NuSTAR observa os raios X de alta energia do Sol

Pela primeira vez, uma missão desenhada para voltar seus olhos para buracos negros e outros objetos distantes do nosso Sistema Solar, observou algo aqui na nossa vizinhança, ou melhor ainda, fez imagens da nossa estrela.

© NuSTAR/SDO (feixe de raios X no Sol)

O Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) da NASA fez sua primeira imagem do Sol, produzindo o retrato mais sensível até hoje da nossa estrela em raios X de alta energia.

“O NuSTAR nos forneceu uma visão única do Sol, das partes mais profundas para as partes mais altas de sua atmosfera”, disse David Smith, um físico solar e membro da equipe do NuSTAR na Universidade da Califórnia em Santa Cruz.

Os cientistas solares pensaram pela primeira vez em usar o NuSTAR para estudar o Sol a cerca de sete anos atrás, depois que a construção e o desenvolvimento do telescópio já estava em andamento, só lembrando que o telescópio foi lançado em 2012. Smith contatou a principal pesquisadora, Fiona Harrison do Instituto de Tecnologia da Califónia, em Pasadena, que ficou muito interessada com a ideia, onde os flashes de raios X apagados previstos pelos teóricos só poderiam ser observados pelo NuSTAR.

Embora o Sol seja muito brilhante para outros telescópios como o observatório de raios X Chandra da NASA, o NuSTAR pode observar a nossa estrela de maneira segura sem correr o risco de danificar os seus detectores. O Sol não é tão brilhante assim em raios X de alta energia detectados pelo NuSTAR, um fator que depende da temperatura da atmosfera do Sol.

Essa primeira imagem solar feita pelo NuSTAR demonstra que o telescópio pode de fato obter dados sobre o Sol. E dá uma ideia sobre questões relativas às altas temperaturas que são encontradas sobre a manchas solares. Imagens futuras fornecerão dados ainda melhores já que o Sol caminha para a parte mais tranquila de seu ciclo.

Com a visão de alta energia do NuSTAR, ele tem potencial para capturar as chamadas e hipotéticas nanoflares, versões menores das gigantes flares solares que entram em erupção com partículas carregadas e com radiação de alta energia. As nanoflares, devem existir, e podem explicar porque a atmosfera externa do Sol, chamada de coroa, é tão quente, um mistério, chamado de problema do aquecimento coronal. A temperatura na coroa solar é em média de 1 milhão de graus Celsius, enquanto que a superfície do Sol, é relativamente mais baixa, 6.000 graus Celsius. É como se tivéssemos uma labareda saindo de um cubo de gelo. As nanoflares, em combinação com as flares podem ser a fonte desse calor intenso.

Se o NuSTAR puder registrar as nanoflares em ação, ele pode ajudar a resolver esse quebra-cabeça de décadas. Além disso, o observatório de raios X pode pesquisar pelas também hipotéticas partículas da matéria escura, chamada de áxions. Os áxions apareceriam como uma mancha de raios X, no centro do Sol. A matéria escura é cinco vezes mais abundante do que a matéria regular no Universo. Enquanto a matéria escura tem sido indiretamente detectada através da força gravitacional, sua composição permanece desconhecida.

Enquanto o Sol espera por futuras observações do NuSTAR, o telescópio continua com a sua busca galáctica, pesquisando buracos negros, supernovas e outros objetos extremos além do nosso Sistema Solar.

Fonte: NASA

IC 1795: A Nebulosa Cabeça de Peixe

Para alguns, esta nebulosa se parece com a cabeça de um peixe.

© Bill Snyder (IC 1795)

No entanto, este retrato cósmico colorido apresenta na realidade gás brilhante e nuvens obscuras de poeira em IC 1795, uma região de formação estelar na constelação de Cassiopeia.

As cores da nebulosa foram criadas pela adoção de paleta de cores falsas, como as usadas pelo Hubble, para mapear emissões em banda estreita dos átomos de oxigênio, hidrogênio e enxofre nas cores azul, verde e vermelho, e combina ainda os dados com imagens da região registradas através de filtros de banda larga.

Não muito longe no céu do famoso Aglomerado Duplo em Perseu, IC 1795 está localizado junto a IC 1805, a nebulosa do Coração, como parte de um complexo de regiões de formação de estrelas que se encontram à beira de uma grande nuvem molecular.

Localizado a pouco mais de 6.000 anos-luz de distância, o grande complexo de formação estelar se estende ao longo do braço espiral de Perseu da nossa Via Láctea. A essa distância, essa imagem abrange cerca de 70 anos-luz ao longo de IC 1795.

Fonte: NASA

O aglomerado de galáxias mais massivo do Universo distante

Um aglomerado de galáxias recém descoberto é o mais massivo já detectado com uma idade de 800 milhões de anos ou mais novo.

© Chandra/Subaru (XDCP J0044.0-2033)

Usando dados do Observatório de raios X Chandra da NASA, os astrônomos determinaram com precisão a massa e as propriedades desse aglomerado. Esse é um importante passo para se entender como os aglomerados de galáxias, as maiores estruturas do Universo, que ficam mantidos pela gravidade, evoluem com o tempo.

Uma imagem composta mostra o distante e massivo aglomerado de galáxias que é oficialmente conhecido como XDCP J0044.0-2033. Os pesquisadores o apelidaram de Gioiello, que em italiano, significa, joia. Eles escolheram esse nome pois uma imagem do aglomerado  contém muitas cores brilhantes, geradas pelo gás quente que emite raios X e por várias galáxias de formação de estrelas localizadas dentro do aglomerado. Também, ajudou para dar esse nome, o fato dos astrônomos terem começado a discutir pela primeira vez os dados do Chandra na Villa il Gioiello, uma vila do século 15 perto do Observatório de Arcetri, que foi a última residência do proeminente astrônomo italiano Galileu Galilei. Nessa nova imagem do aglomerado de galáxias Gioiello, os raios X obtidos pelo Chandra, são mostrados em roxo, os dados infravermelhos obtidos pelo telescópio espacial Herschel da ESA aparecem como grandes halos vermelhos ao redor de algumas galáxias, e os dados ópticos obtidos pelo telescópio Subaru em Mauna Kea, no Havaí, são apresentados nas cores vermelho, verde e azul.

Os astrônomos detectaram o Aglomerado Gioiello pela primeira vez, localizado a cerca de 9,6 bilhões de anos-luz de distância, usando o observatório XMM-Newton da ESA. Eles então aprovaram estudar o aglomerado com o Chandra em observações que foram equivalentes a mais de 4 dias. Essa é a mais profunda observação de raios X já feita de um aglomerado localizado a uma distância superior a 8 bilhões de anos-luz.

O período de observação longo, permitiu que os pesquisadores adquirissem dados de raios X suficientes do Chandra, de modo que quando combinados com modelos científicos pudessem fornecer o peso preciso do aglomerado. Assim, eles determinaram que o Aglomerado Gioiello contém uma massa 400 trilhões de vezes maior que a massa do Sol.

Anteriormente, os astrônomos tinham encontrado um enorme aglomerado de galáxias, conhecido como El Gordo e localizado a 7 bilhões de anos-luz de distância e alguns outros aglomerados grandes e distantes. De acordo com o melhor modelo atual, sobre como o Universo se desenvolveu, existe uma pequena chance de se encontrar aglomerados tão massivos quando o Gioiello e o El Gordo. As novas descobertas sugerem que existem problemas com essa teoria, e estão fazendo com que os astrônomos busquem por outros aglomerados massivos e distantes.

Fonte: NASA

As estrelas quentes e azuis de Messier 47

A imagem espetacular abaixo do aglomerado estelar Messier 47 (M47) foi obtida com a câmera Wide Field Imager, instalada no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla do ESO, no Chile.

© ESO (aglomerado estelar M47)

Apesar deste jovem aglomerado aberto ser dominado por estrelas azuis e brilhantes, contém também algumas estrelas gigantes vermelhas contrastantes.

O aglomerado estelar Messier 47 situa-se a aproximadamente 1.600 anos-luz de distância da Terra, na constelação da Popa (a ré do navio mitológico Argo). Foi observado pela primeira vez alguns anos antes de 1664 pelo astrônomo italiano Giovanni Battista Hodierna e descoberto mais tarde de forma independente por Charles Messier que, aparentemente, não tinha conhecimento da observação feita anteriormente por Hodierna.
Embora seja brilhante e fácil de observar, o M47 é um dos aglomerados abertos com menos população. São apenas visíveis cerca de 50 estrelas neste aglomerado, distribuídas numa região com uma dimensão de 12 anos-luz, isto comparado com objetos similares que podem conter milhares de estrelas.

O M47 nem sempre foi fácil de identificar. De fato, durante anos foi dado como desaparecido, já que Messier anotou as suas coordenadas de forma errada. O aglomerado foi posteriormente redescoberto, tendo-lhe sido atribuída outra designação de catálogo: NGC 2422. A certeza do erro de Messier e a conclusão firme de que M47 e NGC 2422 eram de fato o mesmo objeto apenas foi estabelecida em 1959 pelo astrônomo canadense T. F. Morris.
As cores azuis-esbranquiçadas brilhantes destas estrelas são indicativas da sua temperatura, com estrelas mais quentes apresentando a cor azul e as mais frias a vermelha. Esta relação entre cor, brilho e temperatura pode ser visualizada através da curva de Planck. No entanto, um estudo mais detalhado das cores das estrelas usando espectroscopia dá muita informação aos astrônomos, incluindo a sua velocidade de rotação e composição química. Vemos também na imagem algumas estrelas vermelhas brilhantes, ou seaja, tratam-se de estrelas gigantes vermelhas que se encontram numa fase mais avançada das suas curtas vidas do que as estrelas azuis menos massivas. Estas últimas duram portanto mais tempo.

O tempo de vida de uma estrela depende essencialmente da sua massa. As estrelas massivas, contendo muitas vezes a massa do Sol, têm vidas curtas medidas em milhões de anos. Por outro lado, as estrelas muito menos massivas podem continuar brilhando durante muitos bilhões de anos. Num aglomerado, as estrelas têm todas praticamente a mesma idade e possuem a mesma composição química inicial. Por isso, as estrelas massivas brilhantes evoluem mais depressa, tornam-se gigantes vermelhas e terminam as suas vidas, deixando as menos massivas e mais frias vivendo ainda por muitos e longos anos.

Por mero acaso, o M47 parece estar próximo no céu de outro aglomerado estelar contrastante, o M46. O M47 encontra-se relativamente perto de nós, a cerca de 1.500 anos-luz,  enquanto o M46 se situa a cerca de 5.500 anos-luz de distância e contém muito mais estrelas, pelo menos 500. Apesar de conter mais estrelas, este aglomerado apresenta-se significativamente mais tênue devido à maior distância a que se encontra da Terra.
O M46 poderia ser considerado o irmão mais velho do M47, com aproximadamente 300 milhões de anos comparado com os 78 milhões de anos deste último. Consequentemente, muitas das estrelas mais massivas e brilhantes do M46 viveram já as suas curtas vidas, não sendo visíveis, e por isso a maioria das estrelas que vivem no seio deste aglomerado mais velho são mais vermelhas e frias.

Fonte: ESO

Objetos do tamanho de Plutão levantam poeira em torno de estrela

Astrônomos usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) podem ter detectado as marcas empoeiradas de uma família inteira de objetos do tamanho de Plutão em torno de uma versão adolescente do nosso próprio Sol.

© NRAO/A. Angelich (ilustração do disco de detritos em torno de HD 107146)

Observando em detalhe o disco protoplanetário que cerca a estrela conhecida como HD 107146, os astrônomos detectaram um aumento inesperado na concentração de grãos milimétricos de poeira nos confins do disco. Este aumento surpreendente, que começa notavelmente longe, cerca de 13 bilhões de quilômetros, da estrela progenitora, pode ser o resultado de planetesimais com o tamanho de Plutão que agitam a região, fazendo com que objetos menores colidam e se fragmentem.

A poeira nos discos de detritos geralmente vem de material deixado para trás pela formação de planetas. Cedo na vida do disco, esta poeira é continuamente reabastecida por colisões de corpos maiores, como cometas e asteroides. Em sistemas estelares maduros com planetas totalmente formados, existe, em comparação, muito pouco poeira. Entre estas duas idades, quando um sistema estelar se encontra na adolescência, certos modelos prevêem que a concentração de poeira será muito mais densa nas regiões mais distantes do disco. Isto é precisamente o que o ALMA encontrou.

"A poeira em HD 107146 revela uma característica muito interessante, fica mais espessa nos confins mais distantes do disco da estrela," afirma Luca Ricci, astrônomo do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, em Cambridge, e autor principal do estudo. No momento das observações, Ricci trabalhava no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA.

"O aspecto surpreendente é que isto é o oposto do que vemos em discos primordiais mais jovens, onde a poeira é mais densa perto da estrela. É possível termos apanhado este disco de detritos em particular num estágio onde planetesimais do tamanho de Plutão estão se formando no disco exterior enquanto outros corpos do mesmo tamanho já se formaram mais perto da estrela," afirma Ricci.

De acordo com os modelos de computador atuais, a observação de que a densidade da poeira é superior nas regiões exteriores do disco só pode ser explicada pela presença de corpos recentemente formados do tamanho de Plutão. A sua gravidade perturbaria os planetesimais mais pequenos, provocando colisões mais frequentes que geram a poeira que o ALMA observou.

Os novos dados do ALMA também sugerem uma outra característica intrigante nos confins do disco: uma possível depressão na poeira com aproximadamente 1,2 bilhões de quilômetros de largura, começando aproximadamente 2,5 vezes a distância do Sol a Netuno da estrela central. Embora apenas sugerida nestas observações preliminares, esta depressão pode ser uma lacuna no disco, o que poderá ser indicativo de um planeta com a massa da Terra que "varre" a área de detritos. Esta característica terá importantes implicações para os possíveis habitantes planetários parecidos com a Terra no disco e poderá sugerir que planetas deste tamanho se formam numa gama inteiramente diferente de órbitas já observadas anteriormente.

© ALMA/L. Ricci (poeira ao redor da estrela HD 107146)

Imagem do ALMA que mostra a poeira ao redor da estrela HD 107146. A poeira nos confins do disco é mais espessa do que nas regiões mais interiores, sugerindo que um enxame de planetesimais do tamanho de Plutão estão fazendo com que objetos mais pequenos colidam uns com os outros. A estrutura escura em forma de anel no meio do disco pode ser evidência de uma lacuna onde um planeta está "varrendo" a poeira na sua órbita.

A estrela HD 107146 é de particular interesse para os astrônomos porque é, em muitos aspectos, uma versão mais jovem do nosso próprio Sol. Também representa um período de transição entre o início da vida de um sistema estelar e os estágios finais e mais maduros, onde os planetas já se formaram e começaram as suas viagens de bilhões de anos em torno da sua estrela progenitora.

"Este sistema dá-nos a oportunidade de estudar um período intrigante de uma estrela jovem parecida com o Sol," afirma Stuartt Corder, co-autor do artigo e vice-director do ALMA. "Estamos possivelmente olhando para trás no tempo, quando o Sol tinha aproximadamente 2% da sua idade atual."

A estrela HD 107146 está localizada a cerca de 90 anos-luz da Terra na direção da constelação de Cabeleira de Berenice. Tem mais ou menos 100 milhões de anos. Observações subsequentes com as novas capacidades de alta resolução do ALMA vão lançar mais luz sobre a dinâmica e estrutura deste objeto intrigante.

Um artigo sobre esta pesquisa foi aceito para publicação na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

Chuva de meteoros recorrente em Mercúrio

O planeta mais próximo do Sol parece ser atingido por uma chuva de meteoros periódica, possivelmente associada com um cometa que produz anualmente vários eventos na Terra.

© Goddard Space Flight Center (Mercúrio atravessa uma chuva de meteoros)

As pistas que apontam para a chuva de Mercúrio foram descobertas no halo muito fino de gases que compõem a exosfera do planeta, atualmente sendo estudada pela sonda MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging) da NASA.

"A possível descoberta de uma chuva de meteoros em Mercúrio é realmente emocionante e especialmente importante porque o ambiente de plasma e poeira ao redor de Mercúrio é relativamente inexplorado," afirma Rosemary Killen, cientista planetária do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e autora principal do estudo.

Uma chuva de meteoros ocorre quando um planeta passa por uma faixa de detritos derramados por um cometa, ou às vezes por um asteroide. Os pedaços mais pequenos de poeira, rocha ou gelo recebem a força da radiação solar, o que os empurra para longe do Sol, criando a cauda, por vezes deslumbrante, do cometa. Os pedaços maiores são depositados como um rasto de migalhas ao longo da órbita do cometa, um campo que produz meteoroides minúsculos.

Aqui na Terra, podemos ver várias chuvas de meteoros por ano, incluindo as Perseidas de Verão no Hemisfério Norte, relativo ao cometa Swift-Tuttle, e as confiáveis Geminídeas de Dezembro, um dos poucos eventos associados com um asteroide. O Cometa Encke deixou para trás vários campos de detritos no Sistema Solar interior, dando origem às Táuridas do Sul e do Norte, chuvas de meteoros que atingem o pico em Outubro e Novembro, e às Beta Táuridas em Junho e Julho.

A principal característica de uma chuva de meteoros em Mercúrio é um aumento regular de cálcio na exosfera. As medições efetuadas pelo instrumento MASCS (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer) da MESSENGER revelaram picos sazonais de cálcio que ocorreram regularmente durante os primeiros nove anos mercurianos desde que a sonda começou a orbitar o planeta em Março de 2011.

A causa suspeita destes níveis de cálcio é uma chuva de pequenas partículas de poeira que atinge o planeta e liberta moléculas que contêm cálcio a partir da superfície. Este processo, chamado vaporização por impacto, renova continuamente os gases na exosfera de Mercúrio à medida que a poeira interplanetária e os meteoroides caem sobre o planeta. No entanto, o contexto geral da poeira interplanetária no Sistema Solar interior não pode, por si só, explicar os aumentos periódicos de cálcio. Isto sugere uma fonte periódica adicional de poeira, por exemplo, um campo de detritos de cometa. A examinação do punhado de cometas em órbitas que permitiriam a passagem destes detritos pela órbita de Mercúrio indicou que a fonte provável do evento no planeta é o Encke.

"Se o nosso cenário estiver correto, Mercúrio é um coletor gigante de poeira," afirma Joseph Hahn, do Instituto de Ciência Espacial, em Austin, e co-autor do estudo. "O planeta está sob cerco constante de poeira interplanetária e passa regularmente por esta tempestade de poeira, que nós pensamos ser do cometa Encke."

Os pesquisadores criaram simulações de computador detalhadas para testar a hipótese do cometa Encke. No entanto, os picos de cálcio encontrados nos dados da MESSENGER desviam-se um pouco dos resultados esperados. Este desvio é provavelmente devido a mudanças na órbita do cometa ao longo do tempo, devido à atração gravitacional de Júpiter e de outros planetas.

"A variação de cálcio na exosfera de Mercúrio com a posição do planeta na sua órbita é conhecida há vários anos a partir de observações da MESSENGER, mas a proposta de que a fonte dessa variação é uma chuva de meteoros associada com um cometa em específico é nova," acrescenta Sean Solomon, pesquisador principal da MESSENGER, do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, em Nova Iorque. "Este estudo deverá fornecer uma base para pesquisas de mais evidências da influência das chuvas de meteoros na interacção de Mercúrio com o seu ambiente do Sistema Solar."

Um artido da pesquisa está disponível online na revista Icarus.

Fonte: NASA

Nuvem molecular Barnard 68

Para onde foram as estrelas?

© ESO (Barnard 68)

O que costumava ser considerado um buraco no céu agora é conhecido pelos astrônomos como uma nuvem molecular escura. Aqui, uma alta concentração de poeira e gás molecular absorvem praticamente toda a luz visível emitida pelas estrelas de fundo. Os arredores assustadoramente escuros ajudam a tornar os interiores das nuvens moleculares alguns dos lugares mais frios e mais isolados no Universo.

Uma das mais notáveis destas nebulosas escuras de absorção é uma nuvem em direção à constelação do Ofiúco, conhecida como Barnard 68, vista na imagem acima. Como não há estrelas visíveis no centro, isso indica que Barnard 68 está relativamente próxima, com as medidas colocando-a a cerca de 500 anos-luz de distância e tendo metade de um ano-luz de extensão.

Não se sabe exatamente como as nuvens moleculares como Barnard 68 se formam, mas sabe-se que essas nuvens são lugares prováveis para a formação de novas estrelas. Na verdade, a própria Barnard 68 foi considerada suscetível para entrar em colapso e formar um novo sistema estelar. É possível olhar diretamente através da nuvem em luz infravermelha.

Fonte: NASA

A Galáxia de Andrômeda no visível e infravermelho

Esta notável imagem composta em cores sintéticas foi feita a partir de arquivos em luz visível e dados de imagens de astronomia no infravermelho.

© Subaru/Hubble/Robert Gendler (Galáxia de Andrômeda)

O campo de visão abrange a Galáxia de Andrômeda (M31), uma espiral massiva a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância. Na verdade, com pelo menos duas vezes o diâmetro da nossa própria Via Láctea, Andrômeda é a maior galáxia mais próxima.

A população de jovens estrelas azuis brilhantes de Andrômeda encontra-se ao longo de seus braços em espiral, com o brilho avermelhado, que indica a localização de regiões de formação de estrelas, traçado em dados de luz visível a partir de telescópios espaciais e terrestres.

Porém, os dados de infravermelho do telescópio espacial Spitzer, também misturados diretamente em canais detalhados compostos com cores vermelho e verde, destacam as encaroçadas faixas de poeira aquecidas pelas estrelas jovens enquanto elas se abarrotam mais perto do núcleo da galáxia. De outra forma invisível em comprimentos de onda ópticos, a poeira quente assume tons de laranja.

Duas galáxias companheiras menores, M110 (abaixo) e M32 (acima), também estão incluídas na imagem.

Fonte: NASA

A Nebulosa da Chama no visível e infravermelho

O que ilumina a Nebulosa da Chama?

© Aldo Mottino e Ezequiel Bellocchio (NGC 2024)

A 1.500 anos-luz de distância na direção da constelação de Órion encontra-se uma nebulosa que, a partir de seu brilho e faixas de poeira escura, aparece, à esquerda, como um fogo ondulante.

Mas o fogo, a rápida combustão de oxigênio, não é o que faz essa Chama brilhar. Pelo contrário, a estrela brilhante Alnitak, a que está mais a leste no Cinturão de Órion e visível logo à direita da nebulosa, emite a luz energética na Chama que joga os elétrons para longe das grandes nuvens de gás hidrogênio que residem lá. Grande parte do brilho resulta quando os elétrons e o hidrogênio ionizado se recombinam.

A imagem acima da Nebulosa da Chama (NGC 2024), feita em cores falsas, é uma composição de luz visível e infravermelho, onde esta última faixa de energia torna visível um aglomerado de estrelas jovens. A Nebulosa da Chama faz parte do Complexo de Nuvens Moleculares de Órion, uma região de formação de estrelas que inclui a famosa Nebulosa Cabeça de Cavalo.

Fonte: NASA

Detectada emissão de hidrogênio em galáxia distante

Usando o maior radiotelescópio do mundo, dois astrônomos da Swinburne University of Technology, na Austrália, detectaram o sinal fraco emitido pelo gás hidrogênio atômico em galáxias localizadas a três bilhões de anos-luz da Terra, quebrando a distância recorde anterior por 500 milhões de anos-luz.

© NRAO (M31)

Esta imagem descreve vários "blocos de construção" galácticos em órbita da Galáxia de Andrômeda (M31), observados em 2004. As nuvens de hidrogênio são descritas em um tom de laranja (Green Bank Telescope), enquanto o gás que compreende o massivo disco de hidrogênio de Andrômeda é mostrado em alta resolução em azul (Westerbork Sythesis Radio Telescope).

Através radiotelescópio de Arecibo de 305 m de diâmetro, em Puerto Rico, os astrônomos mediram o conteúdo de gás de hidrogênio de quase 40 galáxias a distâncias de até três bilhões de anos-luz. Ao fazer isso, os dois cientistas encontraram uma população única de galáxias hospedando enormes reservatórios de gás hidrogênio, o combustível para a formação de novas estrelas como o nosso Sol.
Estes sistemas muito ricos em gás possuem entre 20 e 80 bilhões de vezes a massa do Sol. Estas galáxias são raras, mas acredita-se que elas foram mais comuns no passado, quando o Universo era mais jovem.
"O gás hidrogênio atômico é o combustível a partir da qual novas estrelas se formam, portanto, é um componente crucial para estudar, se quisermos entender como as galáxias se formam e evoluem", disse a líder do estudo, Barbara Catinella. "Por causa das limitações dos instrumentos atuais, os astrônomos ainda sabem muito pouco sobre o conteúdo de gás das galáxias além da nossa vizinhança local. Os sinais não são apenas fracos, mas eles aparecem em frequências de rádio que são usados por dispositivos de comunicação e radares, que geram sinais bilhões de vezes mais fortes do que os raios cósmicos que estamos tentando detectar".
Medindo o sinal de hidrogênio atômico emitida por galáxias distantes é um dos principais fatores científicos por trás do projeto de bilhões de dólares, chamado Square Kilometre Array (SKA). As observações em Arecibo fornecem aos astrônomos uma visão da população de galáxias ricas em gás que serão rotineiramente descobertos por estes instrumentos nas próximas décadas.

© Sloan Digital Sky Survey (quatro galáxias distantes com reservatórios de gás de hidrogênio atômico)

Acima são imagens observadas com o radiotelescópio de Arecibo mostrando quatro galáxias distantes, que sediam enormes reservatórios de gás de hidrogênio atômico.

Este projeto começou como uma experiência para ver o que afasta os astrônomos foram capazes de detectar o sinal do hidrogênio atômico em galáxias.
"O resultado excedeu em muito as nossas expectativas iniciais", disse Catinella. "Não foi só detectar sinais de rádio emitidos por galáxias distantes quando o Universo tinha três bilião anos mais jovem, mas seus reservatórios de gás acabou por ser inesperadamente grande, cerca de 10 vezes maior do que a massa de hidrogênio em nossa Via Láctea. Essa quantidade enorme de combustível será capaz de alimentar a formação de estrelas nestas galáxias de vários bilhões de anos no futuro. "
Mais estudos vão procurar entender por que essas galáxias ainda não ter convertido uma grande parte de seu gás em estrelas. O SKA e seus desbravadores será a chave para resolver este mistério.
A imagem National Radio Astronomy Observatory, na parte superior da página mostra vários galácticos "blocos de construção" há muito procurados de nuvens de hidrogênio em órbita da Galáxia de Andrômeda (M31), 2,5 milhões de anos-luz da Terra. Os recém nuvens de hidrogênio são depictedin um tom de laranja (GBT), enquanto o gás thatcomprises o disco de hidrogênio maciça de Andromeda é mostrado em alta resolução, em azul.

Os resultados aparecem em um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Royal Astronomical Society

Descoberta uma estranha galáxia espiral

Uma equipe de astrônomos descobriu um novo e importante exemplo de um tipo muito raro de galáxia que pode render informações valiosas sobre como as galáxias se desenvolveram no início do Universo.

© NRAO/Sloan Digital Sky Survey (galáxia J1649+2635)

A imagem acima é uma composição rádio-óptico da galáxia J1649+2635. Na luz visível é vista em amarelo e na frequência do rádio é vista em azul, indicando a presença de jatos.

A nova técnica promete fornecer aos astrônomos muitos mais exemplos deste tipo importante e misterioso de galáxia. A galáxia em questão é denominada J1649+2635, que está localizada a quase 800 milhões de anos-luz da Terra, é uma galáxia espiral, como a nossa Via Láctea, mas com "jatos" proeminentes de partículas subatômicas impulsionados para fora do seu núcleo quase à velocidade da luz. O problema é que as galáxias espirais não é suposto ter tais grandes jatos. Esta é a primeira vez que uma galáxia espiral apresenta emissão de grandes jatos no comprimento de onda do rádio.
"A sabedoria convencional é que tais jatos vêm apenas de galáxias elípticas que se formaram a partir da fusão de espirais. Não sabemos como espirais pode ter estes grandes jatos", disse Minnie Mao, do National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
A galáxia J1649+2635 é apenas a quarta galáxia espiral descoberta até agora emissora de jatos. A primeira foi encontrada em 2003, quando os astrônomos combinaram uma imagem do radiotelescópio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) e uma imagem de luz visível de um mesmo objeto do telescópio espacial Hubble. A segunda foi revelada em 2011 por imagens do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e do VLA, e a terceira, encontrada no início deste ano, também foi descoberta através da combinação de imagens de rádio e de luz visível.
Essa ajuda veio na forma de grandes coleções de imagens de rádio e telescópios ópticos, e os hands-on assistência de cientistas do cidadão voluntário. Com ajuda de voluntários participantes do projeto online chamado de Galaxy Zoo, através de imagens na luz visível do SDSS foi possível classificar as galáxias como espiral, elíptica, ou outros tipos. Cada imagem da galáxia é inspecionada por vários voluntários para garantir a precisão na classificação.
Até o momento, mais de 150.000 participantes do Galaxy Zoo classificaram cerca de 700.000 galáxias. Mao e seus colaboradores usaram um subconjunto de mais de 65.000 galáxias, sendo que cerca de 35.000 delas são galáxias espirais. A J1649+2635 foi classificada por 31 voluntários do Galaxy Zoo, 30 dos quais concordaram que é uma espiral.
Em seguida, os astrônomos decidiram comparar as espirais de luz visível com as galáxias em um catálogo que combina dados do NRAO VLA Sky Survey e as imagens da Faint Images of the Radio Sky at Twenty Centimeters Survey, ambas usando o VLA. Este trabalho foi realizado por Ryan Duffin, um estudante da Universidade de Virginia trabalhando como estudante de verão no NRAO. A análise de Duffin mostrou que a J1649+2635 é uma galáxia espiral e tem jatos de rádio gêmeos poderosos.
Os jatos, como aqueles vistos vindo da galáxia J1649+2635 são movidos pela energia gravitacional de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia. Materiais puxados por buracos negros rapidamente formam um disco de acreção, e as partículas são aceleradas para fora ao longo dos pólos do disco. A colisão que, presumivelmente, forma uma galáxia elíptica perturba o gás nas galáxias que se fundem.

A J1649+2635 é incomum, não só por causa de seus jatos, mas também porque é o primeiro exemplo de uma galáxia espiral com um grande "halo" de emissão de luz visível que a rodeia.
"Esta galáxia apresenta-nos muitos mistérios", disse Mao. "Será que ela teve um único tipo de fusão que preservou a sua estrutura espiral? Foi uma galáxia elíptica que colidiu fez voltar a crescer os braços espirais? É o seu aspecto único o resultado da interação com o meio ambiente?" 
Por intermédio dos  projetos como o Galaxy Zoo e um outro chamado Radio Galaxy Zoo, os cientistas voluntários podem ajudar a encontrar muito mais galáxias como esta para auxiliar na resposta de todas as perguntas.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

A Nebulosa da Medusa e Sharpless 249

Normalmente fraca e elusiva, a Nebulosa da Medusa é vista neste mosaico telescópico fascinante.

© César Blanco González (IC 443 e Sharpless 249)

O cenário é guardado à direita e à esquerda por duas estrelas brilhantes, Mu (μ) e Eta (η) Geminorum, aos pés de um dos Gêmeos celestes, enquanto a Nebulosa da Medusa é a faixa de emissão mais brilhante em forma de arco, com os tentáculos oscilando abaixo e à direita do centro.

Na verdade, a medusa (ou água-viva) cósmica é parte do remanescente de supernova em formato de bolha chamado IC 443, a nuvem de detritos em expansão a partir de uma estrela massiva que explodiu. A luz da explosão chegou à Terra há mais de 30.000 anos. Assim como o remanescente de supernova da Nebulosa do Caranguejo, o seu primo nas “águas” da astrofísica, a Nebulosa da Medusa é conhecida por abrigar uma estrela de nêutrons, o remanescente do núcleo estelar que colapsou.

Uma nebulosa de emissão catalogada como Sharpless 249 preenche o campo na parte superior esquerda. A Nebulosa da Medusa está a cerca de 5.000 anos-luz de distância. A essa distância, esta imagem composta em banda estreita cobre uma extensão de aproximadamente 300 anos-luz.

Fonte: NASA

Uma surpresa no interior de uma nuvem

A imagem abaixo mostra a região da Via Láctea que se situa na constelação do Escorpião, perto do plano central da Galáxia.

© ESO/VVV Team/A. Guzmán (NGC 7822)

Esta região abriga uma densa nuvem de gás e poeira associada com a nuvem molecular IRAS 16562-3959, nuvem esta visível no centro da imagem como uma mancha laranja entre o rico campo de estrelas. A estrela brilhante embaixo à esquerda é conhecida por HD 153220.
Nuvens como estas são locais de nascimento de novas estrelas. No centro desta nuvem podemos ver, por trás do “véu” de gás e poeira, um objeto brilhante chamado G345.4938+01.4677. Trata-se de uma estrela muito jovem que está se formando, à medida que a nuvem colapsa sob a sua própria gravidade.
A jovem estrela é muito brilhante e pesada, cerca de 15 vezes mais massiva que o Sol, e foi objeto de um estudo que utilizou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e que resultou em algumas descobertas surpreendentes. A equipe de astrônomos descobriu que a G345.4938+01.4677 possui um enorme disco de gás e poeira que a circunda e também uma corrente de matéria que flui para fora da estrela.
As teorias não prevêem que uma tal corrente de matéria ou um disco assim existam em torno de estrelas como a G345.4938+01.4677, já que a forte radiação emitida por estrelas jovens muito massivas empurraria o material para longe delas.
Esta imagem foi obtida com o telescópio do rastreio Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), instalado no Observatório do Paranal do ESO, no deserto chileno do Atacama. É o maior telescópio de rastreio do mundo, com um espelho primário de mais de 4 metros de diâmetro. A imagem colorida foi obtida no âmbito do rastreio VVV, que é um dos seis grandes rastreios públicos destinados a mapear o céu austral.

Fonte: ESO