o suficiente para que a sua gravidade permita que se torne esférico.

"E isso não é apenas uma definição arbitrária," observa. "Acontece que este é um marco importante na evolução de um corpo planetário, porque aparentemente quando isso acontece, dá início a geologia ativa no corpo."

Plutão, por exemplo, tem um oceano subterrâneo, uma atmosfera com várias camadas, compostos orgânicos, evidências de antigos lagos e múltiplas luas.

"É mais dinâmico e vivo que Marte," diz Metzger. "O único planeta que tem geologia mais complexa é a Terra."

O estudo foi publicado na revista Icarus.

Fonte: University of Central Florida

Prevendo com sucesso a forma da coroa solar

O Sol é tão fácil de estudar quanto qualquer objeto astronômico poderia ser. É brilhante, então não há falta de luz para examinar; está próximo, então até pequenos detalhes em sua superfície são claros; e por cerca de doze horas por dia, quase não enfrenta concorrência pela atenção astronômica.

© Predictive Science Inc. (simulação da aparência da coroa durante o eclipse solar total)

Mas, apesar de toda a sua proximidade e brilho, o Sol continua misterioso. Ironicamente, sua camada mais externa, a coroa, uma intricada coroa de plasma difuso e superaquecido, é a menos compreendida. A coroa expressa a angústia magnética oculta do Sol. Como o plasma é feito de partículas carregadas, que respondem à influência magnética, o campo magnético do Sol pode torcer a coroa em laços e faixas.

Quando o campo magnético irrompe, continuamente puxado pela rotação do Sol, ele lança plasma coronal no espaço interplanetário. Esse tipo de clima espacial ameaça satélites, redes elétricas e de telecomunicações, por isso é do nosso interesse entender isso. Agora, os físicos solares mostraram que podem prever com precisão a aparência da coroa uma semana antes, um marco importante no caminho para a previsão do vento solar que se aproxima.

Zoran Mikić (Predictive Science, Inc.) e colaboradores oferecem um novo modelo das camadas externas do Sol que está atualizado com os últimos trabalhos teóricos sobre como o interior do Sol aquece e magneticamente estimula a coroa. Mikić e seus colegas testaram este modelo no ano passado, quando tomaram as observações do Sol em 16 de julho e 11 de agosto de 2017, e deixaram um supercomputador da NASA calcular, segundo seu modelo, como seria a coroa solar dez dias depois, durante o eclipse solar total de 21 de agosto. Eles então compararam essas visualizações com imagens reais tiradas por fotógrafos baseados em terra.

Vale a pena parar aqui para enfatizar o quão incomum é um estudo como esse; em geral, os astrônomos estudam objetos distantes que evoluem lentamente. É raro poder executar uma simulação e testar seus resultados imediatamente. Os resultados da simulação computacional foram encorajadores: a coroa simulada tem a mesma forma ampla que a sua contraparte da vida real, com o plasma fluindo para o espaço, bem como laços intermediários com estrutura de pequena escala semelhante aos do Sol real.

Embora o Sol simulado não seja perfeito, sua correspondência decente com o Sol real dá aos astrônomos solares confiança de que estão no caminho certo para entender a física das camadas externas do Sol. Durante a simulação, Mikić e colaboradores foram capazes de testar a física solar, notando, por exemplo, raios coronais se estendendo à esquerda do disco solar, que são visualmente semelhantes às plumas que saem dos polos norte e sul do Sol.

Nos polos, isso acontece porque as linhas do campo magnético se estendem diretamente para o espaço, como as linhas que apontam diretamente para fora das extremidades de uma barra magnética. Para verificar se os raios apontados para a esquerda tinham a mesma origem física, Mikić e colaboradores entraram em sua simulação, desligaram as partes em forma de bastão da coroa e observaram os raios desaparecerem.

Juntamente com medições novas e melhoradas do campo magnético do Sol, modelos como este poderiam em breve rastrear a evolução contínua do Sol, semelhante ao que é feito em modelos climáticos terrestres. Com esses dados em breve em missões como a Parker Solar Probe, da NASA, estamos no caminho de nunca mais sermos surpreendidos por uma tempestade solar!

Um artigo sobre o assunto foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Sky & Telescope

Colisão cósmica forja um anel galáctico em raios X

Astrônomos usaram o observatório de raios X Chandra da NASA para descobrir um anel gerado por buraco negro ou estrela de nêutrons em uma galáxia a 300 milhões de anos-luz da Terra.

© Hubble/Chandra (galáxia AM 0644-771)

Este anel, apesar de não exercer poder sobre a Terra, pode ajudar os cientistas a entender melhor o que acontece quando as galáxias colidem umas com as outras em impactos catastróficos.

Nesta nova imagem composta da galáxia AM 0644-741, os raios X do Chandra (roxo) foram combinados com dados ópticos do telescópio espacial Hubble (vermelho, verde e azul). Os dados do Chandra revelam a presença de fontes de raios X muito brilhantes, provavelmente sistemas binários alimentados por um buraco negro de massa estelar ou estrela de nêutrons, em um notável anel. Os resultados são relatados por astrônomos liderados por Anna Wolter, do INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, em Milão, Itália.

De onde veio o anel provocado por buraco negro ou estrela de nêutrons na galáxia AM 0644-741? Os astrônomos pensam que foi criado quando uma galáxia foi atraída por outra galáxia pela força da gravidade. A primeira galáxia gerou ondulações no gás da segunda galáxia, a AM 0644-741, localizada no canto inferior direito. Essas ondulações então produziram um anel de gás em expansão na galáxia AM 0644-741 que desencadeou o nascimento de novas estrelas. A primeira galáxia é possivelmente aquela localizada na parte inferior esquerda da imagem.

A mais massiva dessas estrelas levará uma vida curta, em termos cósmicos,- de milhões de anos. Depois disso, seu combustível nuclear é gasto e as estrelas explodem como supernovas deixando para trás buracos negros com massas tipicamente entre cinco a vinte vezes a do Sol, ou estrelas de nêutrons com uma massa aproximadamente igual à do Sol.

Alguns desses buracos negros ou estrelas de nêutrons têm estrelas companheiras próximas e sugam gás de seu parceiro estelar. Este gás cai em direção ao buraco negro ou estrela de nêutrons, formando um disco giratório como a água circulando num dreno, e se aquece por atrito. Este gás superaquecido produz grandes quantidades de raios X que o Chandra pode detectar.

Enquanto um anel de buraco negro ou estrela de nêutrons é intrigante em si mesmo, há mais na história da galáxia AM 0644-741. Todas as fontes de raios X detectadas no anel da galáxia AM 0644-741 são brilhantes o suficiente para serem classificadas como fontes de raios X ultraluminosas. (ULXs). Esta é uma classe de objetos que produzem centenas a milhares de vezes mais raios X do que a maioria dos sistemas binários "normais" nos quais uma estrela companheira está em órbita em torno de uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Até recentemente, a maioria dos astrônomos achava que as ULXs geralmente continham buracos negros de massa estelar, com a possível presença em alguns casos de buracos negros de massa intermediária (IMBHs) que contêm mais de cem vezes a massa do Sol. No entanto, esse pensamento foi derrubado quando algumas ULXs em outras galáxias, incluindo M82 e M51, foram encontradas estrelas de nêutrons.

Várias outras explicações, além dos IMBHs, têm sido sugeridas para a intensa emissão de raios X de ULXs. Eles incluem o crescimento anormalmente rápido do buraco negro ou da estrela de nêutrons, ou efeitos geométricos decorrentes do afunilamento de material ao longo das linhas do campo magnético.

A identidade das ULXs individuais na galáxia AM 0644-741 é atualmente desconhecida. Elas podem ser uma mistura de buracos negros e estrelas de nêutrons, e também é possível que sejam todos buracos negros ou todas estrelas de nêutrons.

Nem todas as fontes de raios X da imagem estão localizadas no anel da galáxia AM 0644-741. Uma das fontes é um buraco negro de rápido crescimento localizado bem atrás da galáxia a uma distância de 9,1 bilhões de anos-luz da Terra. Outra fonte intrigante detectada pelo Chandra é um crescente buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia.

No novo estudo, os pesquisadores também usaram observações do Chandra para estudar outras seis galáxias anelares além da galáxia AM 0644-741. Um total de 63 fontes foram detectadas nas sete galáxias, e 50 delas são ULXs. Os autores observam um maior número médio de ULXs por galáxia nestas galáxias anelares do que em outros tipos de galáxias. As galáxias anelares estimularam o interesse dos astrônomos porque são os locais ideais para examinar modelos de como as estrelas duplas se formam e entender a origem das ULXs.

O artigo descrevendo o estudo da galáxia AM 0644-741 e suas galáxias anelares foi publicado no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Quatro famílias de asteroides extremamente jovens são identificadas

Quatro famílias de asteroides extremamente jovens foram identificadas por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Guaratinguetá.

© Misconception Junction (ilustração do cinturão de asteroides)

O grupo é liderado pelo físico Valerio Carruba, nascido na Itália e professor no Departamento de Matemática da Unesp.

“Identificamos essas novas famílias por meio de simulação numérica, utilizando o Método de Integração Reversa, bem mais preciso do que outros na determinação de idades de famílias de asteroides. Mas esse método só funciona para famílias realmente muito jovens, com menos de 20 milhões de anos. Até recentemente, apenas oito famílias haviam sido estudadas com esse método. Agora, conhecemos 13, quase um terço das quais foram identificadas por nosso grupo,” disse Carruba.

As quatro famílias em questão, todas com menos de 7 milhões de anos, localizam-se no chamado Cinturão Principal, situado entre as órbitas de Marte e Júpiter.

A datação baseou-se em dois parâmetros fundamentais: a longitude do pericentro e a longitude do nodo ascendente. O pericentro da órbita de um planeta, cometa ou asteroide é o ponto no qual a trajetória do corpo mais se aproxima do Sol. O nodo ascendente é o ponto no qual a órbita cruza, de baixo para cima, um plano de referência, geralmente o Plano da Eclíptica.

“No momento de formação de uma família de asteroides, todos os pericentros e nodos ascendentes dos integrantes estão alinhados. Mas, à medida que a família evolui, esses alinhamentos são perdidos, devido às perturbações gravitacionais produzidas pelos planetas e, possivelmente, por alguns asteroides massivos. Baseado nos dados atuais, o Método de Integração Reversa possibilita retroceder ao passado, por meio de simulação numérica, e recuperar a época em que os parâmetros estavam alinhados. Assim é feita a datação,” explicou Carruba.

Além das quatro famílias identificadas, a equipe estudou outras 55 novas famílias. E, paralelamente à datação, estabeleceu também um diagrama que permite distinguir com bastante precisão dois tipos de famílias: as que se formaram por eventos de colisão e as que se formaram por fissão de um corpo predecessor.

A colisão de dois asteroides pode levar à fragmentação de um deles ou dos dois, originando uma família com vários objetos. Já a fissão consiste na ejeção de matéria pelo corpo predecessor, seja por isso ter adquirido uma rotação muito rápida em torno do próprio eixo e ter sofrido uma colisão, ou por ter tido um corpo secundário expulso recentemente e que se despedaçou.

“Das quatro famílias que identificamos, uma se formou seguramente por colisão. Outra com grande probabilidade. As demais foram identificadas muito recentemente e precisamos de mais estudos para formular uma hipótese relativa à sua formação,” disse Carruba.

O Cinturão Principal é um extraordinário nicho de asteroides, com mais de 700 mil objetos conhecidos. Esse número tende a aumentar, devido à melhoria dos métodos de detecção, e pode ser estimado no patamar de 1 milhão.

Mas a distribuição dos asteroides nesse nicho está longe de ser homogênea, segundo Carruba. Devido à complicadíssima interação gravitacional entre tantos corpos em presença e, principalmente, ao poderoso campo gravitacional de Júpiter, formaram-se, no interior do Cinturão, várias regiões distintas.

Um fenômeno importante nessa estruturação é a chamada “ressonância de movimento médio”, que ocorre quando dois corpos que orbitam um terceiro têm seus períodos orbitais emparelhados, na razão de dois números inteiros pequenos.

As ressonâncias criam espaços vazios na distribuição radial dos asteroides, denominadas Lacunas de Kirkwood, em homenagem ao astrônomo norte-americano Daniel Kirkwood (1814-1895), que as descobriu no século 19.

“De 33% a 35% dos asteroides do Cinturão Principal são membros de famílias. Existem mais de 120 famílias reconhecíveis e várias dezenas de grupos estatisticamente menos significativos. Grandes famílias contêm centenas de membros, enquanto que famílias pequenas podem ter por volta de 10 membros,” disse Carruba.

As estimativas de idade das famílias de asteroides vão de poucos milhões a centenas de milhões de anos. A família mais antiga do Cinturão Principal tem idade estimada em 4 bilhões de anos, tendo participado, portanto, da primeira fase de formação do Sistema Solar.

Um artigo a respeito foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: FAPESP (Agência)

Jato veloz de material de fusão de estrelas de nêutrons

Medições precisas usando uma coleção continental de radiotelescópios revelaram que um jato estreito de partículas se movendo quase à velocidade da luz irrompeu no espaço interestelar depois que um par de estrelas de nêutrons se fundiram numa galáxia a 130 milhões de anos-luz da Terra.

© NASA (ilustração da emissão de jato da fusão de estrelas de nêutrons)

A fusão, cujo sinal foi captado em agosto de 2017, expulsou ondas gravitacionais pelo espaço. Foi o primeiro evento a ser detectado tanto por ondas gravitacionais como por ondas eletromagnéticas, incluindo raios gama, raios X, luz visível e ondas de rádio.

O rescaldo da fusão, de nome GW170817, foi observado por telescópios espaciais e terrestres espalhados pelo globo. Os cientistas observaram as características das ondas recebidas a mudar com o tempo e usaram essas alterações como pistas para revelar a natureza dos fenômenos que se seguiram à fusão.

Uma questão que se destacou, mesmo meses após a fusão, era se o evento havia produzido ou não um jato estreito e veloz de material que chegou ao espaço interestelar. É uma questão importante, porque esses jatos são necessários para produzir o tipo de explosões de raios gama que os teóricos dizem ser provocadas pela fusão de pares de estrelas de nêutrons.

A resposta surgiu quando os astrônomos usaram uma combinação do VLBA (Very Long Baseline Array), do VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) e do GBT (Robert C. Byrd Green Bank Telescope) e descobriram que uma região de emissão de rádio da fusão tinha-se movido e o movimento era tão rápido que apenas um jato podia explicar a sua velocidade.

"Nós medimos um movimento aparente que é quatro vezes mais rápido do que a luz. Essa ilusão, chamada de movimento superluminal, resulta quando o jato é apontado quase na direção da Terra e o material no jato aproxima-se da velocidade da luz," comenta Kunal Mooly, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) e do Caltech.

Os astrônomos observaram o objeto 75 dias após a fusão e novamente 230 dias depois.

"Com base na nossa análise, este jato é provavelmente muito estreito, no máximo com 5 graus de largura, e foi apontado a apenas 20 graus da direção da Terra," salienta Adam Deller, da Universidade de Tecnologia de Swinburne e anteriormente do NRAO. "Mas, para coincidir com as nossas observações, o material no jato tem que ter sido expelido a mais de 97% da velocidade da luz," acrescentou.

O cenário que surgiu é que a fusão inicial das duas estrelas de nêutrons superdensas provocou uma explosão que impulsionou uma "concha" esférica de detritos para fora. As estrelas de nêutrons colapsaram num buraco negro cuja poderosa gravidade começou a puxar o material na sua direção. Esse material formou um disco com rotação rápida, que por sua vez gerou um par de jatos que se movem para fora dos seus polos.

À medida que o evento se desenrolava, a questão alterou-se para determinar se os jatos irromperiam da "concha" de detritos da explosão original. Os dados das observações indicaram que um jato tinha interagido com os detritos, formando um "casulo" amplo de material que se expandia para fora. Esse casulo expande-se mais lentamente do que um jato.

"A nossa interpretação é que o casulo dominou a emissão rádio até cerca de 60 dias após a fusão, e que depois o jato é que dominou a emissão," comenta Ore Gottlieb, da Universidade de Tel Aviv, um dos principais teóricos do estudo.

"Tivemos a sorte de poder observar este evento, porque se o jato tivesse sido apontado para muito mais longe da [perspetiva da] Terra, a emissão rádio teria sido demasiado fraca para a detectarmos," observa Gregg Hallinan do Caltech.

Os cientistas afirmaram que a detecção de um jato veloz em GW170817 fortalece bastante a ligação entre as fusões de estrelas de nêutrons e as explosões de raios gama de curta duração. Acrescentaram também que é necessário que os jatos apontem para relativamente perto da Terra para que a explosão de raios gama seja detectada.

"O nosso estudo demonstra que a combinação de observações do VLBA, do VLA e do GBT é um método poderoso de estudar os jatos e a física associada com os eventos de ondas gravitacionais," realça Mooley.

Os jatos são fenômenos enigmáticos vistos em vários ambientes, e agora estas observações extraordinárias na faixa de rádio do espetro eletromagnético estão proporcionando uma visão fascinante sobre elas, contribuindo para a compreensão de como funcionam.

As descobertas foram relatadas na revista Nature.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

Telescópio mapeia raios cósmicos nas Nuvens de Magalhães

Os cientistas usaram um radiotelescópio no interior da Austrália Ocidental para observar a radiação dos raios cósmicos em duas galáxias vizinhas, mostrando áreas de formação estelar e ecos de supernovas passadas.

© ICRAR (Grande Nuvem de Magalhães)

A imagem acima mostra uma composição colorida (vermelho, verde e azul) da Grande Nuvem de Magalhães feita a partir de dados de rádio a 123, 181 e 227 MHz. Nestes comprimentos de onda, é visível a emissão dos raios cósmicos e dos gases quentes que pertencem a regiões de formação estelar e remanescentes de supernova da galáxia.

O telescópio MWA (Murchison Widefield Array) foi capaz de mapear a Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães em detalhes sem precedentes enquanto orbitam em torno da Via Láctea.

Ao observar o céu em frequências muito baixas, os astrônomos detectaram raios cósmicos e gás quente nas duas galáxias e identificaram manchas onde podem ser encontradas estrelas recém-nascidas e remanescentes de explosões estelares.

Os raios cósmicos são partículas carregadas muito energéticas que interagem com campos magnéticos para criar radiação que podemos ver com radiotelescópios.

"Estes raios cósmicos são originários de remanescentes de supernova, restos de estrelas que explodiram há muito tempo," disse o astrofísico e professor Lister Staveley-Smith, do ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research).

As explosões de supernova de onde são originários estão relacionadas com estrelas muito massivas, muito mais massivas do que o nosso próprio Sol. O número de raios cósmicos produzidos depende da taxa de formação destas estrelas massivas há milhões de anos.

A Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães estão muito próximas da nossa Via Láctea, a menos de 200.000 anos-luz, e podem ser vistas no céu noturno a olho nu.

Esta é a primeira vez que as galáxias foram mapeadas em detalhe em frequências de rádio tão baixas. A observação das Nuvens de Magalhães nestas frequências muito baixas, entre 76 e 227 MHz, significa que podemos estimar o número de novas estrelas formadas nessas galáxias," disse a Dra. Bi-Qing For, astrônoma do ICRAR.

"Descobrimos que a taxa de formação estelar na Grande Nuvem de Magalhães é aproximadamente equivalente a uma nova estrela com a massa do nosso Sol a cada 10 anos. Na Pequena Nuvem de Magalhães, a taxa de formação estelar é mais ou menos equivalente a uma nova estrela com a massa do nosso Sol a cada 40 anos."

Incluídas nas observações estão 30 Dourado, uma excecional região de formação estelar na Grande Nuvem de Magalhães que é mais brilhante do que qualquer região de formação estelar na Via Láctea, e a Supernova 1987A, a supernova mais brilhante desde a invenção do telescópio.

Os resultados são um vislumbre emocionante da ciência que será possível com os radiotelescópios de próxima geração. Além disso, o futuro SKA (Square Kilometre Array), onde as linhas de base são oito vezes mais longas, fornecerá imagens excepcionalmente boas.

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

Fonte: International Centre for Radio Astronomy Research