O impacto do asteroide 2024 YR4 é excluído quase por completo

Novas observações do asteroide 2024 YR4 efetuadas com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e com outras infraestruturas do mundo inteiro excluíram quase por completo a possibilidade de um impacto deste asteroide com o nosso planeta.

© ESO / VLT (asteroide 2024 YR4)

O 2024 YR4 tem sido monitorado de perto nos últimos meses, uma vez que a sua probabilidade de colidir com a Terra em 2032 aumentou para cerca de 3%, o que corresponde à maior probabilidade de impacto alguma vez calculada para um asteroide de grandes dimensões. Após estas últimas observações, a probabilidade de impacto desceu para 0,28%. Com isso, o objeto celeste passou a ser classificado na categoria 1 da Escala de Torino, indicando baixo risco.

A Escala de Torino é uma ferramenta usada para avaliar o risco de impacto de pequenos corpos na Terra, variando de 0 a 10, onde 0 indica nenhuma chance de colisão ou impacto insignificante, e 10 representa uma colisão certa, com potencial para causar uma catástrofe global.

O asteroide 2024 YR4, que se estima ter cerca de 40 a 90 metros de diâmetro, foi descoberto no final de Dezembro do ano passado numa órbita que o poderia fazer colidir com a Terra a 22 de Dezembro de 2032. Devido ao seu tamanho e probabilidade de impacto, o asteroide subiu rapidamente para o topo da lista de risco da Agência Espacial Europeia (ESA), um catálogo de todas as rochas espaciais que têm qualquer hipótese de impactar com a Terra.

Um asteroide na faixa menor (40 a 60 metros) poderia causar uma explosão atmosférica, quebrando janelas e causando pequenos danos estruturais em áreas urbanas. Já um asteroide maior (até 90 metros) poderia causar danos mais graves, como o colapso de estruturas residenciais e danos em áreas maiores. Se o impacto ocorrer sobre o oceano, é improvável que cause um tsunami significativo. A última vez que um asteroide com mais de 30 metros de tamanho representou um risco tão significativo foi o Apophis, em 2004, quando teve uma chance de 2,7% de atingir a Terra em 2029. Mas a possibilidade foi descartada posteriormente por observações adicionais.

Em meados de Janeiro, e com o auxílio do VLT do ESO, os astrônomos observaram o asteroide 2024 YR4 e obtiveram dados cruciais para calcular com maior precisão a sua órbita. Em combinação com dados de outros observatórios, as medições muito precisas do VLT melhoraram o nosso conhecimento da órbita do asteroide, levando a uma probabilidade de impacto superior a 1%, um limiar fundamental para desencadear a mitigação de desastres.

Foram feitas mais observações e a Rede Internacional de Alerta de Asteroides emitiu uma notificação de potencial impacto do asteroide, alertando os grupos de defesa planetária, incluindo o Grupo Consultivo de Planejamento de Missões Espaciais, para o possível impacto. Com vários telescópios em todo o mundo observando o asteroide e com a modelagem da sua órbita, a probabilidade de impacto subiu para cerca de 3% em 18 de Fevereiro, a maior probabilidade de impacto alguma vez registada para um asteroide com mais de 30 metros.

No entanto, logo no dia seguinte, novas observações efetuadas com o VLT do ESO reduziram o risco de impacto para metade. Esta subida e descida da probabilidade de impacto do asteroide segue um padrão que é esperado e compreendido. Para saberem onde estará o asteroide em 2032, os astrônomos extrapolam a partir da pequena parte da órbita medida até agora.

As novas observações do VLT, juntamente com dados de outros observatórios, permitiram aos astrônomos restringir a órbita o suficiente para excluir a possibilidade de um impacto com a Terra em 2032. No momento, a probabilidade de impacto comunicada pelo Centro de Coordenação de Objetos Próximos da Terra da ESA é de cerca de 0,002% e o asteroide já não está no topo da lista de risco da ESA.

À medida que o 2024 YR4 se afasta da Terra, torna-se cada vez mais tênue e difícil de observar com todos os telescópios, exceto os maiores. O VLT do ESO tem sido fundamental nas observações deste asteroide, devido ao tamanho do seu espelho e à sua grande sensibilidade, bem como ao excelente céu escuro do Observatório do Paranal no Chile, onde o telescópio está localizado. Isto torna-o ideal para seguir objetos tênues como o 2024 YR4 e outros asteroides potencialmente perigosos.

Infelizmente, os céus escuros e límpidos do Paranal, que tornaram possíveis estas medições cruciais, estão atualmente ameaçados pelo megaprojeto industrial INNA da AES Andes, uma subsidiária da empresa americana de energia AES Corporation. O projeto poderá cobrir uma área semelhante à de uma pequena cidade e localizar-se, no ponto mais próximo, a cerca de 11 km do VLT. Devido à sua dimensão e proximidade, o INNA teria efeitos devastadores na qualidade do céu do Paranal, especialmente devido à poluição luminosa das suas instalações industriais.

Com um céu mais brilhante, telescópios como o VLT perderão a sua capacidade de detectar alguns dos alvos cósmicos mais tênues, o que faria uma enorme diferença na capacidade de prever um impacto e preparar medidas de mitigação para proteger a Terra.

No Brasil, o Observatório Nacional (ON) lidera as pesquisas nesta área com o Projeto IMPACTON (Iniciativa de Mapeamento e Pesquisa de Asteroides nas Cercanias da Terra no Observatório Nacional). O projeto foi criado pelo grupo de Ciências Planetárias com o intuito de inserir o Brasil nas pesquisas científicas relacionadas aos pequenos corpos do Sistema Solar. Para isto, foi construído o Observatório Astronômico do Sertão de Itaparica (OASI), localizado em Itacuruba, Pernambuco, que conta com um telescópio com espelho de um metro de diâmetro, o segundo maior instalado em solo brasileiro.

Fonte: ON e ESO

O telescópio espacial Euclid descobriu um “anel de Einstein”

Uma surpresa espetacular surgiu em uma varredura de rotina do cosmos: um "Anel de Einstein" quase perfeito, escondido à vista de todos ao redor de uma galáxia que os astrônomos conheciam há mais de um século.

© ESA / Euclid (NGC 6505)

A descoberta, feita pela missão Euclid da Agência Espacial Europeia (ESA), é uma prova tanto da serendipidade cósmica quanto do olhar aguçado do telescópio. Nas primeiras imagens de teste, notou-se algo incomum: uma galáxia distorcida e fora de foco. Algumas semanas depois, quando Euclid captou uma imagem mais clara e em foco da mesma região, a imagem mostrou um anel de Einstein quase perfeito, um raro fenômeno de lente gravitacional previsto pela primeira vez pela teoria geral da relatividade.

Lentes gravitacionais ocorrem quando a gravidade de um objeto massivo em primeiro plano, como uma galáxia, curva e amplia a luz de um objeto mais distante atrás dele. Esse efeito geralmente produz arcos ou distorções nas imagens, mas se o alinhamento entre as galáxias em primeiro plano e em segundo plano estiver correto, a luz da galáxia distante é curvada em um anel completo. O que torna essa descoberta em particular tão única é sua localização. A galáxia em primeiro plano, NGC 6505 na constelação de Draco, está relativamente próxima, a apenas 590 milhões de anos-luz da Terra. A maioria dos anéis de Einstein descobertos anteriormente ocorrem em torno de galáxias muito mais distantes, tornando-as mais difíceis de estudar em detalhes. A galáxia em segundo plano também está excepcionalmente próxima em comparação a outros objetos com lentes, embora sua luz ainda tenha levado 4,42 bilhões de anos para chegar à Terra.

Além disso, esta é a primeira vez que um Anel de Einstein foi encontrado centralizado ao redor do núcleo de uma galáxia da classe NGC, uma categoria de galáxias gerais catalogadas já no século XIX. O astrônomo americano Lewis A. Swift descobriu a NGC 6505 em 1884. Imagens de alta resolução são essenciais para detectar lentes gravitacionais e, surpreendentemente, nem o Hubble nem o telescópio espacial James Webb observaram esta galáxia em particular.

© ESA / Euclid (Anel de Einstein ao redor da galáxia NGC 6505)

O que podemos aprender com este anel? 

Os anéis de Einstein são ferramentas poderosas para entender o Universo. Eles ajudam a refinar as medições de distâncias cósmicas e taxas de expansão, porque os astrônomos podem usá-los para estudar como a luz da galáxia de fundo foi esticada e ampliada. Neste caso, a imagem nítida permite uma visão mais próxima da galáxia de fundo também.

Ao analisar como a luz da galáxia de fundo é curvada, os cientistas podem medir a massa de NGC 6505, incluindo seu conteúdo de matéria escura. De acordo com as descobertas iniciais, apenas cerca de 11% da massa dentro do anel é matéria escura. Em muitos Anéis de Einstein, a lente ocorre mais longe na galáxia, onde a matéria escura contribui mais significativamente, geralmente entre 25 a 50% da massa. Mas aqui, o anel está muito mais perto do centro da galáxia, onde a matéria normal domina.

O amplo campo de visão e a visão nítida de Euclid permitem que ele cubra vastas áreas do céu e detecte objetos raros perdidos por telescópios anteriores. Seu principal objetivo é mapear mais de um terço do céu, catalogando bilhões de galáxias até quando o Universo tinha apenas alguns bilhões de anos. A missão deve encontrar mais de 100.000 lentes gravitacionais fortes semelhantes a essa. Mas outra parte do objetivo da missão é estudar lentes gravitacionais fracas, nas quais a matéria escura distorce mais sutilmente as formas das galáxias. Ao catalogar lentes fracas em grandes faixas do céu, Euclid ajudará a mapear a estrutura do Universo e melhorar nossa compreensão da matéria escura e energia escura. 

O mapeamento da matéria escura revela como a gravidade molda as estruturas cósmicas e, ao comparar isso com a taxa de expansão do Universo, os cientistas podem entender melhor como a energia escura influencia essa expansão. Por enquanto, essa descoberta do Anel de Einstein serve como uma vitória inicial para a missão de Euclid, sugerindo as maravilhas ocultas que ainda não foram descobertas.

A descoberta foi publicada no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Sky & Telescope

Vários buracos negros descobertos em galáxias anãs

Usando os primeiros dados do DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), uma equipe de cientistas compilou a maior amostra de sempre de galáxias anãs que abrigam um buraco negro que se alimenta ativamente, bem como a mais extensa coleção de candidatos a buraco negro de massa intermediária até agora.

© NAOJ (mosaico com candidatas a galáxia anã)

Este mosaico mostra uma série de imagens de candidatas a galáxia anã que hospedam um núcleo galáctico ativo, captadas com a Hyper Suprime-Cam do Telescópio Subaru.

Esta dupla proeza não só expande a compreensão sobre a população de buracos negros no Universo, como também prepara o terreno para novas explorações sobre a formação dos primeiros buracos negros do Universo e o seu papel na evolução das galáxias. 

O DESI é um instrumento de última geração que pode captar a luz de 5.000 galáxias simultaneamente. Ele está montado no telescópio Nicholas U. Mayall de 4 metros no Observatório Nacional de Kitt Peak, um programa do NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory). O programa está agora no seu quarto de cinco anos de observação do céu e deverá estudar cerca de 40 milhões de galáxias e quasares até ao final do projeto. O projeto DESI é uma colaboração internacional de mais de 900 investigadores de mais de 70 instituições de todo o mundo e é gerido pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos EUA. 

Com os primeiros dados do DESI, que incluem a validação do levantamento e 20% do primeiro ano de operações, foram obtidos um conjunto de dados sem precedentes que inclui os espectros de 410.000 galáxias, incluindo cerca de 115.000 galáxias anãs, que são galáxias pequenas e difusas contendo milhares a vários bilhões de estrelas e muito pouco gás. 

Embora os astrofísicos estejam razoavelmente confiantes de que todas as galáxias massivas, como a Via Láctea, abrigam buracos negros nos seus centros, o quadro torna-se pouco claro à medida que nos aproximamos do extremo inferior do espectro de massa. Encontrar buracos negros é já um desafio, mas identificá-los em galáxias anãs é ainda mais difícil, devido às suas pequenas dimensões e à capacidade limitada dos nossos instrumentos atuais para resolver as regiões próximas destes objetos. Um buraco negro que se alimenta ativamente é, no entanto, mais fácil de detectar. Quando um buraco negro no centro de uma galáxia começa a alimentar-se, libera uma quantidade tremenda de energia para a sua vizinhança, transformando-se num núcleo galáctico ativo (NGA).

Nesta pesquisa foram identificados um número surpreendente de 2.500 candidatas a galáxia anã que abrigam um NGA, a maior amostra alguma vez descoberta. A fração significativamente mais elevada de galáxias anãs que abrigam um NGA (2%) em relação a estudos anteriores (cerca de 0,5%) é um resultado empolgante e sugere que existe ainda número substancial de buracos negros de baixa massa ainda não descobertos.

© NAOJ (mosaico com candidatos a buraco negro de massa intermediária)

Este mosaico mostra uma série de imagens de candidatos a buraco negro de massa intermediária, organizados por ordem crescente de massa estelar, captadas com a Hyper Suprime-Cam do Telescópio Subaru.

Numa pesquisa separada dos dados DESI, a equipa identificou 300 candidatos a buraco negro de massa intermediária, a coleção mais extensa até à data. A maioria dos buracos negros ou são leves (menos de 100 vezes a massa do nosso Sol) ou supermassivos (mais de um milhão de vezes a massa do nosso Sol). Os buracos negros que se situam entre estes dois extremos são pouco conhecidos, mas pensa-se que sejam as relíquias dos primeiros buracos negros formados no Universo primitivo e as sementes dos buracos negros supermassivos que se encontram atualmente no centro das grandes galáxias.

No entanto, continuam sendo elusivos, com apenas cerca de 100 a 150 candidatos a buraco negro de massa intermediária conhecidos até agora. Com a grande população descoberta pelo DESI, os cientistas dispõem agora de um novo e poderoso conjunto de dados para estudar estes enigmas cósmicos. 

Tipicamente, espera-se que os buracos negros encontrados em galáxias anãs estejam no regime de massa intermediária. Mas, curiosamente, apenas 70 dos candidatos a buraco negro de massa intermediária recentemente descobertos se sobrepõem a candidatos a NGA. Este fato acrescenta outra camada de entusiasmo às descobertas e levanta questões sobre a formação e evolução dos buracos negros nas galáxias. Por exemplo, será que existe alguma relação entre os mecanismos de formação dos buracos negros e os tipos de galáxias que eles habitam?

Um artigo será publicado no periódico The Astrophysical Journal. 

Fonte: National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory

Descoberta a maior coleção de exocometas

Pela primeira vez, astrônomos fizeram imagens de dezenas de cinturões ao redor de estrelas próximas onde cometas e pequenos seixos dentro delas estão orbitando.

© SMA / ALMA (sistemas estelares com cinturões cometários)

Esta galeria contém 74 imagens de diferentes sistemas estelares com cinturões cometários. As estrelas neste estudo variam em idades de muito jovens a meia-idade, como o nosso Sol. E mostra como os cometas desempenham um papel na formação de estrelas e sistemas planetários.

Para encontrar evidências de cometas fora do nosso Sistema Solar, chamados de exocometas, os astrônomos recorreram a duas instalações que detectam bandas específicas de ondas de rádio. Devido ao tamanho da poeira e das rochas nesses cinturões, esse tipo de luz é particularmente bom para encontrar e fazer imagens dessas estruturas.

O Submillimeter Array (SMA) é um conjunto de oito antenas de radiotelescópios perto do cume de Maunakea no Havaí, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA). O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) é um conjunto de 66 antenas no Deserto do Atacama, no norte do Chile. Um programa conjunto entre o SMA e o ALMA, denominado REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars), marca um marco significativo no estudo de cinturões exocometários porque suas imagens e análises subsequentes revelam onde os seixos e os exocometas estão localizados.

Nessas regiões, é tão frio (-250 a -150 graus Celsius) que a maioria dos compostos, incluindo água, são congelados como gelo nesses exocometas. Os astrofísicos estão, portanto, observando onde os reservatórios de gelo dos sistemas planetários estão localizados.

Cinturões exocometários são encontrados em pelo menos 20% dos sistemas planetários, incluindo nosso próprio Sistema Solar. O Cinturão de Kuiper é um exemplo de um cinturão cometário em nosso próprio Sistema Solar. Localizado muito além da órbita de Plutão, alguns cientistas acham que o Cinturão de Kuiper é a fonte de água para o Sistema Solar interno onde a Terra está localizada, entregue por cometas bilhões de anos atrás.

A nova galeria mostra uma diversidade notável de estrutura nos cinturões. Alguns são anéis estreitos, enquanto outros são mais largos e podem ser categorizados mais como “discos” do que “cinturões”. Além disso, alguns dos 74 sistemas de exocometas têm vários anéis ou discos e alguns deles são "excêntricos", o que significa não possuir uma órbita circular, mas como uma órbita oval. Isso fornece evidências de que planetas ou talvez luas ainda não detectáveis ​​estão presentes e sua gravidade afeta a distribuição de seixos nesses sistemas.

O conjunto de dados das propriedades de sistemas planetários e cinturões desse programa permitirá estudos do nascimento e evolução desses cinturões, bem como observações de acompanhamento em toda a faixa de comprimento de onda.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

Como o aglomerado da Fênix forma estrelas

Pesquisadores, utilizando o telescópio espacial James Webb da NASA, resolveram finalmente o mistério de como um enorme aglomerado de galáxias está formando estrelas a um ritmo tão elevado.

© Hubble / Chandra / VLA (aglomerado da Fênix)

Esta imagem do aglomerado da Fênix combina dados do telescópio espacial Hubble, do observatório de raios X Chandra e do radiotelescópio VLA (Very Large Array). Os raios X do Chandra mostram gás extremamente quente em roxo. Os dados ópticos do Hubble mostram galáxias em amarelo e filamentos de gás mais frio, onde se estão formando estrelas, em azul claro. Os jatos gerados por surtos, representados em vermelho, são vistos em ondas rádio pelo radiotelescópio VLA.

A confirmação do Webb baseia-se em mais de uma década de estudos efetuados com o observatório de raios X Chandra e com o telescópio espacial Hubble, bem como com vários observatórios terrestres.

O aglomerado da Fênix, um grupo de galáxias unidas pela gravidade a 5,8 bilhões de anos-luz da Terra, tem sido alvo do interesse dos astrônomos devido a algumas propriedades únicas. Em particular, algumas que são surpreendentes: uma suspeita de arrefecimento extremo do gás e um ritmo furioso de formação estelar, apesar de um buraco negro supermassivo com cerca de 10 bilhões de massa solar no seu núcleo.

Em outros aglomerado de galáxias observados, o buraco negro supermassivo central libera partículas energéticas e radiação que impedem o gás de arrefecer o suficiente para formar estrelas. Os pesquisadores têm estudado os fluxos de gás no interior deste aglomerado para tentar perceber como é que ele está levando a uma formação estelar tão extrema.

Até à data, no aglomerado da Fênix, os números não estavam coerentes e os pesquisadores estavam perdendo uma parte do processo. O Webb rastreou e mapeou o gás em arrefecimento que faltava e que acabará por alimentar a formação estelar. Mais importante ainda, este gás quente foi encontrado no interior de cavidades que traçam o gás muito quente, com uns escaldantes 10 milhões de graus Celsius, e o gás já arrefecido, com cerca de 10.000º C.

A capacidade do Webb para detectar esta temperatura específica de gás em arrefecimento, cerca de 300.000º C, deve-se em parte às suas capacidades instrumentais. No entanto, houve uma pequena ajuda da natureza. Esta particularidade envolve dois átomos ionizados muito diferentes, o neônio e o oxigênio, criados em ambientes semelhantes. A estas temperaturas, a emissão do oxigénio é 100 vezes mais brilhante, mas só é visível no ultravioleta. Embora o neônio seja muito mais tênue, brilha no infravermelho, o que permitiu o auxílio dos instrumentos avançados do Webb. Apesar desta emissão ser normalmente mais difícil de detectar, a sensibilidade do Webb no infravermelho médio corta todo o ruído.

A equipe espera agora empregar esta técnica para estudar aglomerados de galáxias mais típicos. Embora o aglomerado da Fênix seja, em muitos aspetos, único, esta prova de conceito é um passo importante para aprender como outros aglomerados de galáxias formam estrelas.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Massachusetts Institute of Technology

As cores de um aglomerado de estrelas

O Observatório Europeu do Sul (ESO) divulgou uma imagem com 80 milhões de pixels do aglomerado estelar RCW 38, captada pelo telescópio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), no deserto chileno do Atacama.

© VISTA (RCW 38)

Aprecie as belas cores da maternidade estelar RCW 38, com os seus rastros e redemoinhos brilhantes, localizada a cerca de 5.500 anos-luz de distância da Terra, na constelação da Vela.

Esta imagem mostra-nos tudo, desde o rosa vivo das nuvens de gás até aos pontos coloridos das estrelas jovens. Comparadas com o nosso Sol, que tem cerca de 4,6 bilhões de anos e se encontra numa fase estável da sua vida, as estrelas do aglomerado RCW 38 são ainda muito jovens. Com menos de um milhão de anos, o RCW 38 contém cerca de 2.000 estrelas, e apresenta-se repleto de atividade, o que o torna um alvo interessante para observações astronômicas.

Os aglomerados estelares contêm todos os ingredientes para a formação de estrelas: nuvens densas de gás e acúmulos opacos de poeira cósmica. Quando esta mistura de gás e poeira colapsa sob a sua própria gravidade, nasce uma estrela. A forte radiação emitida pelas estrelas recém-nascidas faz com que o gás que envolve o aglomerado estelar brilhe intensamente, dando origem aos tons rosados que observamos em RCW 38.

Apesar desta ser uma visão bastante espetacular, o fato é que no visível não conseguimos observar muitas estrelas deste aglomerado, porque a poeira bloqueia a radiação por elas emitida. É por isso que necessitamos do telescópio VISTA: a sua câmara VIRCAM capta radiação infravermelha que, ao contrário da luz visível, pode atravessar a poeira quase sem obstáculos, revelando-nos o aglomerado em todo o seu esplendor. Deste modo, podemos ver também estrelas muito jovens dentro dos seus casulos de poeira ou estrelas frias “falhadas”, chamadas anãs marrons.

Esta imagem infravermelha foi obtida no âmbito do rastreio VVV (VISTA Variables in the Vía Láctea), que produziu o mapa infravermelho mais detalhado da nossa Galáxia alguma vez conseguido. Para além de nos darem uma nova visão sobre objetos já conhecidos, rastreios como este revelam também objetos astronômicos ainda desconhecidos. Desde a obtenção desta imagem, a câmara VIRCAM do VISTA, que desde 2008 levou a cabo vários rastreios, foi desativada após longos anos de operação bem sucedidos. No final deste ano, irá ser instalado neste telescópio o novo instrumento 4MOST, que irá recolher espectros de 2.400 objetos simultaneamente numa grande área do céu. O futuro avizinha-se brilhante com o renascimento do VISTA.

Fonte: ESO