Estrelas como o Sol podem ter planetas semelhantes à Terra

Praticamente uma de cada quatro estrelas semelhantes ao Sol podem ter planetas do tamanho da Terra, diz um estudo realizado pela Universidade da Califórnia em Berkeley, que analisou astros de massa próxima à solar localizados na nossa vizinhança.

 

© NASA (ilustração de um exoplaneta)

Os astrônomos Andrew Howard e Geoffrey Marcy escolheram 166 estrelas de tipo espectral G e K (o próprio Sol é tipo G) localizadas num raio de 80 anos-luz da Terra. Esses astros foram observados durante cinco anos para determinar quantos planetas tinham, qual a massa e a que distância da estrela cada um deles orbita.

Estrelas tipo K são alaranjadas, um pouco menores e menos intensas que as estrelas amarelas do tipo do Sol.

Os pesquisadores descobriranm que, quanto menor o planeta, maior o número encontrado, chegando ao limite detectável atualmente, o das chamadas super-Terras com cerca de três vezes a massa da Terra.

"De cerca de 100 estrelas típicas semelhantes ao Sol, uma ou duas têm planetas do tamanho de Júpiter, cerca de seis têm um planeta do tamanho de Netuno, e cerca de 12 têm super-Terras, com de três a dez massas terrestres", disse Howard. "Se extrapolarmos para planetas do tamanho da Terra, com uma massa e meia a duas vezes a massa terrestre, prevemos que serão encontrados cerca de 23 para cada 100 estrelas".

Os pesquisadores detectaram apenas planetas que orbitam perto de suas estrelas, o que significa que pode haver ainda mais planetas a distâncias maiores, talvez até mesmo na chamada "zona habitável" de cada estrela.

No fim de setembro, uma equipe de astrônomos dos EUA havia anunciado a descoberta de um planeta dentro da zona habitável da estrela Gliese 581, mas cientistas europeus colocaram o resultado em dúvida. A questão permanece em aberto.

Os pesquisadores usaram o telescópio Keck, no Havaí, para medir oscilações das estrelas causadas pela presença de planetas próximos. Apenas 22 das estrelas apresentaram planetas detectáveis, num total de 33 planetas encontrados.

Depois de fazer ajustes estatísticos nos dados, os astrônomos estimaram que 1,6% das estrelas da amostra teriam planetas do tamanho de Júpiter e 12% super-Terras com até dez massas terrestres.

Se essa tendência, de números cada vez maiores à medida que se buscam planetas menores, for mantida, 23% das estrelas teriam planetas semelhantes ao nosso.

Doze outros possíveis planetas também foram detectados, mas ainda precisam ser confirmados, disse Marcy. Se esses "candidatos" forem incluídos na contagem, a equipe terá detectado 45 planetas em órbita de 32 estrelas.

Fonte: NASA e Science

Telescópio detecta abundância de buckyballs no espaço

Uma molécula composta de 60 átomos de carbono com o formato de bola de futebol, que alguns cientistas acreditam que podem  ter ajudado a iniciar a vida na Terra, é mais comum no Universo do que se pensava.

© NASA (ilustração de moléculas buckyballs encontradas em estrelas)

Usando o Telescópio Espacial Spitzer, da Nasa, pesquisadores avistaram as esferas conhecidas como buckyballs ao redor de três estrelas moribundas semelhantes ao Sol na Via-Láctea, e também no espaço interestelar. Primordialmente, os dados foram coletados em infravermelho na nebulosa NGC 2023 que está localizada perto da conhecida Nebulosa Cabeça de Cavalo, na constelação de Órion, e a nebulosa NGC 7023, conhecida como a Nebulosa Íris, na constelação de Cepheus.

© Russell Croman (NGC 2023 e Nebulosa Cabeça de Cavalo)

© Obervatório Dark Horse (NGC 7023)

O telescópio também viu as bolas flutuando ao redor de uma estrela moribunda numa galáxia próxima. Antes, o Spitzer havia encontrado buckyballs apenas em uma região do espaço.

Os cientistas esperam obter uma melhor compreensão do papel desempenhado pelas buckyballs no nascimento e na morte de estrelas e planetas.

Fonte: Astrophysical Journal Letters

Estrela de nêutrons têm massa superior à prevista pela teoria

Astrônomos anunciam na edição desta semana da revista Nature a descoberta da estrela de nêutrons com duas vezes a massa do Sol. Trata-se da estrela do tipo mais maciça já encontrada e, segundo os autores do artigo que escreve o achado, permite descartar uma série de teorias a respeito da composição desse tipo de astro.

© NRAO (ilustração de um pulsar)

Estrelas de nêutrons são resquícios de estrelas que explodem como supernovas. Com uma massa gigantesca concentrada numa esfera com diâmetro em torno de 12 quilômetros, esses corpos têm seus prótons e elétrons esmagados uns de encontro aos outros, convertendo-se em nêutrons.

Uma estrela desse tipo pode ser muito mais densa que um núcleo atômico, e uma colher de chá de material de estrela de nêutrons pesaria milhões de toneladas.

"A medição da massa  tem implicações para a compreensão de toda a matéria em densidades extremamente altas e muitos detalhes da física nuclear", disse, em nota, um dos autores do estudo, Paul Demorest, do Laboratório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos.

Os pesquisadores usaram um efeito da Teoria da Relatividade Geral de Einstein para medir a massa da estrela de nêutrons, um pulsar chamado PSR J1614-2230, que é orbitado por uma anã branca. O par fica a cerca de 3.000 anos-luz da Terra.

À medida que a órbita faz a anã branca cruzar a linha de visão entre a Terra e o pulsar, as ondas de rádio que partem da estrela de nêutrons têm de passar muito perto da estrela companheira. A gravidade da estrela anã causa uma distorção no espaçotempo que afeta as ondas. Esse efeito permitiu que a massa das duas estrelas fosse medida.

Os pesquisadores esperavam que a estrela de nêutrons tivesse uma vez e meia a massa do Sol (Limite de Chandrasekhar), mas determinaram que ela tinha, na verdade, o dobro da massa solar.

Esse excesso de massa muda a compreensão da composição da estrela. Alguns modelos teóricos propõem que, além de nêutrons, a estrela poderia conter  algumas partículas menos comuns, chamadas híperons, ou condensados de káons.

Outra implicação, que será publicada no Astrophysical Journal Letters, indica que a estrela não pode conter quarks livres. Quarks são as partículas que compõem prótons e nêutrons.

Se houver quarks no núcleo da estrela de nêutrons, eles não podem estar livres, mas devem estar interagindo fortemente entre si, como fazem no núcleo atômico.

Fonte: Nature

Hubble permite rastrear movimentos de 100.000 estrelas em aglomerado

O Telescópio Espacial Hubble permitiu que, pela primeira vez, cientistas acompanhassem os movimentos individuais de mais de 100.000 estrelas no interior do aglomerado Omega Centauri WFC3, que contém mais de 10 milhões de estrelas em órbita de um centro de gravidade comum. 

© HST-NASA/ESA (imagem da região central de Omega Centauri)

Uma medição precisa do movimento das estrelas em aglomerados gigantes pode oferecer novas informações sobre como esses agrupamentos se formaram nos primórdios do Universo, e se um buraco negro de massa intermediária, com cerca de 10.000 vezes a massa do Sol, pode estar escondido entre as estrelas.

Analisando imagens de arquivo feitas ao longo de um período de quatro anos, astrônomos fizeram as melhores medições já obtidas  de mais de 100.000 habitantes do aglomerado. Trata-se do melhor levantamento já feito dos movimentos de estrelas em qualquer aglomerado.

Para medir as minúsculas mudanças na posição das estrelas que ocorrem ao longo de apenas quatro anos é preciso programas de computador velozes e sofisticados.

Os pesquisadores usaram imagens feitas pelo Hubble entre 2002 e 2006 para criar uma simulação do movimento das estrelas. O filme permite projetar os movimentos previstos para os próximos 10.000 anos.

Omega Centauri é um dos cerca de 150 aglomerados do tipo que existem na Via-Láctea. Trata-se do maior e mais brilhante da galáxia, e de um dos poucos que pode ser visto a olho nu.

Fonte: NASA

Existe o lado negro do Universo?

Astrônomos da Universidade de Durham, no Reino Unido, afirmaram que todo o conhecimento atual sobre a composição do Universo pode estar errado.

© NASA (imagem obtida pelo WMAP na banda W)

Os pesquisadores Utane Sawangwit e Tom Shanks estudaram os resultados das observações do telescópio espacial WMAP e afirmam que os erros em seus dados parecem ser muito maiores do que se acreditava anteriormente.

A sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) foi lançada em 2001 para medir a radiação cósmica de fundo (CMB: Cosmic Microwave Background), o calor residual do Big Bang que preenche o Universo e aparece ao longo de todo o céu.

Há poucas semanas a sonda terminou o mapeamento do Universo primitivo, embora ainda sejam necessários meses para que esses dados sejam totalmente processados.

Acredita-se que a dimensão angular das ondulações verificadas na CMB esteja ligada à composição do Universo. As observações do WMAP mostram que as ondulações têm aproximadamente duas vezes o tamanho da Lua cheia, ou cerca de um grau de diâmetro.

Com estes resultados, os cientistas concluíram que o cosmos é composto de 4% de matéria "normal", 22% de matéria escura ou matéria invisível e 74% de energia escura.

O debate sobre a exata natureza desse "lado negro" do Universo, a matéria escura e a energia escura, continua intenso até hoje.

Sawangwit e Shanks usaram objetos astronômicos que aparecem como pontos não identificados nos radiotelescópios para testar a forma como o telescópio WMAP ameniza os dados para formar seus mapas.

Eles descobriram que essa suavização é muito maior do que se acreditava anteriormente, sugerindo que a medição do tamanho das ondulações da radiação de fundo residual não é tão rigorosa como se pensava.

Se for verdade, isso significaria que as ondulações são na verdade muito menores, o que poderia implicar que a matéria escura e a energia escura podem nem mesmo existir.

As observações da CMB representam uma ferramenta poderosa para a Cosmologia. Se os resultados se confirmarem, então será menos provável que partículas exóticas de energia escura e de matéria escura dominem o Universo.

Se a energia escura de fato existir, então, em última instância, ela faz com que a expansão do Universo se acelere.

Em sua jornada a partir da CMB até os sensores dos telescópios como o WMAP, os fótons (as partículas de mediadoras da radiação eletromagnética) viajam através de gigantescos superaglomerados de galáxias.

Normalmente, um fóton CMB sofre um decaimento para o azul quando ele entra no superaglomerado de galáxias. E, quando ele sai do superaglomerado, ele tende novamente para o vermelho. Desta forma, os dois efeitos se anulam durante a travessia completa.

No entanto, se os superaglomerados de galáxias estiverem se acelerando uns em relação aos outros por efeito da matéria escura, esse cancelamento não é exato, e os fótons ficam ligeiramente deslocados para o azul.

Com isto, a radiação de fundo deve mostrar temperaturas ligeiramente mais altas onde os fótons atravessaram superaglomerados de galáxias.

Entretanto, novos resultados obtidos com o Sloan Digital Sky Survey, que já pesquisou mais de um milhão de galáxias vermelhas, sugerem que esse efeito não existe, mais uma vez ameaçando o modelo padrão do Universo e ameaçando dispensar a matéria e a energia escuras. Esses dados do Sloan recentemente validaram a teoria da relatividade em escala cósmica.

Se o Universo realmente não tiver um "lado negro", na verdade isso poderá representar um alívio para muito físicos teóricos, que se sentem desconfortáveis com o fato de não se haver sido ainda detectado qualquer sinal das partículas exóticas que comporiam a matéria escura e a energia escura. Mas, conforme os próprios autores declaram, mais medições precisam ser feitas antes de qualquer declaração categórica a favor ou contra o modelo do Universo mais aceito atualmente.

O telescópio espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, está coletando mais dados sobre a radiação cósmica de fundo e poderá ajudar a indicar se há ou não um lado escuro no Universo.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Observação do cometa Hartley 2

O cometa Hartley 2 pode ser visto no Brasil  com uso de binóculos ou de telescópios domésticos. Fora dos centros urbanos, longe da iluminação artificial a observação poderá ser feita a olho nu dependendo das condições climáticas.

© NASA (cometa Hartley 2)

A imagem acima do cometa Hartley 2 foi feita pelo telescópio de Faulkes North, no Havaí no dia 13 de outubro de 2010.

O Hartley 2, um pequeno cometa e com aparência semelhante a uma estrela fraca, está a 18 milhões de quilômetros da Terra.

Também conhecido como 103P/Hartley, o cometa foi descoberto em 1986 pelo astrônomo australiano Malcolm Hartley. O cometa é um corpo celeste muito ativo com 1,2 km de diâmetro e orbita ao redor do Sol a cada 6,5 anos.

Pela sua localização, o Hartley 2 é mais visível em países do hemisfério Norte. Ele também é semelhante a uma estrela fraca e sua observação é difícil. E, por fim, nesta sexta-feira começa a fase da lua cheia, o que dificultará a visualização do objeto.

A NASA em seu site informa que está monitorando o Hartley 2, uma vez que no dia 4 de novembro a sonda Epoxi vai passar próximo ao cometa para fotografá-lo.

O dia mais propício para ver o cometa é na próxima quinta-feira (28/09), por volta da meia-noite, quando estará mais próximo do Sol e seu corpo celestre alcançará seu brilho máximo. Nesta ocasião estará na constelação de Gêmeos.

Acesse o Blog Cometas para mais detalhes.

Fonte: Cosmo Novas

Astrônomos medem distância da galáxia mais remota no Universo

Uma equipe de astrônomos europeus utilizou o Very Large Telescope (VLT) do ESO (Observatório Europeu do Sul) com auxílio do espectrógrafo infravermelho SINFONI para medir a distância da galáxia mais distante conhecida até hoje.

© NASA/ESA (galáxia UDFy-38135539, a mais distante do Universo)

Somente ao analisar cuidadosamente a fraca luminosidade da galáxia a equipe descobriu que estava na realidade vendo uma imagem da galáxia quando o Universo tinha apenas 600 milhões de anos, o que corresponde a um desvio para o vermelho de 8,6.

Estas são as primeiras observações confirmadas de uma galáxia cuja radiação está dissipando o denso nevoeiro de hidrogênio que enchia o Universo primordial.

Estudar estas galáxias primordiais é extremamente difícil. Embora originalmente brilhante, a sua luz já está muito tênue quando chega à Terra. Além disso, esta radiação fraca chega até nós na região infravermelha do espectro eletromagnético porque o seu comprimento de onda foi esticado devido à expansão do Universo, um efeito conhecido como desvio para o vermelho.

Para tornar as coisas ainda difíceis, nos primeiros tempos do Universo, menos de um bilhão de anos depois do Big Bang, o Universo não era completamente transparente, encontrando-se preenchido com um nevoeiro de hidrogênio, que absorvia a intensa radiação ultravioleta emitida pelas galáxias jovens.

Esse período em que o nevoeiro ainda estava sendo dissipado pela radiação ultravioleta é conhecido como a Era da Reionização.

Quando o Universo esfriou depois do Big Bang, há cerca de 13,7 bilhões de anos, os elétrons e os prótons combinaram-se para formar hidrogênio gasoso. Este gás escuro e frio era o constituinte principal do Universo durante a chamada Idade das Trevas, quando não existiam ainda objetos luminosos.

Esta fase terminou quando as primeiras estrelas se formaram e a sua intensa radiação ultravioleta foi lentamente tornando transparente este nevoeiro de hidrogênio, ao separar outra vez os átomos de hidrogênio em elétrons e prótons, um processo conhecido por reionização. Esta época do Universo primordial durou desde os 150 até os 800 milhões de anos depois do Big Bang.

Compreender como é que se processou a reionização e como se formaram e evoluíram as primeiras galáxias é um dos maiores desafios da cosmologia moderna.

Apesar destes desafios, a nova câmara de grande campo do Telescópio Espacial Hubble descobriu, em 2009, vários objetos candidatos a galáxias brilhando na Era da Reionização.

Confirmar as distâncias de objetos tão distantes e tênues é um enorme desafio e apenas pode ser conseguido com o uso de espectroscopia feita por telescópios terrestres muito grandes, que medem o desvio para o vermelho da radiação da galáxia.

A galáxia candidata UDFy-38135539 foi obervada durante 16 horas. Depois de dois meses de análise detalhada dos dados e testes dos resultados, a equipe descobriu que tinha efetivamente detectado o brilho muito fraco emitido pelo hidrogênio com um desvio para o vermelho de 8,6, o que torna esta galáxia o objeto mais distante já confirmado por espectroscopia.

Um desvio para o vermelho de 8,6 corresponde a uma galáxia vista apenas 600 milhões de anos depois do Big Bang. Há alguns anos, astrônomos anunciaram ter descoberto um objeto com um desvio para o vermelho de 10, mas o achado não foi confirmado por observações posteriores e hoje não é mais aceito pela comunidade científica.

Um dos fatos surpreendentes com relação a esta descoberta é que o brilho da UDFy-38135539 parece não ser suficientemente forte por si só para dissipar o nevoeiro de hidrogênio.

Devem existir outras galáxias, provavelmente menos brilhantes e de menor massa, companheiras da UDFy-38135539, que também ajudam a tornar o espaço entre as galáxias transparente. Sem esta ajuda adicional, a radiação da galáxia, por mais brilhante que fosse, ficaria presa no nevoeiro de hidrogênio circundante e não poderia ser observada.

Estudar a Era da Reionização e da formação de galáxias é levar ao extremo as capacidades dos atuais telescópios e instrumentos, mas será apenas ciência de rotina quando o European Extremely Large Telescope do ESO, que será o maior telescópio do mundo a trabalhar nas faixas do visível e do infravermelho próximo, estiver operacional.

Fonte: Nature

Descoberto misterioso ponto quente em planeta fora do Sistema Solar

O gigante gasoso upsilon Andromedae b mantém uma face perpetuamente voltada para sua estrela, upsilon Andromedae, a 44 anos-luz da Terra. Sendo que o ponto mais quente de sua atmosfera não está diretamente sob a face da estrela, mas a 80º de latitude daquele local, de acordo com observações realizadas pelo Telescópio Espacial Spitzer.

© NASA/Spitzer (brilho em função da fase orbital do exoplaneta)

"Não esperávamos encontrar um ponto quente tão longe. Está claro que entendemos ainda menos a respeito da energética da atmosfera de Jupíteres quentes do que pensávamos", disse Ian Crossfield, principal autor de um artigo sobre a descoberta, que será publicado pelo Astrophysical Journal.

No estudo, os astrônomos descrevem observações de upsilon Andromedae b feitas ao longo de cinco dias, em fevereiro de 2009. O planeta completa uma órbita a cada 4,6 dias.

O telescópio mediu a luz combinada de estrela e planeta, durante a órbita. O Spitzer não é capaz de ver o planeta diretamente, mas pode detectar variações no total de luz infravermelha do sistema, que aumenta quando o lado quente do planeta entra na linha de visão da Terra. A parte mais quente é a que emite mais infravermelho. 

Seria de se esperar que o sistema parecesse mais brilhante quando o planeta está atrás da estrela, e toda a energia do astro chega à Terra sem ser bloqueada , e menos brilhante quando o planeta se põe no caminho. Mas o sistema se mostrou mais brilhante quando o planeta aparecia na lateral da estrela. Isso significa que a parte mais quente do planeta não está virada diretamente para a estrela.

Os pesquisadores comparam o efeito a uma praia que seja mais quente ao pôr-do-sol que ao meio-dia.

Algumas explicações possíveis seriam ventos supersônicos causando ondas de choque que aquecem o material, ou interações magnéticas entre estrela e planeta, mas mais planetas terão de ser examinados antes que as especulações possam ter alguma precisão.

Fonte: NASA

Lente para fotografar planetas "escondidos"

Astrônomos da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, criaram uma técnica para poder registrar imagens de planetas fora do Sistema Solar e que ficavam "escondidos" no brilho de sua estrela.

© ESO (planeta Beta Pictoris b visto através do coronógrafo)

Até hoje, poucas são as imagens de exoplanetas, já que, geralmente, eles são descobertos por outros métodos, por exemplo, a variação de brilho de uma estrela causada pela passagem de um planeta em frente a ela. Contudo, foi criado um coronógrafo, ou seja, uma lente com um padrão desenhado em sua superfície e que bloqueia a luz estelar de uma maneira muito específica, permitindo o registro do planeta.

O padrão criado pelos pesquisadores permite a diminuição da intensidade do halo através da difração da luz e mantém intacta a imagem da estrela.

Os astrônomos conseguiam registrar imagens apenas de planetas que estivessem a uma distância de sua estrela equivalente à de Netuno ao Sol, ou seja 30 UA (unidades astronômicas) ou 30 vezes a distância da Terra ao Sol, antes do desenvolvimento da lente. As demais ficavam "escondidas" no brilho da estrela.

O primeiro feito da nova lente foi o registro de Beta Pictoris b, que tem massa entre sete e 10 vezes maior que a de Júpiter e que orbita Beta Pictoris a uma distância de 7 UA.

A nova técnica possibilita ainda a descoberta de planetas de pequena massa, já que a grande maioria dos encontrados até hoje eram de gigantes gasosos.

A lente agora está sendo implementada no Telescópio VLT que fica no Chile e é operado pelo ESO (Observatório Europeu do Sul).

Esta técnica abre novas portas para a descoberta planetária.

Fonte: ESO

Hubble fotografa nebulosa planetária a 6.500 anos-luz

A Nasa divulgou uma imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble da nebulosa planetária NGC 6210. Localizada a 6.500 anos-luz da Terra, na constelação de Hércules, a nebulosa foi descoberta em 1825 pelo alemão Friedrich Georg Wilhelm Struve.

© NASA/ESA (nebulosa NGC 6210)

A despeito do nome, nebulosas planetárias não estão relacionadas a planetas, elas foram chamadas assim porque se pareciam com corpos planetários quando vistas nos pequenos telescópios dos séculos passados. Na verdade, NGC 6210 é o vestígio final de uma estrela um pouco menor que o Sol.

As várias camadas de material ejetado pela estrela moribunda formam uma sobreposição de estruturas com diferentes níveis de simetria, o que dá à nebulosa seu formato peculiar.

A imagem do Hubble detalha a estrutura interna da nebulosa, mostrando a estrela ao centro cercada por uma bolha azulada. A bolha está sobreposta a uma nuvem de gás avermelhado.

Fonte: NASA e ESA

Descoberta estrela de nêutrons com fonte secreta de energia

Grandes labaredas e explosões de energia, atividade que era exclusiva dos pulsares mais fortemente magnetizados foram detectadas emanando de um pulsar fracamente magnetizado e de rotação lenta. A equipe de astrofísicos que fez a descoberta acredita que a fonte da potência desse pulsar pode estar oculta sob a superfície.

© Chandra (ilustração do campo mangético gerando radiação)

Pulsares, ou estrelas de nêutrons, são os remanescentes de estrelas de grande massa. Embora tenham, em média, apenas 30 km de diâmetro, eles contam com campos magnéticos poderosos na superfície, bilhões de vezes mais intensos que o do Sol.

O tipo mais intenso de pulsar tem campo magnético de superfície de 50 a 100 vezes maior que o normal e emite poderosas labaredas de raios gama e raios X. Astrônomos acreditam que o campo magnético desses astros, chamados magnetares, sejam a fonte fundamental de energia para explosões de raios gama.

Estudos teóricos indicam que o campo magnético interno dos magnetares é, de fato, ainda mais intenso que o da superfície, uma propriedade que pode deformar a crosta e propagar-se para fora. O decaimento do campo magnético leva à produção contínua de raios X, causada pelo aquecimento da crosta ou pela aceleração das partículas.

A pesquisa sugere que a mesma fonte de energia pode funcionar também em pulsares mais fracos, que não atingem a intensidade de campo magnético de um magnetar.

As observações, feitas pelos telescópios de raios X Chandra e Swift, da estrela de nêutrons SGR 0418, podem indicar a presença de um imenso campo magnético interno nesses pulsares aparentemente fracos.

"Descobrimos atividade do tipo magnetar em um novo pulsar de campo magnético muito baixo", disse a pesquisadora Silvia Zane, do University College London, que é coautora da pesquisa.

Segundo ela, trata-se de uma descoberta sem precedentes, que levanta a questão de qual o mecanismo que gera a energia das explosões de radiação. "Também estamos interessados em que proporção da população de estrelas de nêutrons normais e de baixo campo magnético da galáxia pode, em algum momento, acordar e se manifestar como uma fonte de labaredas", acrescentou.

Fonte: Science

Galáxias podem crescer absorvendo gases

Astrônomos conseguiram, pela primeira vez, provas diretas de que as galáxias jovens podem crescer incorporando gases frios que se encontra ao seu redor.

© ESO/L. Calçada (ilustração de galáxia jovem)

Novas observações do Telescópio VLT, do Observatório Europeu do Sul (ESO), mostram que as galáxias utilizam os gases como combustível na formação de estrelas novas.

Nos primeiros bilhões de anos depois do Big Bang a massa das galáxias típicas aumentou dramaticamente. Compreender como e por que isto aconteceu é um dos maiores problemas da astrofísica moderna.

As primeiras galáxias formaram-se quando o Universo tinha menos de um bilhão de anos de idade e eram muito menores do que os sistemas gigantescos, incluindo a Via Láctea que observamos atualmente. Ou seja, o tamanho médio das galáxias veio aumentando à medida que o Universo se desenvolvia.

As galáxias colidem com alguma regularidade e desse processo resulta a fusão que origina sistemas maiores. Este é, portanto, um mecanismo importante no crescimento das galáxias. No entanto, cientistas estão propondo um novo modo de crescimento das galáxias, bem mais suave.

Uma equipe de astrônomos europeus utilizou o VLT (Very Large Telescope) do ESO para testar uma ideia inovadora, a de que galáxias jovens cresceram ao incorporarem correntes frias de gás de hidrogênio e hélio que enchiam o Universo primordial, formando novas estrelas a partir desse material primitivo.

As galáxias jovens podem crescer de dois modos diferentes: ou fundindo-se com outras galáxias ou incorporando matéria.

"Os novos resultados obtidos com o VLT são a primeira evidência direta de que a adição de gás primordial aconteceu realmente e foi suficiente para dar início a uma formação estelar vigorosa que, por sua vez, originou o crescimento de galáxias de grande massa no Universo jovem", comenta o líder da equipe, Giovanni Cresci (Osservatorio Astrofisico di Arcetri).

O grupo começou selecionando três galáxias muito distantes, no intuito de tentar encontrar evidências do fluxo de gás primordial vindo do espaço circundante e da formação de estrelas novas a ele associadas. Eles tiveram o cuidado de escolher galáxias que não tivessem sido perturbadas por interações com outras galáxias.

As galáxias escolhidas são discos em rotação muito regular, semelhantes à Via Láctea, e foram observadas a cerca de dois bilhões de anos depois do Big Bang (o que corresponde a um desvio para o vermelho da ordem de três).

Nas galáxias do Universo atual, os elementos pesados são mais abundantes perto do centro. Mas quando a equipe mapeou as galáxias distantes selecionadas, usando o espectrógrafo SINFONI montado no VLT, eles verificaram que, nos três casos, existia uma zona na galáxia, próxima do centro, com menos elementos pesados, mas que abrigava formação estelar intensa.

Isso sugere que o material que origina esta formação estelar vem do gás primordial circundante, que é pobre em elementos pesados. Esta foi a melhor prova até agora da existência de galáxias jovens incorporando gás primordial e utilizando-o para formar novas gerações de estrelas.

O gás presente no Universo primordial era quase todo hidrogênio e hélio. As primeiras gerações de estrelas processaram esse material primitivo, criando elementos mais pesados tais como o oxigênio, o nitrogênio e o carbono, através de fusão nuclear.

Quando este novo material foi, por sua vez, lançado de novo para o espaço por meio de ventos intensos de partículas vindos de estrelas jovens de grande massa e explosões de supernovas, a quantidade de elementos pesados na galáxia aumentou gradualmente.

Ao separar cuidadosamente a tênue radiação que vem de uma galáxia nos seus diversos componentes em função da cor, utilizando telescópios potentes e espectrógrafos, os astrônomos conseguem identificar as impressões digitais dos diferentes elementos químicos em galáxias distantes e medir a quantidade de elementos pesados aí presentes.

Com o instrumento SINFONI, montado no VLT, os astrônomos podem obter um espectro individual para cada região de um objeto celeste, o que permite fazer um mapa que mostra a quantidade de elementos pesados presentes em diferentes zonas de uma galáxia, ao mesmo tempo que se pode determinar onde é que a formação estelar está se processando mais intensamente.

O SINFONI fornece informação não apenas em duas dimensões espaciais, mas também numa terceira dimensão espectral, a qual permite observar os movimentos internos das galáxias e estudar a composição química do gás interestelar.

A descoberta irá ter certamente um grande impacto na nossa compreensão da evolução do Universo.

Fonte: Nature

Nova técnida de medição da massa de astros

Um grupo internacional de cientistas desenvolveu uma nova técnica capaz de detectar com precisão a massa não apenas de planetas inteiros, mas também de suas luas e até dos seus anéis.

© D. Champion/MPIfR (ilustração de nova balança planetária)

"Esta é a primeira vez que alguém conseguiu pesar sistemas planetários inteiros, planetas com seus anéis e luas, tudo junto," afirmou o Dr. David Champion, do instituto CSIRO, na Austrália.

A "balança planetária" usa sinais de rádio de pequenas estrelas giratórias, chamadas pulsares, uma técnica diferente das atuais e que está permitindo checar os resultados obtidos anteriormente.

Até agora, os astrônomos calculavam sua massa medindo as órbitas de suas luas ou de sondas espaciais voando ao seu redor. Como a massa gera gravidade, e é a gravidade que determina a órbita de qualquer coisa ao seu redor, conhecendo-se a gravidade pode-se determinar consequentemente a massa.

O novo método é baseado nos sinais dos pulsares. Como a Terra gira ao redor do Sol, seu movimento afeta o momento exato da chegada desses sinais. Para eliminar esse efeito, os astrônomos calculam quando os pulsos atingiriam o baricentro do Sistema Solar ao redor do qual todos os planetas orbitam.

Como a posição dos planetas ao redor do Sol muda continuamente, esse baricentro também se altera. Para monitorar essa posição, os astrônomos usam uma tabela de posição dos planetas e o valor de sua massa, que já havia sido medida.

O problema é que esses dados têm uma margem de erro, e a posição real do baricentro fica ligeiramente errada, gerando um padrão de erros.

"Por exemplo, se a massa de Júpiter e de suas luas estiver errada, nós vemos um padrão de erros de temporização que se repete a cada 12 anos, o tempo que Júpiter leva para orbitar em torno do Sol," diz o Dr. Dick Manchester, coautor da pesquisa.

"Mas se a massa de Júpiter e suas luas estiver correto, os erros de temporização desaparecem. Este é o processo de medição que os astrônomos usaram para determinar a massa dos planetas," explica Manchester.

Os resultados foram consistentes com aqueles obtidos por medições que usaram dados de sondas espaciais, a técnica mais precisa atualmente disponível. A nova técnica é sensível a uma diferença de massa de apenas 0,003 por cento da massa da Terra.

Conforme sondas espaciais com sensores mais precisos forem mandados para outros planetas, elas ajudarão a definir as massas dos planetas com maior precisão. Mas a técnica dos pulsares será a melhor para planetas não visitados por espaçonaves e também para a massa combinada de planetas e suas luas.

A nova balança planetária também ganhará precisão com o tempo. Se os astrônomos observarem um conjunto de 20 pulsares ao longo de sete anos eles terão a massa de Júpiter com uma precisão maior do que a de qualquer nave espacial. Para Saturno serão necessários 13 anos de observações.

Fonte: The Astrophysical Journal