Descoberta galáxias totalmente vermelhas

Astrônomos descobriram quatro galáxias absolutamente vermelhas.

© CfA (galaxias vermelhas)

O Spitzer encontrou as galáxias vermelhas onde o Hubble havia visto apenas poeira porque ele observa o Universo na faixa do infravermelho - as galáxias super-vermelhas são 60 vezes mais brilhantes no infravermelho do que na cor mais vermelha que o Hubble consegue detectar.

As quatro galáxias formam um grupo e parecem estar fisicamente interligadas. Devido à sua enorme distância, nós as vemos como elas eram poucos bilhões de anos após o Big Bang, ou seja, quando elas ainda eram muito jovens.

As galáxias podem ser vermelhas por várias razões. Uma das possibilidades é que uma galáxia contenha muitas estrelas velhas, que são avermelhadas, mas este não parece ser o caso. Ou elas podem ser ricas em poeira interestelar.

Outra possibilidade é que uma galáxia seja vermelha porque está muito distante de nós, quando então a expansão do Universo estica o comprimento de onda de sua luz, que tende para o lado vermelho do espectro.

Os cientistas acreditam que, com base nos dados dessa primeira descoberta, poderão agora encontrar outras galáxias super-vermelhas, uma vez que já sabem onde e como encontrá-las.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Buracos negros supermassivos desafiam teoria atual

Astrônomos da Universidade de Yale descobriram o que parece ser três buracos negros supermassivos de crescimento rápido e relativamente jovens, em uma galáxia ainda em formação.

© Universidade Yale (três buracos negros supermassivos)

A descoberta resulta na possibilidade de que esse tipo de buraco negro continue a se formar bilhões de anos depois do Big Bang, desafiando assim a teoria atual. Os astrônomos anteriormente pensavam que todos os buracos negros supermassivos emergiram pouco após o nascimento do Universo que se deu a 13,7 bilhões de anos atrás.

“Na medida em que a galáxia anfitriã está envolvida, esses buracos negros apenas surgem”, disse Kevin Schawinski, um pós doutorando no Yale Center for Astronomy and Astrophysics.

Buracos negros tradicionais caem dentro de um estreito intervalo de massa, e podem existir dentro de qualquer galáxia. Buracos negros supermassivos possuem uma massa maior, que pode variar mais vastamente e existem somente no centro de algumas galáxias. Acredita-se que cada galáxia tenha um buraco negro supermassivo em seu centro, incluindo a Via Láctea.

Os astrônomos acreditam que os buracos negros tradicionais se formam quando o centro de gigantesca estrela se colapsa. Mas a formação dos buracos negros supermassivos ainda é um grande mistério.

Usando observações e dados coletados pelo telescópio espacial Hubble, a equipe identificou os três suspeitos buracos negros supermassivos em uma galáxia distante ainda em formação, incluindo uma abundância de gás e estrelas jovens. A galáxia está localizada num ponto do espaço que surgiu 4,8 bilhões de anos depois do Big Bang, ou a aproximadamente nove bilhões de anos atrás. Com relação à galáxia, os três buracos negros tem 100 milhões de anos de vida.

Algumas pistas sugerem que os buracos negros recém descobertos são jovens: seus tamanho são pequenos para os seus tipos, a extrema raridade de encontrar três juntos e a rápida taxa de crescimento. Observações mais detalhadas são necessárias para confirmar que esses são buracos negros supermassivos.

A descoberta traz questões sobre como os buracos negros supermassivos poderiam se formar tanto tempo depois do Big Bang e se isso aconteceria em muitas galáxias ou é apenas uma estranha coincidência.

Fonte: Astrophysical Journal Letters

Supernova na nebulosa Medusa

Um estudo de remanescentes de supernova usando o observatório Suzaku (Japão e EUA) revelou algo nunca visto antes, alta temperatura que se seguiu imediatamente às explosões.

© Philip Perkins (nebulosa Jellyfish)

O satélite Suzaku, lançado em 10 de julho de 2005, foi desenvolvido no Instituto Japonês do Espaço e Ciência Astronáutica (ISAS), que faz parte da Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA), em colaboração com a NASA.

Mesmo depois de milhares de anos, o gás dentro destes destroços estelares retêm temperaturas 10.000 vezes mais quentes que a superfície do Sol, cuja temperatura é cerca de 5.800 kelvin.

Esta é a primeira evidência de um novo tipo de supernova, uma que foi aquecida logo após a explosão.
Um remanescente de supernova geralmente esfria rapidamente, devido à rápida expansão após a explosão. Então, como ela varre o gás interestelar tênue durante milhares de anos, o remanescente gradualmente se aquece novamente.
Utilizando a sensibilidade do satélite Suzaku, uma equipe liderada por Yamaguchi e Ozawa Midori, da Universidade de Kyoto, detectou características incomuns no espectro de raios-X do IC 443, mais conhecida como a Nebulosa Jellyfish (Medusa).
O remanescente, que fica cerca de 5.000 anos-luz de distância na constelação de Gêmeos, formada cerca de 4.000 anos atrás. A emissão de raios-X faz um caminho aproximadamente circular na parte norte da nebulosidade visível.
Espectrômetros de raios-X do Suzaku (Xiss) separa os raios-X por energia da mesma maneira como um prisma separa a luz em um arco-íris. Isso permite evidenciar os tipos de processos responsáveis ​​pela radiação.
Algumas das emissões de raios-X na nebulosa Jellyfish surge como um movimento rápido de elétrons livres perto do núcleo dos átomos. Sua atração mútua desvia os elétrons, que depois emitem raios-X à medida que mudam de rumo. Os elétrons têm energias correspondentes a uma temperatura de cerca de 7 milhões de graus Celsius.
A equipe sugere que a supernova ocorreu em um ambiente relativamente denso, talvez em um casulo para gerar a própria estrela. Como uma estrela massiva que lança material pelo  vento estelar e cria um casulo de gás e poeira. Quando a estrela explode, a onda de choque atravessa o casulo denso e aquece atingindo temperaturas de até 55 milhões ºC, ou 10.000 vezes mais quente que a superfície do Sol.
Eventualmente, a onda de choque se transforma em espaço interestelar, onde a densidade do gás pode ser tão baixa quanto um único átomo por centímetro cúbico. Uma vez que neste ambiente de baixa densidade, o remanescente de supernova jovem rapidamente se expande.
A expansão esfria os elétrons, mas também dilui o gás remanescente e as colisões entre partículas tornam-se eventos raros.

© Chandra (remanescente supernova W49B)

A equipe já identificou também altas temperaturas no remanescente de supernova conhecido como W49B, que fica a 35.000 anos-luz de distância, na constelação Aquila.

Fonte: The Astrophysical Journal

Estrelas encontraram nova forma de morrer

Pesquisadores espanhóis descobriram como uma estrela induz outra à morte originando um buraco negro com uma massa maior que a do Sol e com diâmetro de 20 km.

© NASA (ilustração da emissão de raios gama pela fusão de estrelas)

A descoberta é resultado de uma pesquisa liderada por Christina Thöne e Antonio Ugarte Postigo, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, em colaboração com Miguel Ángel Aloy e Petar Mimica, da Universidade de Valência.

O inovador estudo traz uma explicação plausível ao enigma conhecido como "Erupção do Natal", uma erupção de raios gama (GRB, na sigla em inglês) de mais de meia hora de duração, que ocorreu no dia 25 de dezembro de 2010.

Esta "Erupção do Natal", ou GRB101225A segundo sua identificação científica, é o resultado de uma estrela de nêutrons se fundindo com o núcleo de hélio de uma estrela gigante e antiga, a uma distância de 5,5 bilhões de anos-luz da Terra.

Este exótico sistema binário passou por uma fase em que a estrela de nêutrons penetrou na atmosfera da estrela companheira gigante e, ao alcançar seu núcleo, se fundiu com ele, resultando numa gigantesca explosão, inicialmente invisível da Terra. O fenômeno possivelmente também produz um novo buraco negro.

A tremenda quantidade de energia liberada pela explosão foi canalizada longe do centro da estrela com velocidades próximas às da luz. Antes se pensava que a maioria das GRB se associava às estrelas maiores que o Sol, que acabavam produzindo supernovas.

No entanto, a "Erupção do Natal" é uma GRB rara com propriedades distintas das que se conheciam até agora, podendo considerar o fato como uma evidência de que existe uma nova forma de se produzir buracos negros estelares.

Uma estrela em massa morre formando uma supernova, enquanto esta foi induzida à morte por sua companheira, que chega ao núcleo da estrela, onde se induz uma explosão supernova incomum e um objeto muito compacto, possivelmente um buraco negro. Tal fato passaria despercebido se não fosse pela detecção da GRB.

As erupções de raios gama são flashes de radiação ultra-intensos, que podem chegar à Terra de qualquer direção do espaço. São fenômenos tão potentes e energéticos que apenas um deles pode ser tão luminoso como todas as estrelas visíveis simultaneamente no céu, embora ocorra somente em poucos segundos. A atmosfera da Terra é opaca aos raios gama, de modo que as GRB só podem ser captadas graças a detectores espaciais, como o satélite Swift da NASA.

Parece que as estrelas encontraram nova forma de morrer!

Fonte: Nature

Uma relíquia de antigos ventos estelares

A imagem abaixo mostra a Via Láctea e as Nuvens de Magalhães numa combinação na região do vísivel e do rádio, e uma nova imagem de rádio da “Corrente de Magalhães”.

© NRAO (Corrente de Magalhães)

Os fortes ventos estelares e explosões de supernovas que provocaram a formação de estrelas poderiam ter eliminado o gás que começou fluir em direção à Via Láctea.
A Via Láctea e as Nuvens de Magalhães estão em azul e branco, e o gás de hidrogênio na Corrente de Magalhães e nos discos das Nuvens de Magalhães estão em vermelho. A Via Láctea está na horizontal no meio da imagem, e as Nuvens de Magalhães são os pontos de luz na porção centro-direita da imagem, do qual o fluxo de gás se origina. As nuvens de poeira na Via Láctea estão em marron.
David Nidever da Universidade de Virginia e seus colegas usaram o telescópio GBT (Green Bank Telescope) para preencher lacunas importantes neste quadro de gás fluindo para fora das Nuvens de Magalhães.
As Nuvens de Magalhães são as duas galáxias vizinhas mais próximas da nossa galáxia, cerca de 150.000 a 200.000 anos-luz distante da Via Láctea. Visível no Hemisfério Sul, elas são muito menores do que a nossa galáxia e podem ter sido distorcidas por sua gravidade.
Depois de observar a Corrente de Magalhães há mais de 100 horas com o GBT, os astrônomos combinaram estes registros com de estudos anteriores através de radiotelescópios e descobriram que o fluxo é mais do que 40 por cento maior do que o anteriormente conhecido. Concluiram que o maior comprimento significa que o fluxo de gás é mais antigo do que se pensava, provavelmente cerca de 2,5 bilhões de anos.

Fonte: Daily Galaxy

As estrelas vampiras

Um dos principais problemas na astronomia moderna é o fato de ainda não conhecermos exatamente que tipo de sistema estelar explode sob a forma de supernova de tipo Ia.  Estas supernovas têm a função de mostrar que a expansão do Universo está atualmente em aceleração.

© NOAA (aglomerado estelar NGC 188)

A imagem acima mostra o aglomerado estelar NGC 188 com as estrelas “vampiras” circuladas.

Os astrônomos estudaram o objeto conhecido como V445 na constelação de Puppis (Popa) com bastante rigor. A V445 Puppis é a primeira, e até agora a única, nova que não mostra evidências de hidrogênio. É a primeira evidência de uma explosão na superfície de uma anã branca dominada por hélio, e a estrela companheira da V445 Puppis também apresenta deficiência em hidrogênio, fornecendo principalmente hélio à anã branca.

Em novembro de 2000, este sistema sofreu uma explosão do tipo nova, tornando-se 250 vezes mais brilhante que anteriormente e ejetando uma grande quantidade de matéria para o espaço.

A equipe de astrônomos utilizou o instrumento de óptica adaptativa NACO, montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, para obter imagens muito nítidas da V445 Puppis durante um período de dois anos. As imagens mostram uma concha bipolar, inicialmente com uma cintura muito fina, e com lóbulos de cada lado. Dois nodos observados em ambos os extremos da concha, parecem deslocar-se cerca de 30 milhões de quilômetros por hora. A concha - diferente de todas as observadas até agora em novas - encontra-se ela própria em movimento, deslocando-se cerca de 24 milhões de quilômetros por hora. As duas estrelas centrais estão obscurecidas por um disco espesso de poeira, que parece ter sido formado durante a última explosão.

© ESO (concha ao redor da estrela V445 Puppis)

Uma supernova é um dos processos pelo qual uma estrela termina a sua vida, explodindo e aumentando drasticamente seu brilho. Uma família de supernovas, chamadas supernovas de tipo Ia, desperta particular interesse no campo da cosmologia já que estes objetos podem ser usados como “velas padrão”  no cálculo de distâncias no Universo. Utilizam-se por isso para calibrar a expansão em aceleração, que se deve à energia escura.

Uma característica que define as supernovas de tipo Ia é a falta de hidrogênio no seu espectro. Sabe-se, no entanto, que o hidrogênio é o elemento químico mais abundante no Universo. Tais supernovas serão, muito provavelmente, produzidas em sistemas compostos por duas estrelas, onde uma delas é o produto final da vida de estrelas do tipo do Sol, as anãs brancas. As anãs brancas representam o produto final da evolução de estrelas com massas iniciais não superiores a algumas massas solares. Uma anã branca é composta por um núcleo estelar em final de combustão, abandonado quando uma estrela como o Sol ejeta as camadas exteriores no final da sua vida ativa. Este núcleo é composto essencialmente por carbono e oxigênio. Este processo normalmente dá origem à formação de uma nebulosa planetária.

Quando estas anãs brancas se comportam como vampiros estelares sugando matéria da estrela companheira, acabam por se tornar mais pesadas que determinado limite, o que as torna instáveis e consequentemente explodem. Este limite de Chandrasekhar, assim chamado devido ao físico indiano Subrahmanyan Chandrasekhar, é quase 1,4 vezes a massa do Sol. Quando a anã branca atinge uma massa superior a este limite, ou sugando matéria de uma estrela companheira ou juntando-se com outra anã branca, transforma-se numa bomba termonuclear que queimará carbono e oxigênio de maneira explosiva.

O ato de acumular esta matéria adicional não é um processo simples. À medida que a anã branca canibaliza a sua companheira, a matéria acumula-se na sua superfície. Se esta camada se tornar demasiado densa,  a estrela torna-se instável e irrompe como uma nova. Estas pequenas explosões controladas ejetam parte do material acumulado de volta ao espaço. Portanto, é necessário saber se a anã branca consegue acumular peso apesar destas explosões, ou seja, se alguma da matéria retirada à estrela companheira permanece na anã branca, de modo que ela se torne suficientemente pesada para explodir como supernova.

Combinando as imagens do NACO com dados obtidos por vários outros telescópios foi possível determinas a distância ao sistema, que se encontra a cerca de 25.000 anos-luz  de distância do Sol, e o seu brilho intrínseco, que é mais de 10.000 vezes mais brilhante que o Sol. Estes valores indicam que a anã branca vampiro deste sistema tem uma massa elevada, que está próxima do limite fatal e ao mesmo tempo continua sendo alimentada através de elevada taxa pela sua companheira. Se a V445 Puppis vai eventualmente explodir como supernova, ou se a atual explosão de nova já fez com que esse fenômeno não se produza ao ejetar demasiada matéria de volta ao espaço é algo que ainda precisa ser esclarecido. No entanto, a V445 Puppis é excelente candidata a futura supernova de tipo Ia!

Fonte: ESO e Nature

Supernova mais jovem já registrada

Os astrônomos têm obtido uma imagem da mais jovem supernova já registrada na região do rádio, apenas duas semanas depois da explosão de uma estrela na Galáxia do Redemoinho, a M51, localizada a 23 milhões de anos-luz de distância da Terra.

© Sloan Digital Sky Survey (galáxia M51 e a jovem supernova)

Telescópios coordenados ao redor da Europa conseguiram fazer uma imagem da explosãoo cósmica que é cem vezes maior em detalhe do que uma imagem obtida pelo telescópio espacial Hubble. Essa técnica chamada de rádio interferometria, tem uma resolução capaz de ver uma bola de golfe na superfície da Lua.

A Universidade de Valência e o Instituo de Astrofísica da Andalusia fizeram parte dessa pesquisa. Os telescópios que participaram da pesquisa foram os telescópios da NASA localizados em Robledo de Chavela (Madrid) e os telescópios do Insituto Nacional Geográfico em Yebes (Guadalajara).

A partir dessa imagem de alta resolução é possível definir a velocidade de expansão da onda de choque criada na explosão.

A equipe internacional de astrônomos já está trabalhando em novas observações. A rede europeia VLBI (Very Long Baseline Interferometry) é uma colaboração de institutos de radioastronomia ao redor da Europa, China e África do Sul, e é financiada pelos órgãos científicos nacionais dos respectivos países.

Fonte: Astronomy & Astrophysics

Galáxia sem bulbo e com buracos negros

A imagem a seguir feita pelo VLT (Very Large Telescope) do ESO, mostra uma galáxia realmente impressionante conhecida como NGC 3621.

© ESO (NGC 3621)

Ela é uma galáxia de disco puro. Como outras espirais, ela tem um disco achatado, permeado por linhas escuras de material e com braços espirais proeminentes onde estrelas jovens estão se formando em aglomerados (os pontos azuis na imagem). Mas enquanto a maioria das galáxias espirais possuem um bulbo central, um grande grupo de estrelas velhas localizadas em uma região compacta e esferoidal, a NGC 3621 não possui essa característica. Nessa imagem nota-se que existe um simples brilho no centro, mas não um bulbo verdadeiro como pode ser visto em outras galáxias como a NGC 6744.

© ESO (NGC 6744)

A NGC 3621 é também interessante, pois acredita-se que tenha um buraco negro supermassivo em seu centro que está engolindo matéria e produzindo radiação. Isso é algo pouco comum, pois a maior parte desses chamados núcleos ativos galácticos existem em galáxias com bulbos proeminentes. Nesse caso particular, o buraco negro supermassivo deve ter uma massa relativamente pequena de aproximadamente 20.000 vezes a massa do Sol.

Outro aspecto interessante é que também devem existir dois buracos negros menores, com massas de algumas milhares de vezes a massa do Sol, perto do núcleo da galáxia. Assim a NGC 3621 é um objeto interessante que, apesar de não ter um bulbo central, tem um sistema de três buracos negros em sua região central.

A galáxia NGC 3621 está localizada na constelação de Hydra (A Cobra do Mar) e pode ser vista com telescópios de tamanho médio. Essa imagem, foi feita usando os filtros B, V e I com o instrumento FORS1 acoplado ao poderoso VLT, e mostra detalhes surpreendentes desse estranho objeto revelando também uma grande quantidade de galáxias em segundo plano. Um grande número de estrelas brilhantes pertencentes à nossa galáxia também podem ser vistas na imagem.

Fonte: ESO

Calmaria depois da tempestade galáctica

O telescópio espacial Hubble registrou uma imagem, de uma galáxia difusa que provavelmente é a consequência de colisão galáctica ocorrida há muito tempo atrás.

© Hubble (galáxia elíptica SDSS J162702.56+432833.9)

Duas galáxias espirais, cada uma talvez parecida com a Via Láctea, se entrelaçaram por milhões de anos.

Nesse tipo de fusão, as galáxias originais normalmente são estiradas e destruídas à medida que elas giram ao redor de um centro comum de gravidade. Após algumas idas e vindas, essa tempestade estelar se acalma formando um novo objeto arredondado. O novo objeto celeste, catalogado como SDSS J162702.56+432833.9 é conhecido tecnicamente como uma galáxia elíptica.

Quando as galáxias colidem, um evento comum no Universo, uma nova explosão de formação de estrelas normalmente acontece à medida que nuvens de gás são esmagadas de forma conjunta. Nesse ponto, a galáxia tem uma tonalidade azul, mas a cor não significa que ela é fria, essa cor é o resultado do intenso calor gerado pelas estrelas brancas e azuis recém formadas. Essas estrelas não duram muito, e depois de alguns bilhões de anos, as tonalidades avermelhadas das estrelas velhas menores dominam o espectro de uma galáxia elíptica. O Hubble tem auxiliado nas observações das fusões de galáxias em todos os estágios do processo.

Na SDSS J162702.56+432833.9, algumas faixas de poeira notavelmente obscurecem partes da região central, azulada e conglomerada da galáxia. Essas linhas de poeira poderiam ser partes remanescentes dos braços espirais das galáxias recentemente destruídas.

Fonte: ESA

Galáxia distante vista por lente gravitacional

Lente gravitacional é uma ferramenta poderosa para os astrônomos, que lhes permitem explorar galáxias distantes com muito mais detalhes do que seria permitido.

© A. Zitrin (aglomerado MACS J0329.6-0211 e galáxia anã distante)

Sem essa técnica, as galáxias na borda do Universo visível são meras bolhas minúsculas de luz, mas quando ampliada dezenas de vezes possibilita explorar as propriedades internas estruturais mais diretamente.
Recentemente, astrônomos da Universidade de Heidelberg descobriram uma galáxia através da lente gravitacional que é uma das mais distantes já vistas, localizada à 12,8 bilhões de anos-luz sa Terra. No entanto, esta é notável por ser uma lente rara quádrupla.
As imagens desta descoberta interessante foram tiradas usando o telescópio espacial Hubble em agosto e outubro deste ano, utilizando um total de 16 diferentes filtros coloridos, bem como dados adicionais a partir do telescópio infravermelho Spitzer. O aglomerado no primeiro plano, MACS J0329.6-0211, está cerca de 4,6 bilhões de anos-luz distante. Na imagem acima, a galáxia de fundo foi dividida em quatro imagens, rotuladas pelas ovais em vermelho e marcadas de 1.1 a 1.4. Elas são ampliadas no canto superior direito.
Assumindo que a massa do aglomerado está concentrada ao redor das galáxias que estavam visíveis, a equipe tentou reverter os efeitos que o aglomerado teria pela galáxia distante, o que reverteria as distorções. A imagem restaurada, também corrigida para o redshift considerado, é mostrado na caixa inferior, no canto superior direito.
Depois de corrigir essas distorções, a equipe estimou que a massa total da galáxia distante é de apenas alguns bilhões de vezes da massa do Sol. Em comparação, a Grande Nuvem de Magalhães, um satélite anão da nossa própria galáxia, é cerca de dez bilhões de massas solares. O tamanho total da galáxia é pequeno também. Estas conclusões se encaixam bem com as expectativas de galáxias no Universo primitivo, que prevêem que as galáxias grandes no Universo de hoje foram construídos a partir da combinação de muitas galáxias menores.
A quantidade de elementos pesados na galáxia é significativamente menor do que estrelas como o Sol, que está de acordo com as expectativas. Esta falta de elementos pesados indica que deve haver poucos na forma de grãos de poeira. Essa poeira tende a ser um bloco forte com comprimentos de onda mais curtos de luz, tais como ultravioleta e azul. Sua ausência ajuda a dar à galáxia a sua tonalidade azul.
Formação estelar também é alta na galáxia. A taxa de produção de novas estrelas é um pouco maior do que em outras galáxias descobertas em torno da mesma distância, mas a presença de aglomerados mais brilhantes na imagem restaurada sugere que a galáxia pode estar passando por algumas interações, contribuindo para a formação de novas estrelas.

Fonte: Universe Today

Anéis em exoplanetas

Um novo estudo explora a presença de exoanéis em exoplanetas.

© Andy McLatchie (ilustração de um exoplaneta com seus anéis)

Os quatro planetas maiores em nosso Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano, e Netuno têm anéis ao seu redor. A existência de um sistema de anéis em planetas gigantes fora do Sistema Solar deve ser possível. 

A ideia de detectar anéis em torno de planetas distantes surgiu em 2004. Então, Barnes & Fortney sugeriu que os anéis seriam potencialmente detectáveis ​​a partir do eclipse que causaria se a precisão fotométrica fosse uma parte de dez mil.

Um estudo realizado este ano por Schlichting & Chang demonstrou que, mesmo se o planeta girar alinhado com o plano da órbita, é bem possível que os anéis serão significativamente distorcidos devido às interações gravitacionais com a estrela.
O novo estudo, realizado  pelos pesquisadores brasileiros Luis Ricardo Moretto Tusnski do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e Adriana Valio do CRAAM (Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie), tenta responder a esta questão através da simulação de curvas de luz de um exoplaneta hipotético anéis. O primeiro resultado é que a área extra de superfície da estrela coberta pelos anéis reduz a luz detectada. No entanto, isso é difícil separar os efeitos de simplesmente ter um planeta maior que bloqueia a luz.
Um segundo efeito é baseado no formato da curva de luz (um gráfico do brilho em função do tempo) como o planeta começa e termina o trânsito.

© Tusnski & Valio (curva de luz de um exoplaneta com anéis)

Em suma, a natureza semi-transparente dos anéis faz com que a queda no arredondamento suave brilho, fora das bordas da curva de luz. Quando modelado contra um planeta que não tinham anéis, isso seria facilmente detectável por um instrumento como o telescópio Kepler.
Com tal precisão, sugerem que o Kepler deve ser mais do que capaz de detectar um sistema de anéis similares em tamanho e natureza como os de Saturno.

No futuro, os pesquisadores planejam utilizar seu modelo e os dados dos telescópios Kepler e CoRoT (COnvection ROtation and planetary Transits) para a procura de anéis e luas através da detecção de trânsitos planetários.

Fonte: Universe Today

Galáxias anãs revelam massa de matéria escura

Uma visão do Universo foi captada pelo telescópio espacial de raios gama Fermi, que mostra na imagem abaixo sete galáxias anãs, circulados em branco.

© Universidade Brown (Universo visto pelo telescópio Fermi)

As observações indicam que as galáxias anãs estão repletas de matéria escura porque o movimento das suas estrelas não podem ser totalmente explicado pela sua massa apenas, tornando-os locais ideais para procurar sinais de aniquilação de matéria escura.
Se a matéria escura existe, acredita-se que representam quase um quarto do Universo, os físicos da Universidade Brown criaram o maior limite para a sua massa. Os pesquisadores relatam que a matéria escura deve ter uma massa superior a 40 GeV (gigaelétron- volts), cujas colisões envolvem pesados quarks. A distinção é importante porque gera dúvidas sobre resultados recentes de experimentos subterrâneos que têm relatado a detecção de matéria escura.
Utilizando dados publicamente disponíveis coletados de um instrumento no telescópio espacial Fermi e uma nova abordagem estatística, o professor assistente Savvas Koushiappas da Universidade Brown e o estudante Alex Geringer-Sameth obtiveram a massa de partículas de matéria escura através do cálculo da taxa na qual as partículas aniquilam-se mutuamente em galáxias que orbitam a Via Láctea.
"O que descobrimos é se a massa de uma partícula é inferior a 40 GeV, então não pode ser a partícula de matéria escura," disse Koushiappas.
As medições das observações são importantes porque lançam dúvidas sobre resultados pesquisas recentes, que dizem ter encontrado matéria escura com massas variando de 7 a 12 GeV, menos do que o limite determinado pelos pesquisadores da Universidade Brown.
Se a massa de uma partícula de matéria escura for inferior a 40 GeV, significaria que a quantidade de matéria escura no Universo de hoje seria muito maior, e ele não poderia estar se expandindo a uma taxa acelerada observada, contrariando o Prêmio Nobel de Física de 2011, que foi concedido pela descoberta de que a expansão do Universo está acelerando.
Independentemente, a colaboração Fermi-LAT chegou a resultados semelhantes, utilizando uma metodologia diferente. Os trabalhos de colaboração serão publicados na mesma edição da Physical Review Letters.
Os físicos acreditam que tudo o que pode ser visto - planetas, estrelas, galáxias e outros objetos celestes – são constituídos apenas de 4% do Universo. Observações indicam que a matéria escura representaria cerca de 23% do Universo, enquanto a parte restante é constituída de energia escura, a força que pode causar a expansão acelerada do Universo. O problema é que a matéria escura e a energia escura não emitem radiação eletromagnética como as estrelas e planetas, pois elas podem ser evidenciadas apenas através de seus efeitos gravitacionais. Seu perfil sombrio e sua massa pesada são as principais razões por que a matéria escura é suspeita de ser uma partícula maciça de interação fraca (WIMP), o que torna muito difícil de estudar.
Quando uma WIMP e sua anti-partícula colidem em um processo conhecido como aniquilação, o detrito resultante é composto por quarks e léptons pesados. Quando um quark e seu anti-quark se aniquilam, eles produzem um jato de partículas que inclui fótons, ou luz.
Os pesquisadores estão observando sete galáxias anãs que são em grande parte desprovida de gás de hidrogênio e da matéria comum. Foram analisados dados de raios gama recolhidos ao longo dos últimos três anos pelo telescópio Fermi para medir o número de fótons nas galáxias anãs. A partir do número de fótons, foi possível determinar a taxa de produção de quark, permitindo estabelecer restrições sobre a massa de partículas de matéria escura e da velocidade com que elas se aniquilam.
Este é um momento muito importante em busca da matéria escura, porque muitas ferramentas experimentais estão finalmente alcançando teorias estabelecidas, começando realmente colocá-las à prova.

Um artigo será publicado em 1 de dezembro na Physical Review Letters.

Fonte: Daily Galaxy