Descobertos os menores asteroides no cinturão principal

Estima-se que o asteroide que levou à extinção dos dinossauros tinha cerca de 10 quilômetros de diâmetro.

© MIT (pequenos asteroides do cinturão principal)

A imagem mostra o telescópio espacial James Webb revelando, no infravermelho, uma população de pequenos asteroides do cinturão principal.

Prevê-se que um objeto tão massivo atinja a Terra raramente, uma vez em cada 100 milhões a 500 milhões de anos. Em contraste, asteroides muito menores, do tamanho de um carro, podem atingir a Terra com maior frequência, de poucos em poucos anos. 

Estes asteroides decamétricos, com apenas dezenas de metros de diâmetro, têm maior probabilidade de escapar do cinturão principal de asteroides e migrar para se tornarem objetos próximos da Terra. Em caso de impacto, estas pequenas mas poderosas rochas espaciais podem provocar ondas de choque em regiões inteiras, como foi o caso do impacto de 1908 em Tunguska, na Sibéria, e do asteroide de 2013 que se fragmentou no céu sobre Chelyabinsk, nos Urais. 

A possibilidade de observar asteroides decamétricos do cinturão principal forneceria uma janela para a origem dos meteoritos. Agora, uma equipe internacional liderada por físicos do MIT (Massachusetts Institute of Technology) descobriu uma forma de detectar asteroides decamétricos no cinturão principal, um campo de destroços entre Marte e Júpiter onde orbitam milhões de asteroides. 

Até agora, os asteroides menores que os cientistas conseguiam distinguir tinham cerca de um quilômetro de diâmetro. Com a nova abordagem, os cientistas podem agora detectar asteroides com apenas 10 metros de diâmetro. Foram detectados mais de 100 novos asteroides decamétricos no cinturão principal. 

O novo estudo utilizou dados do observatório mais poderoso do mundo, o telescópio espacial James Webb da NASA, que é particularmente sensível ao infravermelho em vez da luz visível. Acontece que os asteroides que orbitam no cinturão principal são muito mais brilhantes nos comprimentos de onda infravermelhos do que nos comprimentos de onda visíveis. Após o processamento das imagens, os pesquisadores conseguiram detectar oito asteroides conhecidos no cinturão principal. Depois, foram mais longe e descobriram 138 novos asteroides nesta região, todos com dezenas de metros de diâmetro, os menores asteroides do cinturão principal detectados até à data. Suspeita-se que alguns asteroides estão a caminho de se tornarem objetos próximos da Terra, enquanto um é provavelmente um troiano, ou seja, um asteroide que segue Júpiter.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Massachusetts Institute of Technology

O mistério da verdadeira idade da Lua

Muito sobre a Lua permanece envolto em mistério, incluindo a sua idade.

© A. Chizhik (ilustração do aspecto da Lua durante o evento de aquecimento de maré)

Análises de amostras trazidas da superfície lunar indicam que a nossa companheira celeste pode ter cerca de 4,35 bilhões de anos, o que significa que surgiu cerca de 200 milhões de anos após a formação do nosso Sistema Solar. 

Mas este imenso desfasamento não agrada a alguns cientistas. Durante os primeiros tempos do Sistema Solar, os detritos e os corpos planetários colidiram e coalesceram para formar planetas. Por volta dos 200 milhões de anos, a maior parte destes detritos caóticos tinha sido arrastada para corpos maiores. Assim, muitos cientistas que simulam a evolução do Sistema Solar consideram improvável a ideia de uma colisão massiva que tenha formado a Lua tão tarde.

Os pesquisadores propõem uma possível explicação para esta discrepância: a Lua teria sofrido uma nova fusão há 4,35 bilhões de anos, devido à atração das marés da Terra, que provocou uma convulsão geológica generalizada e um aquecimento intenso. Esta segunda fusão teria "reiniciado" a idade das rochas lunares, ocultando a verdadeira idade da Lua com o que poderia ser comparado a uma cirurgia plástico-vulcânica. 

A Lua fascina a humanidade há milénios e, nos últimos séculos, as pessoas começaram a perguntar-se como e quando a Lua se formou. Uma das razões para enviar astronautas à Lua foi para responder a esta pergunta. A Lua também serve como um degrau luminoso para compreender objetos mais distantes. Mas, se não conseguimos determinar a idade da Lua, como podemos ter a certeza da idade exata de qualquer coisa para além dela? 

Pensa-se que a Lua nasceu de uma colisão entre a Terra primitiva e um protoplaneta da dimensão de Marte, o último impacto gigante na história do nosso planeta. A data deste evento foi estimada através da datação de amostras lunares que se presume terem sido cristalizadas a partir do oceano de magma lunar que existiu após o impacto, situando a idade da Lua em cerca de 4,35 bilhões de anos. No entanto, esta idade não explica várias discrepâncias com modelos térmicos e outras evidências, como as idades de alguns minerais de zircão na superfície lunar, que sugerem que a Lua poderia ter até 4,51 bilhões de anos.

A hipótese de que um evento de refusão, impulsionado pela evolução orbital da Lua, poderia explicar a ocorrência frequente de rochas com cerca de 4,35 bilhões de anos, como as recolhidas pelas missões Apollo dos EUA e outras, e não a primeira solidificação do oceano lunar de magma.

A Lua pode ter sofrido aquecimento de maré suficiente para causar esta segunda fusão. O aquecimento de maré é um processo no qual as forças gravitacionais entre dois corpos celestes causam atrito interno que leva a um aquecimento intenso. No caso da Lua, este efeito foi provavelmente mais pronunciado no início da sua história, quando estava mais próxima da Terra. 

De acordo com os modelos mais recentes, durante certos períodos dos seus primeiros anos, a órbita da Lua teria sido instável, fazendo com que sofresse forças de maré intensas da Terra que poderiam ter levado a eventos de aquecimento significativos, alterando drasticamente a geologia da Lua. Os pesquisadores estabelecem paralelos entre este hipotético evento de aquecimento na Lua e a atual atividade vulcânica observada na lua de Júpiter, Io, que é conhecida como o corpo mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar. A atividade vulcânica em Io é impulsionada por forças de maré semelhantes às que podem ter marcado o início da história da Lua, com atividade vulcânica generalizada e a superfície a ser constantemente remodelada por erupções.

Os pesquisadores também afirmam que a refusão da Lua explicaria o fato de existirem menos bacias lunares de impacto dos primeiros bombardeamentos do que seria de esperar, uma vez que teriam sido apagadas durante um evento de aquecimento. Esta explicação sugere que a formação da Lua ocorreu entre 4,43 a 4,53 bilhões de anos atrás, no limite superior das estimativas anteriores de idade.

A recente entrega de amostras lunares pela missão Chang'e 6 da China é motivo de grande entusiasmo. Estas amostras, recolhidas no lado oculto da Lua, fornecerão dados valiosos para compreender os processos que moldaram a sua história.

Esta pesquisa não só oferece uma nova perspectiva sobre o passado da Lua, como também abre a porta para investigações mais sutis sobre a sua formação e evolução. A interação entre a geoquímica e as simulações está ajudando os cientistas a preencher as lacunas da história lunar, com o aquecimento de maré emergindo como um mecanismo crucial para compreender as características geológicas da Lua.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Max Planck Institute for Solar System Research

Os discos de formação planetária no Universo primitivo

O telescópio espacial James Webb acaba de resolver um enigma ao comprovar uma descoberta controversa feita com o telescópio espacial Hubble há mais de 20 anos.

© Webb (NGC 346)

Na imagem, os dez pequenos círculos amarelos sobrepostos indicam as posições das dez estrelas estudadas nessa pesquisa.

Em 2003, o Hubble forneceu evidências da existência de um planeta massivo em torno de uma estrela muito antiga, quase tão antiga quanto o Universo. Estas estrelas possuem apenas pequenas quantidades de elementos mais pesados, que são os blocos de construção dos planetas. Isto implica que alguma formação planetária ocorreu quando o nosso Universo era muito jovem, e esses planetas tiveram tempo para se formarem e crescerem dentro dos seus discos primordiais, ficando até maiores do que Júpiter. Mas como? 

Isto era muito intrigante. Para responder a esta questão, os pesquisadores usaram o Webb para estudar estrelas numa galáxia próxima que, tal como o Universo primitivo, não possui grandes quantidades de elementos pesados. Descobriram que não só algumas estrelas dessa galáxia têm discos de formação planetária, mas que esses discos têm uma vida mais longa do que os observados ao redor de estrelas jovens na Via Láctea.

No Universo primitivo, as estrelas formavam-se principalmente a partir de hidrogênio e hélio, e muito poucos elementos mais pesados como o carbono e o ferro, que surgiram mais tarde através de explosões de supernova. Os modelos atuais preveem que, com tão poucos elementos mais pesados, os discos em torno das estrelas têm um tempo de vida curto, tão curto que os planetas não podem crescer. 

Para testar esta ideia, os cientistas apontaram o Webb para a Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã que é uma das vizinhas mais próximas da Via Láctea. Em particular, examinaram o aglomerado massivo e formador de estrelas NGC 346, que também tem uma relativa escassez de elementos mais pesados. O aglomerado serviu como uma representação vizinha para o estudo de ambientes estelares com condições semelhantes no Universo primitivo e distante. 

As observações Hubble de NGC 346, em meados dos anos 2000, revelaram muitas estrelas com cerca de 20 a 30 milhões de anos que pareciam ter ainda discos de formação planetária à sua volta. Este fato contraria a crença convencional de que tais discos se dissipariam ao fim de 2 ou 3 milhões de anos. Agora, graças à sensibilidade e resolução do Webb, os cientistas têm os primeiros espectros de estrelas em formação, semelhantes ao Sol, e dos seus ambientes imediatos numa galáxia próxima. 

Esta descoberta refuta as previsões teóricas anteriores, segundo as quais, quando há poucos elementos mais pesados no gás em torno do disco, a estrela sopraria esse disco para longe, e muito rapidamente. Assim, a vida do disco seria muito curta, mesmo inferior a um milhão de anos. Mas se um disco não fica ao redor da estrela o tempo suficiente para que os grãos de poeira se colem e formem seixos que se tornam no núcleo de um planeta, como é que os planetas se podem formar?

Os pesquisadores explicaram que podem existir dois mecanismos distintos, ou mesmo uma combinação, para que os discos de formação planetária persistam em ambientes com poucos elementos mais pesados. Em primeiro lugar, para poder soprar o disco para longe, a estrela aplica pressão de radiação. Para que esta pressão seja eficaz, os elementos mais pesados do que o hidrogênio e o hélio teriam de residir no gás. Mas o massivo aglomerado estelar NGC 346 tem apenas cerca de dez por cento dos elementos mais pesados que estão presentes na composição química do nosso Sol. Talvez uma estrela deste aglomerado demore mais tempo a dispersar o seu disco. A segunda possibilidade é que, para uma estrela semelhante ao Sol se formar quando há poucos elementos mais pesados, teria de começar a partir de uma nuvem de gás maior, que produzirá um disco maior. Assim, há mais massa no disco e, por conseguinte, demoraria mais tempo a expulsar o disco, mesmo que a pressão da radiação funcionasse da mesma forma.

Os discos demoram dez vezes mais tempo a desaparecer. Isto tem implicações na forma como um planeta se forma e no tipo de arquitetura de sistema que se pode ter nesses diferentes ambientes.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: ESA

Vendo olho no olho

Em destaque nesta imagem do telescópio espacial Hubble está a galáxia espiral NGC 2566, que fica a 76 milhões de anos-luz de distância na constelação de Puppis.

© Hubble / VLT / ALMA (NGC 2566)

Uma barra proeminente de estrelas se estende pelo centro desta galáxia, e braços espirais emergem de cada extremidade da barra. Como a NGC 2566 parece inclinada da nossa perspectiva, seu disco assume uma forma de amêndoa, dando à galáxia a aparência de um olho cósmico.

Enquanto a NGC 2566 "olha" para nós, os astrônomos olham de volta, usando o Hubble para pesquisar os aglomerados de estrelas da galáxia e as regiões de formação de estrelas. Os dados do Hubble são especialmente valiosos para estudar estrelas que têm apenas alguns milhões de anos; essas estrelas são brilhantes nos comprimentos de onda ultravioleta e visível aos quais o Hubble é sensível.

Usando esses dados, os pesquisadores medirão as idades das estrelas da NGC 2566, ajudando a juntar as peças da linha do tempo da formação de estrelas da galáxia e da troca de gás entre as nuvens de formação de estrelas e as próprias estrelas.

Vários outros observatórios astronômicos examinaram NGC 2566, incluindo o telescópio espacial James Webb. Os dados do Webb complementam esta imagem do Hubble, adicionando uma visão da poeira quente e brilhante de NGC 2566 ao retrato estelar do Hubble. Na extremidade de comprimento de onda longo do espectro eletromagnético, NGC 2566 também foi observada pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). O ALMA é uma rede de 66 radiotelescópios que trabalham juntos como um só para captar imagens detalhadas das nuvens de gás nas quais as estrelas se formam. Juntos, Hubble, Webb e ALMA fornecem uma visão geral da formação, vidas e mortes de estrelas em galáxias por todo o Universo.

As luzes que ascendem nessa galáxia parecem anunciar a chegada do Natal!

Fonte: ESA

Primeira estrela binária próximo do buraco negro da Via Láctea

Pesquisadores detectaram uma estrela binária próxima de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo situado no centro da nossa Galáxia.

© ESO / VLT (localização da estrela binária D9 próxima de Sagitário A*)

Esta imagem mostra a localização da estrela binária D9 recentemente descoberta na órbita de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea.

É a primeira vez que um par de estrelas é encontrado nas vizinhanças de um buraco negro supermassivo. A descoberta, baseada em dados recolhidos pelo Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), ajuda-nos a compreender melhor como é que as estrelas conseguem sobreviver em ambientes de gravidade extrema e pode abrir caminho à detecção de planetas perto de Sagitário A*.

As estrelas binárias, pares de estrelas que orbitam em torno uma da outra, são muito comuns no Universo, mas até agora nenhuma tinha ainda sido encontrada perto de um buraco negro supermassivo, local onde a gravidade muito extrema pode tornar os sistemas estelares instáveis. Esta nova descoberta mostra que alguns binários podem prosperar durante um curto espaço de tempo em condições destrutivas. 

D9, nome dado à estrela binária recém-descoberta, foi detectada mesmo a tempo: estima-se que tenha apenas 2,7 milhões de anos de idade, e a forte força gravitacional do buraco negro fará com que, muito provavelmente, se funda numa única estrela dentro de apenas um milhão de anos, o que corresponde a um período de tempo muito curto para um sistema tão jovem.

Durante muitos anos, os cientistas também pensaram que o ambiente extremo que existe nas proximidades de um buraco negro supermassivo impedisse a formação de novas estrelas. No entanto, as várias estrelas jovens encontradas nas proximidades de Sagitário A* desmentiram esta suposição. A descoberta desta estrela binária jovem mostra agora que até pares de estrelas têm o potencial de se formar no seio destas condições adversas.

O binário agora descoberto foi encontrado no seio de um denso aglomerado de estrelas e outros objetos que orbita Sagitário A*, o chamado aglomerado S. Os objetos mais enigmáticos neste aglomerado são os chamados objetos G, que se comportam como estrelas mas que mais parecem nuvens de gás e poeira. Foi precisamente durante observações destes objetos misteriosos que foi encontrado um padrão surpreendente em D9. Os dados obtidos com o instrumento ERIS, montado no VLT, combinados com dados de arquivo do instrumento SINFONI, revelaram variações recorrentes na velocidade da estrela, indicando que D9 se tratava de duas estrelas em órbita uma da outra.

A equipe propõe que os misteriosos objetos G possam ser uma combinação de estrelas binárias que ainda não se fundiram com o material que sobrou de estrelas já fundidas. A natureza precisa de muitos dos objetos que orbitam Sagitário A*, bem como a forma como se podem ter formado tão perto do buraco negro supermassivo, continuam sendo um mistério.

Em breve, a atualização GRAVITY+ do Interferômetro do VLT e o instrumento METIS do Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile, poderão mudar esta situação. Ambas estas infraestruturas permitirão a realização de observações ainda mais detalhadas do centro da Via Láctea, revelando a natureza de objetos conhecidos e, sem dúvida, descobrindo mais estrelas binárias e sistemas jovens.

Este trabalho foi publicado hoje na revista Nature Communications. 

Fonte: ESO

Explosão provocada por buraco negro que engole estrela

Pesquisadores conseguiram detectar uma explosão cósmica excepcionalmente rápida e brilhante numa pequena galáxia situada a 500 milhões de anos-luz de distância.

© IAC (recriação da explosão de um buraco negro engolindo uma estrela)

A explosão, identificada como CSS161010, atingiu o seu brilho máximo em apenas 4 dias e desceu para metade em apenas 2,5 dias, o que significou que tanto a sua descoberta como as subsequentes observações da sua evolução se tornaram um marco científico e um desafio para a equipe de astrônomos. 

O evento CSS161010 foi descoberto pelo CRTS (Catalina Real-Time Transient Survey), com uma detecção anterior reportada pelo ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for SuperNovae). O seu posterior seguimento, que permitiu a sua caracterização, foi efetuado com telescópios como o GTC (Gran Telescopio Canarias) e o NOT (Nordic Optical Telescope), ambos instalados no Observatório Roque de Los Muchachos do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias), em La Palma. 

Estes tipos de fenômenos cósmicos de evolução rápida têm sido muito difíceis de estudar devido à sua natureza. No entanto, as técnicas modernas e os instrumentos mais avançados permitem estudá-los graças à melhoria do campo de visão e à capacidade de captar imagens de alta resolução com os telescópios utilizados. Até à data, foram detectadas apenas uma dúzia de explosões cósmicas com estas características em termos de brilho e evolução, mas a sua origem continua sendo um completo mistério. 

No entanto, a equipe de pesquisadores liderada por Claudia Gutiérrez pensa que, pela primeira vez, as propriedades espectrais únicas de CSS161010 fornecem pistas importantes sobre a sua origem física e a sua análise sugere que é, de fato, o resultado de um pequeno buraco negro engolindo uma estrela. Esta conclusão foi alcançada porque foram encontradas linhas largas de hidrogênio que mostram uma velocidade muito elevada, até 10% da velocidade da luz, e uma evolução sem precedentes. 

Dois meses após o início do surto, o brilho do objeto tinha diminuído 900 vezes em relação ao seu máximo. Surpreendentemente, os espectros captados pelo GTC neste momento revelaram que todos os perfis de linhas de hidrogênio continuavam com um desvio para o azul, significando que se deslocam na nossa direção a velocidades extremamente elevadas. Indicando um forte fluxo gasoso, algo completamente inesperado para uma supernova.

A explosão ocorreu numa galáxia minúscula com uma massa estelar cerca de 400 vezes inferior à da nossa Via Láctea. Por conseguinte, se a galáxia abriga um buraco negro massivo, a sua massa também deve ser pequena, correspondendo a um buraco negro de massa intermediária (100 a 100.000 massas solares).

Identificar e caracterizar buracos negros de massa intermediária é essencial para compreender os percursos de formação e a evolução dos buracos negros, que  são os blocos de construção fundamentais dos buracos negros supermassivos que se encontram no centro das galáxias, como a nossa Via Láctea, e que se observou existirem mesmo no Universo primitivo.

A perturbação de uma estrela que se aproximou demasiado do buraco negro de massa intermediária revela o buraco negro, que de outra forma estaria quiescente. É provável que existam outros buracos negros deste tipo em outras galáxias anãs, e é necessário seguir eventos semelhantes a CSS161010 para determinar com mais precisão as propriedades destes buracos negros. Estamos no limiar de uma era de descobertas revolucionárias.

Esta descoberta foi publicada no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Encontrado um exoplaneta gigante "peso-pena"

Quase três décadas desde a descoberta do primeiro exoplaneta, os astrônomos só se tornaram certos de sua própria incerteza em relação à formação desses mundos diversos.

© STScI (ilustração de exoplaneta sub-Netuno)

Cada novo planeta jovem em trânsito é um alvo valioso para seus modelos em desenvolvimento; é por isso que o telescópio espacial James Webb voltou sua atenção valiosa para um mundo bebê chamado HIP 67522b por algumas horas em 2023. 

Além de sua idade notavelmente jovem de apenas 17 milhões de anos, o HIP 67522b parecia ser um planeta típico próximo, do tamanho de Júpiter. No entanto, as novas observações do Webb revelaram uma surpresa: o HIP 67522b não se parece em nada com Júpiter. Em vez disso, conforme detalhado em um estudo recente, ele tem uma atmosfera inchada e estendida, cheia de vapor de água e dióxido de carbono, e provavelmente é um tipo diferente de planeta. A composição da atmosfera não é sem precedentes, mas foi o inchaço que surpreendeu a equipe, liderada por Pa Chia Thao, da Universidade da Carolina do Norte). 

Se o planeta tivesse uma massa semelhante à de Júpiter, sua gravidade teria absorvido os gases ao redor. Como as observações do Webb indicaram que a atmosfera se estende muito mais longe do que o esperado, o planeta deve ter uma massa muito menor do que eles previram e ser incapaz de espremer todo o gás ao redor para baixo com sua fraca atração gravitacional resultante 

Por meio de uma análise mais aprofundada da espessura da atmosfera, os astrônomos sugerem que o HIP 67522b pesa cerca de 14 vezes a massa da Terra, apesar de seu tamanho semelhante ao de Júpiter. Isso o torna um dos gigantes mais leves já descobertos, e mais semelhante aos sub-Netunos do que aos Júpiteres. Os sub-Netunos são um tipo estranho de mundo maior que a Terra, mas menor que os gigantes de gelo. 

Embora não tenhamos um planeta assim em nosso próprio Sistema Solar, eles são um dos tipos mais comuns de planetas em outras partes da galáxia. Os sub-Netunos podem se formar com atmosferas muito maiores, mas depois perdem esses envelopes iniciais por meio de uma combinação complicada de processos que incluem a ebulição induzida pela estrela.

Infelizmente para o HIP 67522b, sua baixa massa provavelmente o condena a esse destino cruel. Embora hoje o vejamos como um planeta gigante e inflado, sua proximidade com sua estrela e a incapacidade de manter um controle firme sobre seus gases significa que ele provavelmente perderá muitos dos gases que vemos atualmente ao seu redor. Sua atmosfera provavelmente já está fervendo, e provavelmente perderá a maior parte dela nos próximos bilhões de anos. Tudo o que restará é o núcleo encolhido.

Para os cientistas, captar esse processo de evaporação em ação pode ajudar a explicar como alguns sub-Netunos chegaram aos seus tamanhos finais. Medir as propriedades atmosféricas de planetas jovens fornece uma oportunidade única para entender a formação e as histórias evolutivas desses planetas.

Esta descoberta inesperada não apenas esclarece sobre a formação de sub-Netunos, mas também marca a primeira vez que astrônomos mediram a massa de um planeta usando o espectro da luz das estrelas que passa por sua atmosfera. A equipe poderia, assim, contornar os desafios de observar estrelas jovens e ativas e usar o inchaço da atmosfera como uma sonda. Este estudo abrangente demonstra o quão poderoso o telescópio espacial James Webb pode ser para medir as massas de exoplanetas jovens.

Fonte: Sky & Telescope

Um cinturão de asteroides inesperadamente lotado

Astrônomos descobriram uma população inesperadamente grande de pequenos asteroides do cinturão principal graças a uma nova análise de imagens do telescópio espacial James Webb.

© NASA / JPL-Caltech (ilustração do cinturão de asteroides)

A descoberta pode mudar os cálculos da taxa de impacto na Terra de tais corpos, que variam do tamanho de uma casa ao tamanho de um estádio. Esses são de longe os menores objetos já fotografados tão longe. Artem Burdanov, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), e colegas aplicaram um método de deslocamento e empilhamento computacionalmente intensivo às imagens de arquivo do Webb. A partir dos detectores infravermelhos sensíveis do telescópio, a equipe foi capaz de determinar com precisão os tamanhos de pequenos objetos, variando de cerca de 10 a 500 metros de diâmetro. 

Asteroides maiores do cinturão principal, cujas órbitas estão entre as de Marte e Júpiter, tendem a permanecer em órbitas relativamente estáveis. No entanto, as interações gravitacionais perturbam com mais frequência os menores, que podem entrar no Sistema Solar interno para se tornarem potenciais impactadores. O alto número de pequenos objetos agora encontrados no cinturão principal, pelo menos cinco vezes mais do que o esperado, pode afetar os cálculos da frequência de tais impactos. 

A abordagem de processamento de deslocamento e empilhamento é usada por astrônomos profissionais e amadores para fornecer imagens de objetos tênues e em movimento rápido, como asteroides e cometas. Neste caso, os astrônomos usaram esse método com asteroides. 

Normalmente, a ideia é mover o telescópio precisamente na direção e na taxa de movimento de um objeto com uma órbita conhecida. Cada quadro mantém o alvo no centro, enquanto as estrelas de fundo se movem de quadro para quadro. Assim, mesmo que uma imagem individual não capture o objeto, dezenas ou mesmo centenas de quadros podem ser adicionados juntos, permitindo que o objeto emerja do ruído de fundo aleatório que muda de quadro para quadro. Mas o processo geralmente depende do conhecimento da órbita. 

E se você não souber? É aí que entra o aproveitamento de muito poder de processamento. A equipe minerou um arquivo de imagens do Webb que foram coletadas para um propósito diferente: estudar os planetas ao redor da estrela próxima TRAPPIST-1. Como essas imagens envolviam olhar para o mesmo pequeno pedaço do céu por longos períodos de até 8 horas, elas também se mostraram úteis para encontrar objetos em movimento, como asteroides. 

Para descobrir asteroides em órbitas desconhecidas, foi usado essencialmente um método de força bruta, mudando em todas as direções possíveis e faixas de velocidade razoáveis para potenciais alvos em movimento, e então empilhando essas imagens. A busca cega inicial produziu mais de 1.000 candidatos, onde foram destacados 138 asteroides até então desconhecidos, bem como oito conhecidos.

O Webb é particularmente bom em encontrar asteroides, porque eles são muito mais brilhantes em comprimentos de onda infravermelhos. Os astrônomos restringiram seus diâmetros a 10 a 20%, enquanto estimativas de tamanho baseadas em observações de luz visível podem variar em mais de uma ordem de magnitude. Isso ocorre porque a luz visível vem do reflexo da luz solar de um asteroide e, portanto, de quão escura é sua superfície, uma qualidade que pode variar muito de objeto para objeto. A luz infravermelha, por outro lado, resulta principalmente da emissão térmica, que não mudará muito para um determinado objeto. Medições infravermelhas também poderiam fornecer o formato dos objetos, já que quaisquer variações no brilho seriam devidas à forma, e não a variações na refletividade da superfície. No entanto, as observações iniciais examinadas foram muito curtas para fornecer tais informações.

Encontrar tantos asteroides pequenos por acaso, a partir de um conjunto de observações de uma estrela tiradas para um propósito diferente, abre a perspectiva de minerar muito mais de outros conjuntos de dados semelhantes.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Sky & Telescope