quarta-feira, 31 de dezembro de 2025

O primeiro mapa cósmico SPHEREx

Lançado em março, o telescópio espacial SPHEREx da NASA completou o seu primeiro mapa infravermelho de todo o céu em 102 cores.

© SPHEREx (mapa celeste em 102 cores)

Esta imagem apresenta uma seleção de cores emitidas principalmente por estrelas (azul, verde e branco), hidrogênio quente (azul) e poeira cósmica (vermelho).

Embora não sejam visíveis ao olho humano, estes 102 comprimentos de onda de luz infravermelha são predominantes no cosmos e a observação de todo o céu, desta forma, permite aos cientistas responder a grandes questões, incluindo a forma como um evento dramático que ocorreu no primeiríssimo instante, cerca de 1/10³³ segundos após o Big Bang influenciou a distribuição 3D de centenas de milhões de galáxias no nosso Universo.

Para além disso, os cientistas vão usar os dados para estudar a forma como as galáxias mudaram ao longo dos quase 14 bilhões de anos de história do Universo e aprender mais sobre a distribuição de ingredientes chave para a vida na nossa própria Galáxia.

Dando a volta à Terra cerca de 14 vezes e meia por dia, o SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) viaja de norte para sul, passando pelos polos. Todos os dias capta cerca de 3.600 imagens ao longo de uma faixa circular do céu e, à medida que os dias passam e o planeta se desloca em torno do Sol, o campo de visão do SPHEREx também muda. Ao fim de seis meses, o observatório já olhou para o espaço em todas as direções, captando todo o céu em 360 graus.

Gerida pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, a missão começou a mapear o céu em maio e completou o seu primeiro mosaico de todo o céu em dezembro. Durante a sua missão primária de dois anos, efetuará mais três varrimentos de todo o céu e a fusão desses mapas aumentará a sensibilidade das medições. O conjunto completo de dados está disponível gratuitamente para os cientistas e para o público.

Cada uma das 102 cores detectadas pelo SPHEREx representa um comprimento de onda infravermelho, e cada comprimento de onda fornece informações únicas sobre as galáxias, estrelas, regiões de formação planetária e outras características cósmicas. Por exemplo, nuvens densas de poeira na nossa Galáxia, onde se formam estrelas e planetas, irradiam intensamente em certos comprimentos de onda, mas não emitem luz em outros. O processo de separar a luz de uma fonte nos comprimentos de onda que a compõem é designado por espectroscopia.

E embora algumas missões anteriores tenham também mapeado todo o céu, como a WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA, nenhuma o fez com tantas cores como o SPHEREx. Em contraste, o telescópio espacial James Webb pode efetuar espectroscopia com um número significativamente maior de comprimentos de onda de luz do que o SPHEREx, mas com um campo de visão milhares de vezes menor. A combinação de cores e um campo de visão tão alargado é a razão pela qual o SPHEREx é tão poderoso.

Para realizar esta proeza, o SPHEREx utiliza seis detectores, cada um deles emparelhado com um filtro especialmente concebido que contém um gradiente de 17 cores. Isto significa que cada imagem obtida com estes seis detectores contém 102 cores, e que cada mapa do céu que o SPHEREx produz é na realidade 102 mapas, cada um com uma cor diferente. O observatório utilizará estas cores para medir a distância a centenas de milhões de galáxias. Embora as posições da maioria dessas galáxias já tenham sido mapeadas em duas dimensões por outros observatórios, o mapa do SPHEREx será em 3D, permitindo aos cientistas medir variações sutis na forma como as galáxias estão agrupadas e distribuídas pelo Universo.

Fonte: NASA

domingo, 28 de dezembro de 2025

Revelado o maior e mais caótico berçário de planetas já encontrado

Com o telescópio espacial Hubble, astrônomos obtiveram imagens do maior disco protoplanetário alguma vez observado em torno de uma estrela jovem.

© Hubble (IRAS 23077+6707)

Pela primeira vez em luz visível, o telescópio espacial Hubble revelou que o disco é inesperadamente caótico e turbulento, com filamentos de material que se estendem muito mais acima e abaixo do disco do que foi visto em qualquer sistema semelhante.

Estranhamente, os filamentos mais extensos só são visíveis num dos lados do disco. As descobertas constituem um novo marco para o Hubble e lançam luz sobre a maneira como os planetas podem se formar em ambientes extremos.

Localizado a cerca de 1.000 anos-luz da Terra, IRAS 23077+6707, apelidado de "Chivito de Drácula", estende-se por mais de 600 bilhões de quilômetros, 40 vezes a distância até ao limite exterior do Cinturão de Kuiper do Sistema Solar.

O disco obscurece a jovem estrela no seu interior, que os cientistas pensam poder ser uma estrela quente e massiva, ou um par de estrelas. E o enorme disco não é apenas o maior disco de formação planetária conhecido; está também se tornando num dos mais incomuns.

A alcunha "Chivito de Drácula" reflete de forma engraçada o legado dos seus pesquisadores, um da Transilvânia e outra do Uruguai, onde o prato nacional é um sanduíche chamado chivito.

O disco, visto de lado, assemelha-se a um hambúrguer, com uma faixa central escura ladeada por brilhantes camadas superiores e inferiores de poeira e gás. A altura impressionante destas características não foi a única coisa que captou a atenção dos cientistas. As novas imagens revelaram que as características semelhantes a filamentos, verticalmente imponentes, aparecem apenas num dos lados do disco, enquanto o outro lado parece ter uma orla pronunciada e não ter filamentos visíveis. Esta estrutura peculiar e assimétrica sugere que processos dinâmicos, como a recente queda de poeira e gás, ou interações com os seus arredores, estão moldando o disco.

Todos os sistemas planetários são formados a partir de discos de gás e poeira que rodeiam estrelas jovens. Com o tempo, o gás é acretado para a estrela e os planetas emergem do material remanescente. O IRAS 23077+6707 pode representar uma versão ampliada do nosso Sistema Solar primitivo, com uma massa de disco estimada em 10 a 30 vezes a de Júpiter, material suficiente para formar múltiplos gigantes gasosos. Este fato, juntamente com as novas descobertas, torna-o um caso excepcional para estudar o nascimento de sistemas planetários.

Em teoria, IRAS 23077+6707 poderia abrigar um vasto sistema planetário. Embora a formação planetária possa ser diferente em ambientes tão massivos, os processos subjacentes são provavelmente semelhantes.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

terça-feira, 23 de dezembro de 2025

Colisões de asteroides numa estrela próxima

Tal como uns carrinhos de choque cósmicos, os cientistas pensam que os primeiros tempos do nosso Sistema Solar foram uma época de violenta desordem, com planetesimais, asteroides e cometas se chocando entre si e bombardeando a Terra, a Lua e os outros planetas interiores com detritos.

© T. Müller (ilustração da colisão de dois planetesimais)

Agora, num marco histórico, o telescópio espacial Hubble captou diretamente imagens de colisões catastróficas semelhantes num sistema planetário próximo em torno de outra estrela, Fomalhaut.

A apenas 25 anos-luz da Terra, Fomalhaut é uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno. Localizada na constelação do Peixe Austral, é mais massiva e mais brilhante do que o Sol e está rodeada por vários cinturões de detritos poeirentos.

Em 2008, os cientistas usaram o Hubble para descobrir um candidato a planeta em torno de Fomalhaut, tornando-o o primeiro sistema estelar com um possível planeta encontrado usando luz visível. Esse objeto, chamado Fomalhaut b, parece agora ser uma nuvem de poeira disfarçada de planeta; o resultado da colisão de planetesimais. Enquanto procuravam Fomalhaut b em observações recentes do Hubble, os cientistas ficaram surpreendidos ao encontrar um segundo ponto de luz num local semelhante em torno da estrela. Chamam a este objeto "circumstellar source 2" ou "cs2", enquanto o primeiro objeto é agora conhecido como "cs1".

© P. Kallas (nuvens de poeira cs1 e cs2 ao redor da estrela Fomalhaut)

Esta imagem composta, obtida pelo telescópio espacial Hubble, mostra o anel de detritos e as nuvens de poeira cs1 e cs2 em torno da estrela Fomalhaut. A própria Fomalhaut está mascarada para permitir que as características mais tênues sejam vistas. A sua localização está marcada pela estrela branca.

A razão pela qual os astrônomos estão vendo estas duas nuvens de detritos tão próximas uma da outra é um mistério. Se as colisões entre asteroides e planetesimais fossem aleatórias, cs1 e cs2 deveriam aparecer por acaso em locais não relacionados. No entanto, estão posicionadas intrigantemente perto uma da outra ao longo da porção interior do disco de detritos exterior de Fomalhaut. Outro mistério é a razão pela qual os cientistas testemunharam estes dois eventos num período tão curto.

As colisões são fundamentais para a evolução dos sistemas planetários, mas são raras e difíceis de estudar. O aspecto interessante desta observação é que permite aos pesquisadores estimar o tamanho dos corpos em colisão e quantos deles existem no disco, informação que é quase impossível de obter por qualquer outro meio. As estimativas colocam os planetesimais que foram destruídos para criar cs1 e cs2 com apenas 60 quilômetros de diâmetro, e foi inferido que existem 300 milhões de objetos deste tipo orbitando no sistema Fomalhaut. 

A natureza transiente de Fomalhaut cs1 e cs2 coloca desafios a futuras missões espaciais que pretendam obter imagens diretas de exoplanetas. Esses telescópios podem confundir nuvens de poeira como cs1 e cs2 com planetas reais. Fomalhaut cs2 parece-se exatamente como um exoplaneta que reflete a luz estelar. 

Estando mais perto do cinturão de poeira do que cs1, a nuvem cs2 em expansão tem mais probabilidades de começar a encontrar outro material no cinturão. Isto poderia levar a uma súbita avalanche de mais poeira no sistema, o que poderia fazer com que toda a área circundante ficasse mais brilhante.

Os astrônomos irão acompanhar cs2 para detectar quaisquer alterações na sua forma, brilho e órbita ao longo do tempo. É possível que cs2 comece a ter uma forma mais oval ou cometária à medida que os grãos de poeira são empurrados para fora pela pressão da luz estelar. A equipe também vai usar o instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do telescópio Eepacial James Webb para observar cs2. O NIRCam do Webb tem a capacidade de fornecer informação de cor que pode revelar o tamanho dos grãos de poeira da nuvem e a sua composição. Pode até determinar se a nuvem contém água gelada.

O Hubble e o Webb são os únicos observatórios capazes de obter este tipo de imagens. Enquanto o Hubble vê principalmente em comprimentos de onda visíveis, o Webb pode ver cs2 no infravermelho. Estes comprimentos de onda diferentes e complementares são necessários para fornecer uma ampla investigação multiespectral e uma imagem mais completa do misterioso sistema Fomalhaut e da sua rápida evolução.

Um artigo foi publicado na revista Science.

Fonte: University of California

Relacionamento à distância entre galáxias

Essas galáxias parecem ser companheiras próximas, uma pequena e brilhante galáxia espiral orbitando a borda de uma espiral muito maior, com uma aparência escura e irregular.

© Hubble (Arp 4)

Mas as aparências enganam, quão próximas elas realmente estão?

O par celeste apresentado nesta imagem obtida pelo telescópio espacial é conhecido como Arp 4 e está localizado na constelação de Cetus (a Baleia). A designação Arp 4 vem do Atlas de Galáxias Peculiares, compilado na década de 1960 pelo astrônomo Halton Arp.

Essas “galáxias incomuns” foram selecionadas e fotografadas para fornecer exemplos de formas estranhas e não convencionais, a fim de melhor estudar como as galáxias evoluem para essas formas.

Ao longo de sua missão, o telescópio espacial Hubble revolucionou o estudo das galáxias e nos mostrou alguns exemplos fantasticamente incomuns do atlas de Arp. Nesse catálogo, as primeiras galáxias como Arp 4 são galáxias de “baixo brilho superficial”, um tipo de galáxia inesperadamente tênue e difícil de detectar.

A grande galáxia aqui, também catalogada como MCG-02-05-050, se encaixa bem nessa descrição, com seus braços fragmentados e disco tênue. Sua companheira menor, MCG-02-05-050a, é uma espiral muito mais brilhante e ativa. O detalhe é que essas galáxias não estão realmente muito próximas. A grande galáxia azul MCG-02-05-050 está localizada a 65 milhões de anos-luz da Terra; sua companheira menor e mais brilhante, MCG-02-05-050a, a 675 milhões de anos-luz de distância, está a mais de dez vezes essa distância!

Devido a isso, MCG-02-05-050a provavelmente é a maior das duas galáxias, e MCG-02-05-050 comparativamente menor. O fato de estarem juntas nesta imagem é simplesmente uma improvável coincidência visual. Apesar dessa falta de relação física entre elas, nosso ponto de vista na Terra nos permite apreciar a visão de Arp 4 como um par peculiar no céu.

Fonte: NASA