Exoplaneta está espiralando em direção à sua estrela hospedeira evoluída

Pela primeira vez, os astrônomos avistaram um exoplaneta cuja órbita está decaindo em torno de uma estrela hospedeira evoluída, ou seja, mais antiga.

© IAC (ilustração do sistema Kepler-1658)

O exoplaneta afetado parece destinado a aproximar-se cada vez mais da sua estrela amadurecida até à colisão e obliteração final. A descoberta fornece novas informações sobre o longo processo de decaimento orbital planetário ao proporcionar o primeiro olhar sobre um sistema nesta fase tardia da evolução.

Anteriormente, já foram detectadas evidências de exoplanetas colapsando em direção às suas estrelas, mas nunca foi visto antes um planeta assim em torno de uma estrela evoluída. A teoria prevê que as estrelas evoluídas são muito eficazes na extração de energia das órbitas dos seus planetas e agora é possível testar estas teorias com observações.

O malfadado exoplaneta tem a designação de Kepler-1658b. Como o seu nome indica, os astrônomos descobriram o exoplaneta com o telescópio espacial Kepler, uma missão pioneira de caça exoplanetária que foi lançada em 2009. Curiosamente, ele foi o primeiro [novo] candidato a exoplaneta que o Kepler observou. No entanto, foi necessária quase uma década para confirmar a sua existência, momento em que o objeto foi colocado oficialmente no catálogo do Kepler como a sua 1658.º entrada.

O Kepler-1658b é um Júpiter quente, alcunha dada a exoplanetas ao mesmo nível de massa e tamanho de Júpiter, mas em órbitas abrasadoramente ultra-íntimas em torno das suas estrelas hospedeiras. Para Kepler-1658b, esta distância é de apenas um-oitavo do espaço entre o nosso Sol e o seu planeta mais interior, Mercúrio. Para os Júpiteres quentes e outros planetas como Kepler-1658b, que já estão muito próximos das suas estrelas, o decaimento orbital parece culminar certamente na destruição. 

A medição do decaimento orbital dos exoplanetas tem desafiado os pesquisadores porque o processo é muito lento e gradual. No caso de Kepler-1658b, de acordo com o novo estudo, o seu período orbital está diminuindo ao minúsculo ritmo de cerca de 131 milissegundos por ano, com uma órbita mais curta indicando que o planeta se aproximou da estrela. A detecção deste declínio exigiu vários anos de observações cuidadosas. 

O acompanhamento começou com o Kepler e depois foi retomado pelo telescópio Hale do Observatório Palomar no sul da Califórnia e, finalmente, pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Telescope), que foi lançado em 2018. Todos os três instrumentos captaram trânsitos, o termo para quando um exoplaneta atravessa a face da sua estrela e provoca uma queda muito ligeira no seu brilho. 

Durante os últimos 13 anos, o intervalo entre os trânsitos de Kepler-1658b tem diminuído ligeiramente, mas de forma constante. A principal causa do decaimento orbital sofrido por Kepler-1658b são as marés, o mesmo fenómeno responsável pela subida e descida diária dos oceanos da Terra. As marés são geradas por interações gravitacionais entre dois corpos em órbita, tais como entre a Terra e a Lua ou Kepler-1658b e a sua estrela. 

As gravidades dos corpos distorcem-se mutuamente e, à medida que os corpos respondem a esta mudanças, é liberada energia. Dependendo das distâncias, tamanhos e períodos de rotação dos corpos envolvidos, estas interações de maré podem resultar em corpos que se empurram uns aos outros - o caso da Terra e da Lua, que se afasta lentamente - ou que se puxam para mais perto, como com Kepler-1658b em direção à sua estrela.

A estrela evoluiu até ao ponto, no seu ciclo de vida estelar, em que começou a crescer, tal como se espera do nosso Sol, e entrou na fase sub-gigante. A estrutura interna das estrelas evoluídas deveria levar mais prontamente à dissipação da energia das marés retirada das órbitas dos planetas em comparação com estrelas não evoluídas como o nosso Sol. Isto acelera o processo de decaimento orbital, tornando mais fácil o estudo em escalas humanas de tempo. 

Os resultados ajudam ainda a explicar uma surpresa intrínseca acerca de Kepler-1658b, que parece mais brilhante e mais quente do que o esperado. As interações de maré que diminuem a órbita do planeta podem também estar provocando um aumento de energia dentro do próprio planeta. Uma situação semelhante ocorre com a lua de Júpiter, Io, o corpo mais vulcânico do Sistema Solar. O empurrar e puxar gravitacional de Júpiter sobre Io derrete as "entranhas" do planeta. Esta rocha derretida irrompe então através da famosa superfície infernal da lua, repleta de depósitos sulfúreos amarelos e lava vermelha fresca.

Várias observações adicionais de Kepler-1658b deverão trazer informações sobre as interações entre corpos celestes. E, tendo em conta que se prevê que o TESS continue a escrutinar milhares de estrelas próximas, espera-se que o telescópio descubra vários outros exemplos de exoplanetas espiralando em direção às suas estrelas progenitoras. 

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters. 

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

Um cartão postal natalino

Bem a tempo para a época festiva, esta nova imagem do telescópio espacial Hubble que apresenta uma cena brilhante em vermelho natalino.

© Hubble (Westerhout 5)

Esta imagem mostra uma pequena região da conhecida nebulosa Westerhout 5, que fica a cerca de 7.000 anos-luz da Terra. Imersa em luz vermelha brilhante, hospedando uma variedade de recursos interessantes, incluindo um Glóbulo Gasoso Evaporante flutuante livremente (frEGG). 

O frEGG nesta imagem é a pequena região escura em forma de girino no canto superior esquerdo. Ele é um ponto escuro no mar de luz vermelha. A cor vermelha é causada por um tipo particular de emissão de luz conhecida como emissão H-alfa. Isso ocorre quando um elétron muito energético dentro de um átomo de hidrogênio perde uma determinada quantidade de sua energia, fazendo com que o elétron se torne menos energético e esta luz vermelha distinta seja liberada. Esta bolha de aparência flutuante é classificada com dois nomes pouco inspiradores: [KAG2008] glóbulo 13 e J025838.6+604259. 

Os frEGGs são uma classe particular de Glóbulos Gasosos Evaporantes (EGGs). Tanto os frEGGs quanto os EGGs são regiões de gás suficientemente densas para fotoevaporar com menos facilidade do que o gás menos compacto que as rodeia. A fotoevaporação ocorre quando o gás é ionizado e disperso por uma fonte intensa de radiação, estrelas tipicamente jovens e quentes que liberam grandes quantidades de luz ultravioleta.

Os EGGs foram identificados apenas recentemente, principalmente nas pontas dos Pilares da Criação, que foram captados pelo Hubble em imagens icônicas divulgadas em 1995. Os frEGGs foram classificados ainda mais recentemente e se distinguem dos EGGs por serem destacados e terem um formato cabeça-cauda. Os frEGGs e EGGs são de particular interesse porque sua densidade torna mais difícil para a intensa radiação ultravioleta penetrá-los, encontrada em regiões ricas em estrelas jovens. 

Sua opacidade relativa significa que o gás dentro deles está protegido contra ionização e fotoevaporação. Acredita-se que isso seja importante para a formação de protoestrelas, e prevê-se que muitos frEGGs e EGGs serão os anfitriões do nascimento de novas estrelas.

Fonte: ESA

Descobertas duas exo-Terras potencialmente habitáveis

Uma equipe científica internacional liderada por pesquisadores do IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias) descobriu a presença de dois planetas com massas semelhantes à da Terra em órbita da estrela GJ 1002, uma anã vermelha não muito longe do nosso Sistema Solar.

© IAC (dois exoplanetas em órbita da estrela GJ 1002)

Ambos os planetas situam-se na zona habitável da estrela. Com estes dois, conhecemos agora sete em sistemas planetários bastante próximos do Sol. Os exoplanetas recém-descobertos orbitam a estrela GJ 1002, que está a uma distância inferior a 16 anos-luz do Sistema Solar. Ambos têm massas semelhantes à da Terra e encontram-se na zona habitável. 

O planeta GJ 1002b, o mais interior dos dois, demora pouco mais de 10 dias para completar uma órbita em torno da estrela, enquanto que GJ 1002c o faz em pouco mais de 21 dias. A GJ 1002 é uma estrela anã vermelha, com apenas um-oitavo da massa do Sol. É uma estrela bastante fria e tênue. Isto significa que a sua zona habitável se encontra muito perto da estrela. A proximidade da estrela ao nosso Sistema Solar implica que os dois planetas, especialmente GJ 1002c, são candidatos excelentes para a caracterização das suas atmosferas com base quer na sua luz refletida, quer na sua emissão térmica.

O futuro espectrógrafo ANDES, para o telescópio ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, poderia estudar a presença de oxigênio na atmosfera de GJ 1002c. Além disso, ambos os planetas satisfazem as características necessárias para que sejam objetivos da futura missão LIFE, que se encontra atualmente em fase de estudo.

A descoberta foi feita durante uma colaboração entre os consórcios dos dois instrumentos ESPRESSO e CARMENES. A estrela GJ 1002 foi observada pelo CARMENES entre 2017 e 2019 e pelo ESPRESSO entre 2019 e 2021. Devido à sua baixa temperatura, a luz visível de GJ 1002 é demasiado fraca para medir as suas variações de velocidade com a maioria dos espectrógrafos. O CARMENES tem uma sensibilidade ao longo de uma vasta gama de comprimentos de onda no infravermelho próximo que é superior à de outros espectrógrafos com o objetivo de detectar variações nas velocidades das estrelas, o que lhes permitiu estudar GJ 1002 com o telescópio de 3,5 metros do observatório de Calar Alto. A combinação do ESPRESSO e do poder de recolhimento de luz dos telescópios de 8 metros do VLT (Very Large Telescope) no ESO permitiu medições com uma precisão de apenas 30 cm/s, não alcançáveis com qualquer outro instrumento no mundo.

O estudo foi aceito para publicação no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Um glóbulo incomum na Nebulosa da Tromba do Elefante

Existe um monstro em IC 1396?

© Bernard Miller (IC 1396)

Conhecida por alguns como a Nebulosa da Tromba do Elefante, partes das nuvens de gás e poeira desta região de formação estelar podem parecer assumir formas agourentas, algumas quase humanas. O único monstro real aqui, no entanto, é uma jovem estrela brilhante muito longe da Terra. 

A luz energética desta estrela está capturando a poeira do glóbulo cometário escuro IC 1396A próximo ao topo da imagem em destaque. Jatos e ventos de partículas emitidos por esta estrela também estão afastando o gás e a poeira do ambiente. 

A quase 3.000 anos-luz de distância da Terra na constelação de Cepheus, o relativamente fraco aglomerado de estrelas IC 1396 cobre uma região muito maior no céu do que a mostrada aqui, com uma largura aparente de mais de 10 luas cheias. 

Fonte: NASA

Dois exoplanetas podem ser constituídos principalmente de água

Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Montreal encontrou evidências de que dois exoplanetas orbitando uma estrela anã vermelha são compostos por uma grande fração de todo o planeta.

© STScI (ilustração do sistema planetário Kepler-138)

Estes mundos, localizados em um sistema planetário a 218 anos-luz de distância na constelação de Lyra, são diferentes de qualquer planeta encontrado em nosso Sistema Solar.

Os astrônomos observaram os exoplanetas Kepler-138 c e Kepler-138 d com os telescópios espaciais Hubble e Spitzer e descobriram que os planetas poderiam ser compostos em grande parte de água. Estes dois planetas e um companheiro planetário menor mais próximo da estrela, Kepler-138 b, tinham sido descobertos anteriormente pelo telescópio espacial Kepler da NASA. 

O novo estudo também encontrou evidências de um quarto planeta. A água não foi detectada diretamente em Kepler-138 c e  Kepler-138 d, mas comparando os tamanhos e massas dos planetas com modelos, os astrônomos concluem que uma fração significativa de seu volume, até 50%, deve ser feita de materiais que são mais leves que a rocha, mas mais pesados que o hidrogênio ou o hélio (que constituem a maior parte dos planetas gigantes gasosos como Júpiter). O mais comum destes materiais candidatos é a água.

Com volumes mais de três vezes maiores que os da Terra e massas duas vezes maiores, os planetas c e d têm densidades muito menores do que a Terra. Isto é surpreendente porque a maioria dos planetas apenas um pouco maiores que a Terra que foram estudados em detalhes até agora pareciam ser mundos rochosos como o nosso. A comparação mais próxima seria algumas das luas geladas no Sistema Solar externo que também são em grande parte compostas de água em torno de um núcleo rochoso. Imagine versões maiores de Europa ou Encélado, as luas ricas em água que orbitam Júpiter e Saturno, mas que se aproximaram muito mais de sua estrela. Em vez de uma superfície gelada, eles abrigariam grandes envelopes de vapor de água.

Os planetas podem não ter oceanos como os da Terra diretamente na superfície do planeta. A temperatura na atmosfera de Kepler-138 d é provavelmente acima do ponto de ebulição da água, e espera-se uma atmosfera densa e espessa feita de vapor neste planeta. Somente sob esta atmosfera de vapor poderia haver água líquida a alta pressão, ou mesmo água em outra fase que ocorre a altas pressões, chamada de fluido supercrítico. 

Os dois mundos aquáticos, Kepler-138 c e d, não estão localizados na zona habitável, a área em torno de uma estrela onde as temperaturas permitiriam água líquida na superfície de um planeta rochoso. Mas nos dados do Hubble e do Spitzer, os pesquisadores também encontraram evidências de um novo planeta no sistema, Kepler-138 e, na zona habitável. Este planeta recém-descoberto é pequeno e mais distante de sua estrela do que os outros três, levando 38 dias para completar uma órbita. A natureza deste planeta adicional, no entanto, permanece uma questão em aberto porque não parece transitar por sua estrela hospedeira. 

Observar o trânsito do exoplaneta teria permitido aos astrônomos determinar seu tamanho. Com Kepler-138 e, as massas dos planetas anteriormente conhecidos foram medidas novamente através do método de variação de tempo de trânsito, que consiste em rastrear pequenas variações nos momentos precisos dos trânsitos dos planetas na frente de sua estrela causada pela atração gravitacional de outros planetas próximos. 

Os pesquisadores tiveram outra surpresa: descobriram que os dois mundos aquáticos Kepler-138 c e d são planetas "gêmeos", com praticamente o mesmo tamanho e massa, enquanto anteriormente se pensava que eram drasticamente diferentes. O planeta mais próximo, Kepler-138 b, por outro lado, é confirmado como um pequeno planeta de massa de Marte, um dos menores exoplanetas conhecidos até o momento.

Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Telescópios examinam uma explosão cósmica revolucionária

No dia 11 de dezembro de 2021, o Observatório Neil Gehrels Swift e o telescópio espacial Fermi detectaram uma explosão de luz altamente energética proveniente dos arredores de uma galáxia a cerca de um bilhão de anos-luz.

© NASA (ilustração de duas estrelas de nêutrons em fusão)

O evento fez estremecer a compreensão dos cientistas sobre as explosões de raios gama (ou GRBs, "gamma-ray bursts" em inglês), os eventos mais poderosos do Universo. Ao longo das últimas décadas, os astrônomos têm geralmente dividido os GRBs em duas categorias. As explosões longas emitem raios gama durante dois segundos ou mais e têm origem na formação de objetos densos como buracos negros nos centros de estrelas massivas em colapso. As explosões curtas emitem raios gama durante menos de dois segundos e são provocadas pela fusão de objetos densos, como estrelas de nêutrons. 

Os cientistas observam por vezes explosões curtas a que se segue um surto de luz visível e infravermelha chamada quilonova. Esta explosão, denominada GRB 211211A, foi uma mudança de paradigma, uma vez que é a primeira explosão de raios gama de longa duração que tem origem numa fusão de estrelas de nêutrons. A explosão altamente energética durou cerca de um minuto e as observações de acompanhamento levaram à identificação de uma quilonova. 

Esta descoberta tem profundas implicações na origem dos elementos pesados do Universo. Uma explosão de raios gama clássica começa com duas estrelas de nêutrons em órbita, os remanescentes esmagados de estrelas massivas que explodiram como supernovas. À medida que as estrelas se orbitam cada vez mais intimamente, roubam material rico em nêutrons uma da outra. Também produzem ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo, embora nenhuma tenha sido detectada a partir deste evento.

Eventualmente, as estrelas de nêutrons colidem e fundem-se, criando uma nuvem de detritos quentes que emite luz em vários comprimentos de onda. É provável que jatos de partículas velozes, lançadas pela fusão, produzem o surto inicial de raios gama antes de colidirem com os destroços. O calor gerado pela decomposição radioativa dos elementos nos detritos, ricos em nêutrons, cria provavelmente a luz visível e infravermelha da quilonova. Este decaimento resulta na produção de elementos pesados como ouro e platina.

O Fermi e o Swift detectaram a explosão simultaneamente, e o Swift foi capaz de identificar rapidamente a sua localização na direção da constelação de Boieiro, permitindo com que outras instalações respondessem rapidamente com observações de acompanhamento. As suas observações forneceram o olhar mais precoce, até agora, das primeiras fases de uma quilonova. 

Muitos grupos de investigação aprofundaram as observações recolhidas pelo Swift, pelo Fermi, pelo telescópio espacial Hubble e por outros. Alguns sugeriram que as complexidades da explosão podem ser explicadas pela fusão de uma estrela de nêutrons com outro objeto massivo, como um buraco negro. 

O evento também foi relativamente próximo, tendo em conta os padrões dos GRBs, o que pode ter permitido aos telescópios captar a luz mais fraca da quilonova. Talvez alguns surtos mais longos e distantes pudessem também produzir quilonovas, mas não foi possível observá-las. A luz que se seguiu à explosão, chamada emissão remanescente, também exibiu características incomuns. 

O Fermi detectou raios gama altamente energéticos que começaram 1,5 horas após a explosão e duraram mais de 2 horas. Estes raios gama atingiram energias até um bilhão de eV (elétrons-volt). Em comparação, a energia da luz visível mede entre cerca de 2 a 3 eV.

As fusões entre estrelas de nêutrons são uma das principais fontes dos elementos pesados do Universo. Isto pode ser estimado pela taxa de explosões curtas que se pensa ocorrerem em todo o cosmos. Agora também terão de ser consideradas as explosões longas nos seus cálculos. 

Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Gemini Observatory

Galáxia minúscula fornece um vislumbre para o passado

Ao espreitarem por detrás do brilho de uma estrela brilhante em primeiro plano, os astrônomos descobriram o exemplo mais extraordinário até agora de uma galáxia vizinha com características que se assemelham mais a galáxias no Universo distante e primitivo.

© STScI (galáxia Peekaboo)

Com apenas 1.200 anos-luz de diâmetro, a pequena galáxia HIPASS J1131–31 foi apelidada de "Peekaboo" devido ao seu aparecimento nos últimos 50 a 100 no costado da estrela que se movia rapidamente e que obscurecia a sua detecção. 

A descoberta é um esforço combinado de telescópios no solo e no espaço, incluindo a confirmação pelo telescópio espacial Hubble. Juntos, a observação mostra evidências tentadoras de que a Galáxia Peekaboo é o exemplo mais próximo dos processos de formação galáctica que geralmente tiveram lugar pouco depois do Big Bang, há 13,8 bilhões de anos. 

Estas galáxias são "extremamente pobres em metais", ou seja, elas são desprovidas de elementos mais pesados do que o hidrogênio e o hélio. O Universo primitivo era quase inteiramente constituído por hidrogênio e hélio primordiais, elementos forjados no Big Bang. Os elementos mais pesados foram produzidos pelas estrelas ao longo da história cósmica, dando origem ao Universo geralmente rico em metais. A vida tal como a conhecemos é feita de "blocos de construção" mais pesados como o carbono, oxigênio, ferro e cálcio. 

Enquanto as primeiras galáxias do Universo eram extremamente pobres em metais por defeito, galáxias igualmente pobres em metais também têm sido encontradas no Universo local. Peekaboo chamou a atenção dos astrônomos porque também é uma galáxia sem uma população estelar substancialmente mais velha como, a apenas 20 milhões de anos-luz da Terra, está localizada a pelo menos metade da distância das jovens galáxias deste tipo anteriormente conhecidas. 

Peekaboo foi detectada pela primeira vez como uma região de hidrogênio frio há mais de 20 anos com o radiotelescópio Murriyang do Observatório Parkes, na Austrália, durante o levantamento HIPASS (HI Parkes All Sky Survey), pela professora Bärbel Koribalski, astrônoma da agência científica nacional CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) da Austrália. Observações no ultravioleta distante, pela missão espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA, mostraram que se tratava de uma galáxia anã azul e compacta.

O telescópio espacial Hubble da NASA foi capaz de resolver cerca de 60 estrelas na minúscula galáxia e quase todas elas parecem ter alguns bilhões de anos ou menos. As medições da metalicidade de Peekaboo, pelo SALT (South African Large Telescope), completaram a imagem. Juntas, estas descobertas sublinham a grande diferença entre Peekaboo e outras galáxias no Universo local, que têm tipicamente estrelas antigas com muitos bilhões de anos. 

As estrelas de Peekaboo indicam que é uma das galáxias mais jovens e menos enriquecidas quimicamente jamais detectadas no Universo local. Isto é muito incomum, uma vez que o Universo local teve cerca de 13 bilhões de anos para se desenvolver. No entanto, este retrato ainda é superficial, uma vez que as observações Hubble foram feitas como parte de um levantamento por via de "instantâneos", chamado "Every Known Nearby Galaxy Survey", um esforço para obter dados do Hubble do maior número possível de galáxias vizinhas. A equipe planeja utilizar também o telescópio espacial James Webb para continuar estudando Peekaboo, para aprender mais sobre as suas populações estelares e sobre a sua composição metálica.

Os resultados foram aceitos para publicação no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Fonte: Space Telescope Science Institute

A procura do segundo buraco negro supermassivo mais próximo

Dois astrofísicos do Centro para Astrofísica do Harvard & Smithsonian sugeriram uma forma de observar o que poderá ser o segundo buraco negro supermassivo mais próximo da Terra: um gigante com 3 milhões de vezes a massa do Sol, hospedado na galáxia anã Leo I.

© S. A. Anttler (galáxia anã Leo I a direita da estrela Regulus)

O buraco negro supermassivo, chamado Leo I*, foi proposto pela primeira vez por uma equipe independente de astrônomos no final de 2021. A equipe notou estrelas ganhando velocidade ao aproximarem-se do centro da galáxia, com evidências de um buraco negro, mas não foi possível a observação direta da emissão do buraco negro. 

Os raios de luz não podem escapar dos horizontes de eventos dos buracos negros, mas o ambiente à sua volta pode ser extremamente brilhante, caso material suficiente caia no seu poço gravitacional. Mas se um buraco negro não estiver acretando massa, pelo contrário, não emite luz e torna-se impossível de encontrá-lo com telescópios. Este é o desafio com Leo I, uma galáxia anã tão desprovida de gás disponível para acretar que é muitas vezes descrita como um "fóssil".

Agora, os astrofísicos Fabio Pacucci e Avi Loeb sugerem uma nova forma de verificar a existência do buraco negro supermassivo. "No nosso estudo, sugerimos que uma pequena quantidade de massa perdida por estrelas vagando em torno do buraco negro pode fornecer o ritmo de acreção necessária para o observar", explica Pacucci.

As estrelas antigas tornam-se muito grandes e avermelhadas, denominadas estrelas gigantes vermelhas, que têm tipicamente ventos fortes que transportam uma fração da sua massa para o ambiente. O espaço à volta de Leo I* parece conter o suficiente destas estrelas antigas para o tornar observável. 

A observação de Leo I* pode ser revolucionária. Seria o segundo buraco negro supermassivo mais próximo, depois de Sagittarius A* que se encontra no centro da nossa Galáxia, com uma massa muito semelhante, mas situado numa galáxia que é mil vezes menos massiva do que a Via Láctea. Este fato desafia tudo o que sabemos sobre a forma como as galáxias e os seus buracos negros supermassivos centrais coevoluem.

Décadas de estudos mostram que a maioria das galáxias massivas abrigam um buraco negro supermassivo no seu centro, e a massa do buraco negro é um-décimo de um por cento da massa total do esferoide de estrelas que o rodeiam. 

No caso de Leo I era esperado um buraco negro muito menor. Ao contrário, Leo I parece conter um buraco negro com alguns milhões de vezes a massa do Sol, semelhante ao que é hospedado pela Via Láctea. 

A equipe obteve tempo de telescópio no observatório de raios X Chandra e no radiotelescópio VLA (Very Large Array), no estado norte-americano do Novo México, e está atualmente analisando os novos dados. 

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters. 

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

Viaje até os observatórios do ESO

No dia 2 de dezembro, às 15h00 (horário de Brasília), participe de uma visita guiada virtual especial ao vivo direto dos observatórios do ESO.

© ESO (pés no chão, olhos no céu)

Conheça os bastidores dos observatórios no Chile, localizados em um dos lugares mais remotos da Terra. Descubra o que é preciso para operar um telescópio no meio do Deserto do Atacama e o que os astrônomos procuram descobrir por lá. Junte-se ao encontro no salão de integração da Sede do ESO na Alemanha e muito mais.

O evento será transmitido em inglês, no canal do YouTube e na página do Facebook, terá a duração de uma hora e incluirá uma sessão de perguntas & respostas no final. Durante a visita, a equipe irá também responder às questões de astronomia que forem chegando através das redes sociais.

O Planetário e Centro de Visitantes Supernova do ESO, em Garching, perto de Munique na Alemanha, irá promover um evento público gratuito no mesmo dia, fazendo streaming da visita virtual, com astrônomos e engenheiros do ESO disponíveis na exposição para interagir com os visitantes e responderem às suas perguntas. Para reservar um lugar gratuito, por favor, use este link. 

Esta visita virtual faz parte de uma campanha que marca o 60º aniversário do ESO. Sob o lema "Pés no chão, olhos no céu”, o ESO tem organizado várias atividades focadas em como estão construindo o legado para continuar a história de sucesso da colaboração internacional em astronomia. Entre elas, uma série de mensagens nas redes sociais publicadas com a hashtag #ESO60Years, que exploram os seus planos: desde as descobertas que esperam fazer nas próximas décadas, passando por tecnologias em desenvolvimento no ESO que têm aplicações em outras áreas, até como é que estão contribuindo com a sociedade de forma mais ampla e construindo um futuro mais sustentável, tanto do ponto de vista ambiental quanto social e econômico.

Vários outros eventos públicos estão sendo organizados nos Estados Membros e Parceiros do ESO, estando a lista em constante atualização. Consulte este link para ver se há algum evento perto de você. Alguns destes eventos incluem uma exposição de aniversário, a qual pode também ser acessada online a partir deste link. Arquivos PDF prontos para impressão estão disponíveis para qualquer pessoa interessada. 

Fonte: ESO

Olhos infravermelhos mais aguçados para o VLT

O instrumento científico mais recente do ESO, o ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph), completou com sucesso as suas primeiras observações de teste, uma das quais mostrou o coração da galáxia NGC 1097 detalhes extraordinários.

© VLT (NGC 1097)

Instalado no Very Large Telescope (VLT) do ESO, no Cerro Paranal, no norte do Chile, este instrumento infravermelho será capaz de ver mais longe e com mais detalhes, liderando o caminho nas observações do Sistema Solar, exoplanetas e galáxias. A versatilidade do ERIS se presta a muitos campos de pesquisa astronômica. Com este instrumento espera-se observar, com um único telescópio de 8,2 metros, as imagens mais nítidas obtidas até o momento, utilizando óptica adaptativa, uma técnica que corrige os efeitos de desfoque da atmosfera da Terra em tempo real. O ERIS estará ativo por pelo menos dez anos e espera-se que faça contribuições significativas para uma miríade de tópicos em astronomia, desde galáxias distantes e buracos negros até exoplanetas e planetas anões dentro do nosso próprio Sistema Solar.

As primeiras observações de teste do ERIS foram realizadas em fevereiro deste ano, com observações posteriores realizadas em agosto e novembro para testar os limites do instrumento. Uma destas observações mostra o anel interior da galáxia NGC 1097, situada a 45 milhões de anos-luz de distância da Terra, na Constelação do Forno. Este anel gasoso e empoeirado fica bem no centro da galáxia; os pontos brilhantes são berçários estelares, mostrados aqui com detalhes sem precedentes. O centro brilhante mostra o núcleo ativo da galáxia, um buraco negro supermassivo que se alimenta do seu meio circundante.

Para colocar a resolução do ERIS em perspectiva, esta imagem mostra, em detalhes, uma porção do céu com menos de 0,03% do tamanho da Lua Cheia. O ERIS irá substitutir os instrumentos de sucesso NACO e SINFONI, fornecendo algumas melhorias essenciais à infraestrutura durante a próxima década. O ERIS possui uma câmara infravermelha de última geração, a NIX (Near Infrared Camera System), que foi utilizada para obter imagens do anel interno de NGC 1097. A NIX oferecerá uma visão nova e única de muitos objetos astronômicos diferentes, como exoplanetas e os discos de gás e poeira em torno de estrelas jovens. Ela pode usar uma técnica chamada coronagrafia, que bloqueia a luz das estrelas de forma semelhante a um eclipse solar, permitindo observar os tênues planetas ao seu redor.

O ERIS também possui um espectrógrafo 3D chamado SPIFFIER, que é uma atualização do SPIFFI (SPectrometer for Infrared Faint Field Imaging) do SINFONI. O SPIFFIER coleta um espectro para cada pixel individual dentro do seu campo de visão, o que permite aos astrônomos estudar, por exemplo, a dinâmica de galáxias distantes com detalhes incríveis, ou medir as velocidades das estrelas que orbitam o buraco negro supermassivo situado no centro da Via Láctea, o que é fundamental para testar a Relatividade Geral e entender a física de buracos negros. 

O módulo de óptica adaptativa do ERIS é equipado com sensores para analisar a turbulência atmosférica em tempo real, monitorando uma fonte astronômica real ou uma estrela-guia artificial a laser. O módulo envia informação até mil vezes por segundo para o espelho secundário deformável do VLT, que corrige os efeitos de distorção em tempo real, criando assim imagens muito mais detalhadas.

Fonte: ESO

Detecção mais distante de um buraco negro engolindo uma estrela

No início deste ano, o Very Large Telescope (VLT) do ESO foi alertado depois que uma fonte incomum de luz visível foi detectada por um telescópio de rastreio.

© ESO (ilustração de um buraco negro engolindo uma estrela)

O VLT, juntamente com outros telescópios, foi rapidamente apontado na direção desta fonte: um buraco negro supermassivo em uma galáxia distante que havia "devorado" uma estrela, expelindo os restos de material sob a forma de um jato. 

O VLT determinou que é o exemplo mais distante de tal evento já observado. Como o jato está quase apontando para nós, esta também é a primeira vez que foi descoberto com luz visível, fornecendo uma nova maneira de detectar estes eventos extremos. 

As estrelas que se aproximam demasiado de um buraco negro são destruídas pelas enormes forças de maré deste objeto, num fenômeno a que se chama evento de ruptura de maré (TDE, do inglês tidal disruption event). Cerca de 1% destes eventos dão origem a jatos de plasma e radiação que são ejetados a partir dos polos do buraco negro em rotação. 

Os astrônomos estão constantemente caçando estes eventos extremos para entender como os jatos são realmente criados e por que uma fração tão pequena de TDEs os produz. É por esta razão que muitos telescópios, incluindo o ZTF (Zwicky Transient Facility), nos EUA, mapeiam constantemente o céu à procura de sinais de eventos de curta duração, frequentemente extremos, que possam ser estudados com mais detalhe por grandes telescópios, como o VLT do ESO, no Chile. 

Em fevereiro deste ano, o ZTF detectou uma nova fonte de radiação visível. O evento, chamado AT2022cmc, foi uma reminiscência de uma explosão de raios gama, a fonte de radiação mais poderosa do Universo. Com o intuito de investigar este fenômeno raro, a equipe utilizou vários telescópios em todo o mundo para observar a misteriosa fonte com mais detalhe. Isto incluiu o VLT do ESO, que rapidamente observou este novo evento com o instrumento X-shooter. Os dados do VLT colocaram a fonte a uma distância sem precedentes no que diz respeito a estes eventos: a luz produzida pelo AT2022cmc começou a sua viagem quando o Universo tinha apenas cerca de um terço da sua idade atual. 

Uma grande variedade de radiação, desde raios gama de alta energia a ondas rádio de baixa energia, foi coletada por 21 telescópios em todo o mundo. A equipe comparou estes dados com diferentes tipos de eventos conhecidos, desde estrelas em colapso a quilonovas. O único cenário que explicava os dados obtidos era um raro evento de ruptura de maré com um jato apontando na nossa direção. Uma vez que o jato relativístico aponta na nossa direção, o fenômeno se torna muito mais brilhante e visível ao longo de uma uma extensão mais ampla do espectro eletromagnético. 

As medições de distância executadas com o VLT mostraram que o AT2022cmc é o TDE mais distante já descoberto, mas este não é o único recorde que este objeto bate. Até agora, o pequeno número destes eventos que se conheciam, tinham sido inicialmente detectados por telescópios de raios gama ou de raios X. Esta foi a primeira descoberta feita durante um rastreio no visível! Isto nos mostra uma nova maneira de detectar rupturas de maré com jatos, nos permitindo estudar melhor estes eventos raros e analisar os meios extremos que circundam os buracos negros. 

Esta pesquisa foi apresentada em um artigo intitulado “A very luminous jet from the disruption of a star by a massive black hole”, publicado na revista Nature. 

Fonte: ESO

Revisitando um remanescente de supernova

Fragmentos do remanescente de supernova DEM L 190 de cores vivas parecem ondular na tela nesta imagem do telescópio espacial Hubble.

© Hubble (DEM L 190)

Um remanescente de supernova, em forma de chama, ocupa o centro e o topo. É feito de muitos fios longos e finas camadas de gás, que brilham em laranja e azul. Nuvens de gás tênues contornam suas bordas. É cercado por várias estrelas azuis e vermelhas espalhadas, e o fundo é preto e cheio de pequenas estrelas vermelhas. 

As folhas delicadas e os filamentos intrincados são detritos da morte cataclísmica de uma estrela massiva que viveu na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia satélite da Via Láctea. A DEM L 190, também conhecida como LMC N49, é o remanescente de supernova mais brilhante na Grande Nuvem de Magalhães e fica a aproximadamente 160.000 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Dorado.

Esta imagem impressionante foi criada com dados de duas investigações astronômicas diferentes, usando um dos instrumentos aposentados do Hubble, a Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2). Este instrumento já foi substituído pela mais poderosa Wide Field Camera 3, mas durante sua vida útil contribuiu para a ciência de ponta e produziu uma série de impressionantes imagens de alcance público. A primeira das duas observações do WFPC2 usou o DEM L 190 como um laboratório natural para estudar a interação de remanescentes de supernovas e o meio interestelar, a tênue mistura de gás e poeira que existe entre as estrelas. 

No segundo projeto, os astrônomos recorreram ao Hubble para identificar a origem de um Soft Gamma-ray Repeater, um objeto enigmático à espreita em DEM L 190 que emite repetidamente rajadas de alta energia de raios gama. Esta não é a primeira imagem do DEM L 190 a ser divulgada ao público, um retrato anterior do Hubble deste remanescente de supernova foi publicado em 2003. Esta nova imagem incorpora dados adicionais e técnicas de processamento de imagem aprimoradas, tornando esta espetacular exibição de fogos de artifício celeste ainda mais impressionante! 

Fonte: ESA