Herschel encontra pouca matéria escura e bastante estrelas

O telescópio espacial Herschel descobriu uma grande população de galáxias envolvidas em poeira cósmica que não precisam de tanta matéria escura como se pensava anteriormente para capturar gases interestelares e deslanchar o processo de formação de estrelas.

© ESA/Virgo Consortium (distribuição da matéria escura)

Nesta simulação o quadro azulado mostra a distribuição da matéria escura. O quadro avermelhado apresenta a distribuição simplificada da matéria escura segundo o "modelo halo". O quadro amarelado estão os halos que representam os melhores lugares para a formação de estrelas.

As galáxias, extremamente distantes, possuem cada uma cerca de 300 bilhões de vezes a massa do Sol.
Tais dimensões desafiam a atual teoria, que prevê que uma galáxia deve ser mais de dez vezes maior do que isso, cerca de 5.000 bilhões de massas solares, para ser capaz de formar um grande número de estrelas.
Acredita-se que a maior parte da massa de uma galáxia seja matéria escura, uma substância hipotética que ainda está por ser detectada, mas que os astrônomos acreditam que deva existir para fornecer gravidade suficiente para impedir que as galáxias se desmanchem ao girar.
Os modelos atuais de nascimento das galáxias começam com o acúmulo de grandes quantidades de matéria escura, cuja atração gravitacional aglomera átomos comuns.
Quando uma quantidade suficiente de átomos se reúne, é disparado o chamado starburst, um processo repentino e brutal de formação estelar, quando as estrelas se formam a taxas de 100 a 1.000 vezes maiores do que acontece hoje na Via Láctea.
O Herschel está nos mostrando que não precisamos de tanta matéria escura como pensávamos para desencadear essa erupção de estrelas.

Há tantas galáxias nas imagens captadas pelo Herschel que elas se sobrepõem, criando um nevoeiro de radiação infravermelha, conhecido como fundo cósmico de infravermelho.
As galáxias não estão distribuídas aleatoriamente. Elas seguem o padrão subjacente da matéria escura no Universo, o que dá a esse nevoeiro infravermelho um padrão característico de manchas claras e escuras.
Os modelos de formação de galáxias agora deverão ser ajustados para refletir estas novas observações.

Fonte: ESA

Sol gera grande explosão de raios-X

Nesta semana, depois de quase quatro anos sem qualquer manifestação mais intensa, finalmente o Sol disparou contra a Terra a primeira forte emissão de raios-X do atual Ciclo Solar 24.

 © NASA (erupção solar registrada pelo satélite SDO)

A emissão eletromagnética foi produzida por uma forte explosão ocorrida junto ao grupo de manchas solares 1158, apontadas diretamente na direção do nosso planeta. Além da radiação, a explosão produziu uma grande ejeção de massa coronal que recentemente alcançou a alta atmosfera da Terra.

Essa massa de partículas é composta de bilhões de toneladas de gás ionizado que se desloca a mais de 2 milhões de quilômetros por hora. Quando atinge a camada mais alta da atmosfera, excitam os átomos de oxigênio e nitrogênio, provocando as fantásticas auroras boreais.

 © NOAA (fluxo solar de raios-X)

A linha vermelha no gráfico acima mostra o fluxo de raios-X registrado pelo satélite GOES15 no comprimento de onda entre 1 e 8 angstrons. Dentro desta região do espectro, os flares solares produzem picos que permitem classificar a intensidade da tempestade solar.

Picos superiores a 10^-5 já são considerados tempestades. Maiores que 10^-4 são tempestades de classe X, bastante intensas.

Do lado direito do gráfico existe a correlação entre  os flares solares e o fluxo de raios-X. Flares de classe X podem provocar blackouts de radiotransmissão que podem durar diversas horas ou até mesmo dias.

As rajadas da classe M são de tamanho médio e também causam blackouts de radiocomunicação que afetam diretamente as regiões polares. Rajadas de classe C ou inferiores são fracas e pouco perceptíveis aqui na Terra.

De acordo com dados registrados pelo satélite geoestacionário GOES15, o fluxo de raios-X atingiu o nível  X da escala de intensidades. Como as ondas eletromagnéticas se propagam muito mais rápido que as partículas que ainda estão se aproximando, o nível da emissão no comprimento de onda dos raios-X permite estimar o tamanho da tempestade geomagnética que atingiu a Terra.

 © NOAA (índice Kp da atividade solar)

O gráfico acima mostra o Índice Kp de atividade solar, onde os valores são derivados do tradicional Índice K, informados por uma série de magnetômetros instalados principalmente no Canadá e EUA. O índice retrata diretamente a intensidade do fluxo solar e as perturbações causadas na alta atmosfera terrestre, principalmente a ionosfera.

O Índice Kp varia conforme a hora do dia, época do ano e também com a posição da Terra em relação ao Sol. Também existe relação direta com a quantidade de manchas solares. Quanto mais alto o índice, mais ruidoso está o Sol e mais radiação ionizante atinge a Terra.

Quando o índice Kp está abaixo de 5 as condições da ionosfera estão calmas. Acima desse número já ocorrem tempestades geomagnéticas, sendo que números acima de 6 já são considerados preocupantes e diversas empresas e instituições são alertadas sobre a possibilidade de interferências e danos em equipamentos.

Quando a emissão é muito intensa, as tempestades geomagnéticas também podem causar danos em equipamentos eletrônicos sensíveis e até mesmo provocar problemas no fornecimento de energia elétrica caso as correntes elétricas sejam induzidas nas linhas de transmissão. Por exemplo, foi constatada interrupção nas comunicações de rádio na China.

O Sol está intensificando suas atividades após anos de calmaria. Essa mudança já era prevista e faz parte de um ciclo de 11 anos. Os cientistas estimam que o pico das atividades solares, como as erupções, ocorra em 2013.

Fonte: NASA/SDO (Solar Dynamics Observatory)

Primeiras estrelas do Universo podem estar visíveis até hoje

Segundo uma nova pesquisa, as primeiras estrelas do Universo se formaram em grupos, e não isoladamente. E algumas dessas primeiras estrelas podem ser vistas ainda hoje.

© U. Texas (simulação do nascimento de uma estrela primordial)

O estudo usou supercomputadores para simular a formação das primeiras estrelas do Universo. Os pesquisadores recriaram um sistema de “proto-estrelas”, precursores de estrelas, criadas a partir da mesma nuvem de gás quase ao mesmo tempo.
A simulação revelou que uma proto-estrela central seria criada antes, e se tornaria a mais maciça. Um número de proto-estrelas menores se seguiria. Às vezes, a força gravitacional de outros astros “catapultaria” e ejetaria um dos membros do sistema.
Segundo os cientistas, a estrela ejetada teria de ser muito jovem, cerca de 100.000 anos de idade. Como a idade de uma estrela e sua massa estão interligadas, quanto mais maciça a estrela, mais rápido ela tende a envelhecer, uma massa baixa o suficiente na nova estrela significa que ela ainda teve uma vida bastante longa para ser visível hoje.
Porém, essa estrela teria que ser expulsa enquanto sua massa fosse de uma faixa muito estreita. O Universo é estimado em 13,7 bilhões de anos. Para sobreviver os 13 bilhões de anos desde o fim da Idade das Trevas, quando se formou, o astro não poderia ter tido mais do que a massa solar. Mesmo um pouco de massa a mais já forçaria os limites de sobrevivência.
Por isso os pesquisadores acreditam ser um desafio encontrar uma estrela assim entre as bilhões que vieram depois. O lugar ideal para a pesquisa seria o centro da Via Láctea. No entanto, apenas algumas centenas ou algumas milhares podem existir, misturadas com os bilhões de estrelas que se formaram desde então.
Mas a situação não é completamente impossível. Projetos com telescópios da NASA estão previstos para procurar galáxias e estrelas precoces, e espera-se que sejam capazes de examinar como nunca o início do Universo.
Localizar uma estrela primordial, conhecida como estrela de População III, forneceria aos astrônomos dados sobre o Universo em seu início. A abundância de deutério e lítio, que o Big Bang teria criado, poderia ser medida diretamente, em vez de deduzida. Da mesma forma, essas estrelas fornecerão dados consistentes para modelos teóricos.

Fonte: LiveScience

Exuberante nebulosa de reflexão

A nebulosa Messier 78 (M78) é um bom exemplo de uma nebulosa de reflexão. A radiação ultravioleta emitida pelas estrelas que a iluminam não é suficientemente intensa para ionizar o gás e fazê-lo brilhar, as partículas de poeira refletem simplesmente a radiação estelar que as atinge.

© ESO (nebulosa M78)

Apesar disso, M78 pode ser facilmente observada com um pequeno telescópio, uma vez que é uma das nebulosas de reflexão mais brilhantes no céu, situada a cerca de 1.600 anos-luz de distância na constelação de Órion.
Esta nova imagem de M78 obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros instalado no Observatório de La Silla baseia-se nos dados selecionados por Igor Chekalin, que processou os arquivos brutos de dados coletados pelo instrumento Wide Field Imager e foi a imagem vencedora do concurso dos Tesouros Escondidos. A imagem colorida foi criada a partir de muitas exposições monocromáticas obtidas através de filtros azuis, amarelos/verdes e vermelhos, complementadas com exposições feitas através de um filtro H-alfa, que mostra a radiação refletida pelo gás de hidrogênio brilhante.
O matiz azul observado na imagem é uma representação precisa da cor dominante na nebulosa. Tons de azul são frequentemente observados em nebulosas de reflexão devido ao modo como a radiação estelar é dispersada pelas pequeníssimas partículas de poeira aí contidas: o menor comprimento de onda da radiação azul é dispersado de maneira mais eficiente do que o maior comprimento de onda da radiação vermelha.
Esta imagem possui muitas características interessantes além da nebulosa brilhante. Uma espessa banda de poeira estende-se ao longo de toda a imagem, desde o canto superior esquerdo até ao canto inferior direito, obscurecendo assim a radiação emitida pelas estrelas de fundo. No canto inferior direito são visíveis muitas estruturas estranhas cor de rosa, as quais são criadas por jatos de matéria lançados por estrelas formadas recentemente e que ainda se encontram completamente envolvidas em nuvens de poeira.

A seguir a figura mostra a localização da nebulosa M78.

© Cartes du Ciel (localização da nebulosa M78)

Duas estrelas brilhantes, HD 38563A e HD38563B, são as principais forças motoras por trás da M78. No entanto, a nebulosa alberga muito mais estrelas, incluindo uma coleção de cerca de 45 estrelas jovens de pequena massa (com menos de 10 milhões de anos), nas quais os núcleos ainda se encontram demasiadamente frios para se dar início à fusão do hidrogênio, as chamadas estrelas T Tauri. O estudo das estrelas T Tauri torna-se importante no sentido de compreender as fases iniciais da formação estelar, incluindo a formação de sistemas planetários.
Notavelmente, este complexo de nebulosas variou significativamente nos últimos dez anos. Em Fevereiro de 2004 um observador amador experiente, Jay McNeil, obteve uma imagem desta região com um telescópio de 75 mm e ficou surpreendido ao detectar uma nebulosa brilhante, a estrutura proeminente em forma de ventilador situada na parte de baixo desta imagem, onde nada tinha sido observado em imagens anteriores. Este objeto é agora conhecido como Nebulosa  de McNeil e parece ser uma nebulosa de reflexão altamente variável situada em torno de uma estrela jovem.
Fonte: ESO

Brasileiros descobrem novo asteroide

Um grupo de dez alunos da UFSCar, que integram a International Asteroid Search Collaboration (IASC), participou recentemente da descoberta de um novo asteroide, que recebeu o nome de TOV3MV.

© Science Photo Library (asteroide Vesta)

O objeto está localizado no Cinturão Principal de asteroides, entre as órbitas de Marte e Júpiter, a mais de 270 milhões de quilômetros da Terra. O asteroide foi descoberto por meio da análise de um conjunto de imagens captadas no observatório do Astronomical Research Institute (ARI), em Illinois (EUA). O grupo recebe orientação de Gustavo Rojas, do Núcleo de Formação de Professores da UFSCar e coordenador local do projeto.
A IASC é uma colaboração internacional entre universidades, observatórios, instituições de pesquisa e escolas, que tem por objetivo a identificação e descoberta de Objetos Próximos à Terra (NEOs) mediante a análise de imagens astronômicas por estudantes e professores dos ensinos Médio e Superior. Em outubro de 2010 o mesmo grupo da UFSCar participou da descoberta do asteroide chamado de 2010 SZ33, localizado a 450 milhões de quilômetros do Sol. Atualmente, o grupo de estudantes, que também conta com dois alunos da USP São Carlos, participa da terceira campanha observacional da IASC, que prossegue até 11 de março.
De acordo com Rojas, antes de receber as imagens os estudantes são treinados para utilizar adequadamente o software Astrometrica, identificando a presença de asteroides e possíveis alarmes falsos. O coordenador explica que a cada dois ou três dias um pacote de imagens é enviado para as escolas participantes. Após receberem o material, os estudantes têm 48 horas para analisar as imagens e identificar a presença de asteroides, localizados como pequenos pontos luminosos que movem-se em relação às estrelas. As análises são feitas na UFSCar ou nas próprias casas dos estudantes, já que o único material necessário é um computador com acesso à Internet e o software Astrometrica.
Gustavo Rojas afirma que "ao final da campanha observacional, os estudantes recebem um certificado emitido pela NASA e a instituição recebe uma placa comemorativa com o nome de todos os participantes. As descobertas são repassadas ao Minor Planet Center, órgão vinculado à União Astronômica Internacional, e ficam registradas no site do projeto". Na opinião de Rojas, os estudantes que participam deste projeto têm a oportunidade de se envolver em uma colaboração internacional, na qual prazos e metas são bem definidos. "A atividade também é muito importante para a UFSCar, que passa a manter contato com instituições de pesquisa astronômica de renome mundial, como a NASA, o telescópio Faulkes e o Global Hands-On Universe", destaca.
Embora não haja pré-requisito para participar do projeto, é desejável que o aluno tenha conhecimentos de Astronomia, Computação e do idioma Inglês. Os interessados em participar da atividade devem fazer contato com Gustavo Rojas, pelo e-mail grojas@ufscar.br. Outras informações estão disponíveis no site da IASC.

Fonte: UFSCAR (Universidade Federal de São Carlos)

Via Láctea revisitada

Não faltam mitos e lendas sobre a Via Láctea, o agrupamento de poeira, gás e algo como 400 bilhões de estrelas mantidas relativamente próximas pela força gravitacional no qual se insere o Sistema Solar.

© ESO (Via Láctea)

Os antigos egípcios acreditavam que a galáxia era uma bifurcação do Nilo, um rio no firmamento. Para muitos povos, a água era seu elemento central e as estrelas se encontravam fixadas no céu. Alguns índios brasileiros a chamavam de Tapirapé, o caminho das antas. Observado a olho nu desde tempos imemoriais em dias de céu limpo, o aspecto aparentemente leitoso da formação estelar serviu de inspiração para seu nome. O próprio termo galáxia – em grego, gala quer dizer “leite” – deriva dessa analogia. Ideias míticas ou fantasiosas sobre a Via Láctea, como as citadas acima, são postas à prova e derrubadas desde que Galileu Galilei apontou seu telescópio para a abóbada celeste há quatro séculos. Hoje a quantidade de informação científica acumulada sobre a galáxia é enorme, mas, segundo alguns astrofísicos, é enganosa a sensação de que a conhecemos em detalhes.

Dois trabalhos recentes e independentes de pesquisadores brasileiros questionam a visão mais difundida sobre um dos traços mais marcantes da nossa galáxia, os braços da Via Láctea. No final de novembro, Augusto Damineli e Jacques Lépine, ambos astrofísicos da Universidade de São Paulo (USP), passaram quatro dias debatendo as características da estrutura espiral da Via Láctea ao lado de outros 60 cientistas da Europa, Estados Unidos, Japão e América Latina num hotel à beira-mar no balneário chileno de Bahia Inglesa, na região desértica do Atacama. A ideia do workshop era confrontar as observações feitas por vários grupos de pesquisa com as teorias vigentes nessa área. Novos dados divulgados por Damineli sugerem que algumas regiões estelares associadas aos braços da galáxia estão até 50% mais próximas da Terra do que medições anteriores apontavam. Talvez a extensão da própria Via Láctea seja menor do que se pensa. Já o estudo de Lépine indica que alguns trechos dos braços podem ser retos em vez de espiralados e que pode haver um pequeno braço periférico que exibe uma inusitada curvatura voltada para fora da galáxia. “O que determina a forma dos braços é a órbita das estrelas em torno do centro galáctico”, diz Lépine, autor do livro de divulgação A Via Láctea, nossa ilha no universo (Edusp). “É falsa a ideia de que os braços de nossa galáxia sejam espirais quase perfeitas.” A Via Láctea seria então meio quadradona?

Tecnicamente, a Via Láctea é descrita como uma galáxia espiral barrada. Além de ser circundada por um halo com baixa densidade de matéria, é formada por um grande disco achatado, do qual os braços fazem parte, e por um bojo esférico de formato parecido ao de uma bola de futebol americano em sua região central. Apresenta ainda uma concentração de estrelas que atravessa o bojo e origina uma estrutura de contornos similares a uma barra. Nesse tipo de galáxia, os braços “nascem” geralmente nas pontas da barra. As estrelas mais velhas, de cor entre o amarelo e o vermelho, se concentram na região central. As de maior massa e mais novas, em tons azulados, delineiam os braços. Bem no coração da galáxia, no centro do bojo, há evidência de que se esconde um buraco negro, um tipo de objeto celeste misterioso que suga toda a matéria à sua volta e do qual não escapa nem a luz. Nem todas as partes da galáxia se formaram de uma vez. As estrelas mais antigas da Via Láctea têm mais de 13 bilhões de anos, mas os braços devem ter pouco mais da metade dessa idade.

Embora importantes pontos de consenso tenham sido estabelecidos nas últimas décadas, não faltam divergências de interpretação e lacunas de dados sobre algumas características centrais da Via Láctea. “Nossa visão esquemática da galáxia não mudou muito nos últimos 20 anos, mas sim a compreensão de seus detalhes e mecanismos”, explica o astrofísico português André Moitinho, da Universidade de Lisboa, outro participante do encontro ocorrido no deserto chileno. A massa total e o tamanho da Via Láctea, parâmetros que pareciam razoavelmente bem determinados há tempos, ainda suscitam questionamentos periódicos. Não se sabe ao certo a distância do Sol e de outras estrelas em relação do centro da galáxia, tampouco a velocidade de rotação da matéria em cada ponto do raio galáctico.

De todas as dúvidas, talvez o tema que gere mais debates e revisões seja mesmo a estrutura espiral da Via Láctea. Afinal, a galáxia tem quatro ou dois dos braços principais? Como eles seriam e onde exatamente estariam? “Achei que estaríamos caminhando para um consenso sobre essa questão depois de tantas décadas de estudos”, diz Damineli. “Mas os resultados dos diferentes métodos de observação usados para analisar os braços nem sempre são convergentes.”

A técnica mais segura para determinar a distância de um objeto celeste da Terra é baseada no cálculo do ângulo da paralaxe trigonométrica, procedimento usado para esta finalidade há quase dois séculos. O astrônomo mede a variação da posição aparente de uma estrela contra um fundo fixo em dois momentos distintos de observação, em geral pontos opostos da órbita da Terra. A paralaxe é esse suposto deslocamento da estrela e é dada por um ângulo, variável-chave utilizada numa triangulação que permite descobrir quão longe o objeto está de nosso planeta. O método, no entanto, tem uma limitação: não serve para determinar a localização de objetos muito longínquos ou de brilho excessivamente tênue. No caso da Via Láctea, as estrelas que estão do lado completamente oposto ao do Sol, no outro canto da galáxia, não podem, em geral, ser estudadas por meio do cálculo da paralaxe.

Em seu trabalho, Damineli e seus colaboradores, entre os quais se destacou o então aluno de doutorado Alessandro Moisés, usaram uma variante moderna desse método. Analisaram uma enorme série de espectros e imagens obtidas ao longo de 14 anos, no comprimento de onda do infravermelho próximo, por três telescópios instalados no Chile (Blanco, Gemini e Soar) e ainda se utilizaram de registros no infravermelho médio fornecidos pelo satélite Spitzer, da NASA, a agência espacial americana. Com todos esses dados, os pesquisadores calcularam a distância de 35 regiões HII da galáxia, a maioria delas de gigantescas dimensões.

© NASA (região HII)

Formada por nuvens de gás (hidrogênio) ionizado, esse tipo de região é caracterizada por intensa formação de estrelas de grande massa. “As regiões HII são consideradas boas indicadoras de onde devem passar os braços da Via Láctea”, diz Damineli. O estudo do grupo da USP foi publicado on-line no dia 25 de novembro passado na edição eletrônica da revista científica britânica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e mostrou que boa parte desses berçários estelares se encontra até 50% mais próxima da Terra do que sugerem trabalhos feitos com o emprego do chamado método cinemático. Por essa segunda técnica, também clássica, os astrofísicos inferem a distância do gás que envolve as estrelas a partir do cálculo de sua velocidade de aproximação ou de afastamento do Sistema Solar.

De acordo com o artigo de Damineli, 14 das 35 HII analisadas estão mais perto do que o sugerido por estudos feitos pelo método cinemático, enquanto duas se encontram mais distantes. Para as demais regiões HII, os resultados foram inconclusivos (10 casos) ou bateram com estudos anteriores (nove casos). Se os dados do estudo estiverem certos, o diâmetro da Via Láctea – não confundir o tamanho com a massa da galáxia – pode ser menor do que os difundidos 100 mil anos-luz. “Conhecer as distâncias dos objetos é fundamental para compreender melhor a nossa galáxia e todo o Universo”, afirma Damineli. Um ano-luz equivale à distância percorrida pela luz em um ano, cerca de 9,5 trilhões de quilômetros.

O estudo de Lépine usou o método cinemático para construir um mapa de como seriam os braços da galáxia. Além de utilizar uma técnica distinta, o astrofísico optou por analisar um tipo diferente de indicador da estrutura espiral da Via Láctea. Um grupo de radioastrônomos chilenos obteve a velocidade de 870 fontes de emissão do gás monossulfeto de carbono, que haviam sido identificadas a partir de medições no infravermelho realizadas pelo satélite espacial Iras. Com as velocidades, Lépine calculou a distância dos objetos. O monossulfeto de carbono é uma molécula associada à presença de regiões HII de pequeno porte, ou seja, a zonas em que há grande densidade de estrelas jovens. “Nenhum outro estudo sobre as clássicas regiões HII empregou mais objetos para desenhar os braços da galáxia do que o nosso”, afirma Lépine, cujo artigo, escrito em parceria com colegas brasileiros e um russo, já foi aceito para publicação também na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os contornos que emergem do ma­peamento de Lépine desafiam a visão mais tradicional da Via Láctea. De acordo com o estudo, a galáxia pode ter apenas dois grandes braços em sua porção central, mas, sem dúvida, quatro na vizinhança solar. O detalhe mais surpreendente é que, sempre segundo o trabalho, os braços não formam espirais logarítmicas perfeitas. Alguns de seus trechos exibiriam ângulos retos. Dessa forma, a Via Láctea poderia ter braços que geram uma figura com aparência de losango. “A gente vê com certa frequência esse tipo de estrutura em outras galáxias”, comenta Lépine, um dos principais pesquisadores de um projeto temático da FAPESP sobre a formação e evolução de estruturas no Universo. Outro achado do estudo é a aparente presença na periferia da galáxia de um desconhecido e pequeno braço, denominado pelo brasileiro de Sagitário-Cefeu por estar situado perto dessas constelações. Com curvatura voltada para fora da Via Láctea, o braço estaria a uma distância aproximada de 33 mil anos-luz do centro da galáxia.

Estudar a Via Láctea impõe uma dificuldade única que, por definição, nenhuma outra galáxia jamais apresentará aos astrofísicos. Estamos dentro do objeto a ser observado e, para tornar as coisas ainda mais complicadas, num ângulo nada favorável para visualização. O Sol está apenas cinco graus acima do plano de toda a matéria que compõe a galáxia. “Como não podemos viajar para uma galáxia próxima, dar meia-volta e tirar uma foto da Via Láctea, precisamos usar outros métodos para construir uma ‘imagem’ dela”, afirma Mark Reid, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, de Cambridge, Estados Unidos, um dos maiores estudiosos da galáxia. “Toda vez que medimos a distância de uma estrela jovem podemos colocar um ponto no mapa da Via Láctea.” Os astrofísicos acreditam que a feição dos braços seja ditada essencialmente pela presença de grandes concentrações de gás e estrelas jovens em certas partes da galáxia.

Há ainda outros empecilhos que as técnicas observacionais tentam contornar para melhor entender a natureza da Via Láctea. Em nossa galáxia, como em qualquer outra, apenas uma parte de sua matéria total pode ser vista na faixa de luz visível do espectro eletromagnético. Frequentemente é preciso recorrer a outros comprimentos de onda, como os raios X, ultravioleta ou infravermelho, para estudar certos objetos. A existência de poeira em meio aos gases que compõem o espaço interestelar também não facilita em nada essa tarefa. Seus grãos absorvem e espalham as radiações emitidas pelas estrelas em diversos comprimentos de onda, inclusive no da luz visível. Na prática, o fenômeno da extinção, como é conhecido o efeito causado por essas finas partículas, altera o brilho de muitos objetos e inviabiliza observações em certos cantos e distâncias da galáxia. No infravermelho, comprimento de onda usado tanto nos estudos de Damineli e Lépine, o efeito da extinção é menor.

Embora os estudos dos dois astro­físicos da USP não apontem para uma mesma configuração dos braços da Via Láctea, ambos concordam num ponto: seus colegas do telescópio Spitzer deveriam corrigir a ilustração mais difun­dida sobre a galáxia. Trata-se de um belo mapa, divulgado no início de 2008, que mostra a Via Láctea com apenas dois braços espirais principais, Escudo-Centauro e Perseu. Outros dois braços, Norma e Carina-Sagitário, que se encontram entre os braços maiores, foram rebaixados à condição de secundários. Surgem mais tênues, com traços enfraquecidos. “Eles praticamente sumiram com o braço de Carina, a região mais visível da galáxia”, reclama Damineli. Aparecem ainda na figura um minibraço recentemente descoberto, quase reto e que corre em paralelo à barra central da galáxia, e também o pequeno braço (ramo) de Órion, onde está o Sol.

© NASA/JPL-Caltech (braços da Via Láctea em 2008)

Na versão anterior do mapa, de 2005, também disponibilizada pelo Spitzer, os quatro braços principais tinham o mesmo status.

© NASA/JPL-Caltech (braços da Via Láctea em 2005)

A crítica de vários astrofísicos ao mapa, no qual a simetria da estrutura é perfeita demais para ser real, é quase sempre a mesma. “O desenho reflete uma visão mais artística do que científica e não usou os melhores indicadores dos braços da galáxia”, afirma a francesa Delphine Russeil, do Observatório de Marselha, outra especialista no tema. “Se analisarmos a presença de objetos jovens na Via Láctea, todos concordam que há quatro braços, ainda que não saibamos direito como as diferentes partes dessas estruturas se interconectam se vistas dos hemisférios Sul e Norte.”

O astrofísico americano Robert Benjamin, da Universidade de Wisconsin, um dos envolvidos na confecção do polêmico mapa, explica como o desenho foi concebido. “É extraordinariamente difícil encapsular numa única imagem os resultados de mais de 50 anos de pesquisas, feitas por nós e por outros grupos no mundo”, diz Benjamin. “Algumas populações de estrelas parecem indicar que há dois braços mais fortes e outros mais fracos. O mapa foi a nossa melhor tentativa de refletir esses dados.” Aprimorar periodicamente a ilustração é um objetivo do time do Spitzer, e uma nova versão da ilustração deve ser produzida até o fim deste ano.

Não são só os braços da Via Láctea que provocam polêmica. Recentemente, sua massa e a posição de segunda maior galáxia de sua vizinhança cósmica foram postos em xeque. Até uns poucos anos, todas as evidências indicavam que Andrômeda tinha o dobro da massa da Via Láctea e era a maior das mais de 45 galáxias que formam o chamado grupo local. “Parece que a Via Láctea e Andrômeda têm mais ou menos a mesma massa total”, afirma o astrofísico Mark Reid, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “Essa é a interpretação mais simples e direta de nossos dados”. No início de 2009, Reid divulgou medições consideradas bastante precisas que aumentaram em cerca de 15% a velocidade de rotação atribuída à Via Láctea. O estudo indicava que a galáxia girava a 966 mil quilômetros por hora em vez de 805 mil quilômetros por hora, conforme se acreditava.

Se o cálculo de Reid estiver correto, e quase ninguém duvida disso, uma conclusão indireta do trabalho é que a galáxia precisa ter o dobro de sua massa total (matéria comum mais a misteriosa matéria escura) para girar a essa velocidade. A massa extra pode significar uma má notícia no longo prazo: nossa galáxia poderia se chocar com Andrômeda daqui a menos tempo do que os previstos 5 bilhões de anos.

Outra descoberta recente, de novembro de 2010, pode, a exemplo da questão dos braços da Via Láctea, render muita discussão. Dados do satélite Fermi sugerem que existem duas gigantescas bolhas formadas por raios gama acima e abaixo do plano da galáxia.

© Fermi (bolhas de raios gama na galáxia)

As surpreendentes bolhas seriam produzidas pela suposta atividade do buraco negro localizado no núcleo galáctico. Mais debates e polêmicas à vista, pelo jeito.

Fonte: FAPESP (Pesquisa)

Berçário de novas estrelas em nebulosa

A NASA divulgou nesta sexta-feira a imagem da nebulosa LBN 114,55 +00.22, vizualizada pela sonda WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer).

© NASA/WISE (nebulosa LBN 114,55 +00.22)

O astrônomo Beverly T. Lynds publicou um catálogo de nebulosas em 1965, denominado LBN (Lynds Bright Nebulae). Os números referem-se às coordenadas na Via Láctea, servindo como uma espécie de endereço na galáxia.

As nebulosas são enormes nuvens de poeira e gás que ocupam o espaço entre as estrelas. Os astrônomos classificaram a nebulosa LBN 114,55 +00.22 como de emissão, por ser responsável por emitir luz. As nebulosas de emissão são berçários de estrelas, ou seja, lugares onde elas se formam. As cores usadas na imagem representam determinados comprimentos de onda da luz infravermelha. Azul e turqueza marcam a luz emitida em comprimentos de onda predominantemente de estrelas. Verde e vermelho representam a luz emitida principalmente pela poeira.

Fonte: NASA

Elementos gerados na supernova Cassiopeia A

Numa observação de 14 horas realizada em Janeiro de 2000 pelo Chandra da parte remanescente de uma supernova conhecida como Cassiopeia A, forneceu dados para elaborar o melhor mapa de elementos pesados ejetados na explosão de uma supernova.

© NASA/GSFC/U.Hwang (supernova Cassiopeia A em raios-X)

No canto superior esquerdo, apresenta-se a imagem de banda larga de raios-X da Cassiopeia A (Cas A), no canto superior direito apresenta-se a imagem feitas por raios-X dos íons de silício, no canto inferior esquerdo está a imagem feita por raios-X dos íons de cálcio e no canto inferior direito está a imagem feita por raios-X dos íons de ferro. Todas as imagens tem 8,5 arcos de minuto de um lado, o que corresponde a 28,2 anos-luz a uma distância de 11.000 anos-luz.

Essas imagens são designadas para mostrar a distribuição de alguns dos elementos ejetados na explosão que produziu a Cas A. Os elementos são parte do gás que tinha uma temperatura de aproximadamente 50 milhões de graus Celsius. As cores representam a intensidade de raios-X, com a cor amarela sendo a emissão mais intensa, do que a vermelha, roxa e verde.

A imagem de banda larga, que mostra todos os raios-X detectados da Cas A, é mais simétrica que as outras. Isso poderia ser devido à presença de raios-X de radiação síncrotron por partículas de energia extremamente alta espiralando no campo magnético da parte remanescente ou por ondas de choque viajando através do material expandido milhares de anos antes da explosão da supernova.

A imagem de silício mostra um jato largo e brilhante quebrando-se do lado superior esquerdo da remanescente e correntes apagadas na direção oposta. Esse jato pode existir devido a assimetria no momento da explosão.

A imagem do cálcio é similar à imagem do silício, mas menos brilhante. A imagem do ferro mostra diferenças significantes das outras imagens. Como o ferro é o elemento mais pesado mostrado, esses mapas indicam que as camadas da estrela foram se transformando antes ou durante a explosão.

Fonte: NASA/Chandra

Asteroide bate recorde de aproximação

Na semana passada, um pequeno asteroide até então desconhecido passou raspando pela Terra. Segundo a NASA, o 2011 CQ1, com cerca de um metro de diâmetro, passou a apenas 5.480 quilômetros da superfície do planeta.

© Observatório Remanzacco (asteroide 2011 CQ1)

Este é um recorde histórico, constituindo a maior aproximação já registrada. Se tivesse sido detectado antes, a probabilidade de colisão teria sido calculada próxima aos 100%.

O recorde anterior havia sido registrado em 2004, mas o 2004 FU162 passou a mais 6.400 quilômetros da superfície do planeta.

E a aproximação inédita gerou também um outro fato inusitado: ao passar pela Terra, o asteroide fez a curva mais fechada que os astrônomos já haviam registrado para um corpo celeste.

Como era muito pequeno e passou muito perto, a gravidade da Terra exerceu uma influência forte o suficiente para alterar completamente sua órbita, fazendo-o virar à esquerda em 60 graus.

© NEO (trajetória do asteroide 2011 CQ1)

A curva foi tão fechada que foi suficiente para mudar a categoria do asteroide.

"Antes da recente aproximação com a Terra, este objeto estava na chamada órbita de classe Apolo, que fica na maior parte do tempo fora da órbita da Terra," explicaram Don Yeomans e Paul Chodas, do Programa NEO (Near-Earth Object).

"Depois da aproximação, a atração gravitacional da Terra modificou a órbita do objeto para uma órbita classe Atenas, quando o objeto passa a maior parte do tempo dentro da órbita da Terra," explicaram os astrofísicos.

Fonte: NASA/NEO

Anel de Einstein para estudo de galáxias

Uma pesquisa realizada no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP traz informações mais precisas sobre o valor e a distribuição da massa de 58 galáxias. O estudo foi feito pelo professor Laerte Sodré Júnior e pelo pós-doutorando Antonio Guimarães a partir das análises do fenômeno conhecido como “anel de Einstein” e da dinâmica estelar.

© NASA/ESA (anéis de Einstein)

A imagem acima mostra lentes gravitacionais conhecidas como “anéis de Einstein”, vistas pelo Telescópio Espacial Hubble.

De acordo com Guimarães, as galáxias estudadas se encontram a uma distância média de 2,4 bilhões de anos-luz do Sistema Solar. “A luz das galáxias que estão atrás das outras que tiveram suas massas medidas estão muito mais distantes, algo como 5,7  bilhões de anos-luz”, conta.

Na pesquisa foram utilizados dois métodos de medição. O primeiro, baseado no efeito de lentes gravitacionais, analisa a distorção da imagem de uma galáxia que se encontra atrás da galáxia da qual se quer medir a massa. Como essa distorção, conhecida como “anel de Einstein”, é provocada pela ação gravitacional da galáxia que está na frente, torna-se possível calcular a massa responsável pela intensidade do efeito. Esse método só pode ser usado quando são observadas duas galáxias alinhadas, o que é um evento raro.

As 58 galáxias que atendiam a essa condição também foram analisadas por meio de outra forma de medição de massa, chamada análise de dinâmica estelar. Nesse procedimento, o cálculo é feito aplicando-se leis da Física à velocidade observada das estrelas da galáxia da qual se quer medir a massa.

A medição da massa de uma galáxia é feita de forma indireta, a partir de grandezas que podem ser observadas. Por isso, a estimativa da massa depende de alguns “graus de liberdade”. A combinação de métodos de medição limita essas liberdades, aumentando a determinação do cálculo.

“Comparando as duas medidas podemos dizer, além de qual é a massa da galáxia, qual é o seu perfil de densidade”, explica Guimarães, que é o autor principal do estudo. O perfil de densidade é a informação mais importante sobre a distribuição da massa na galáxia, e pode ser aplicado em pesquisas de Astrofísica abordando formação de galáxias e o estudo de matéria escura (material no Universo cuja existência é inferida, mas que possui natureza ainda desconhecida).

O trabalho de Guimarães e Sodré utilizou dados do Telescópio Espacial Hubble e do projeto Sloan Digital Sky Survey, que faz a catalogação de galáxias. Os cálculos foram realizados no IAG, com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Fonte: Agência USP e The Astrophysical Journal

Encontrados restos de outra galáxia dentro da Via Láctea

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma nova corrente de estrelas na Via Láctea, remanescente de uma outra galáxia menor, que foi atraída e incorporada pela força gravitacional da nossa própria galáxia.

© AIP, Arman Khalatyan (visualização do fluxo de Aquário)

A corrente foi batizada de "Fluxo de Aquário" (Aquarius Stream).

Essa atração, fatal para a outra galáxia, deve ter ocorrido há cerca de 700 milhões de anos, calculam os cientistas.

Isto torna o Fluxo de Aquário extremamente jovem, os outros fluxos de estrelas conhecidos têm bilhões de anos de idade e estão localizados na periferia da nossa galáxia.

Ao contrário de praticamente todos os fluxos de estrelas conhecidas, o Fluxo de Aquário está dentro do disco galáctico, onde a alta concentração de estrelas da Via Láctea torna difícil sua identificação.

A descoberta realizada no Observatório Siding Spring, na Austrália, é parte de uma campanha denominada RAVE (Radial Velocity Experiment), que pretende rastrear até 1 milhão de estrelas da nova Via Láctea até 2012, na tentativa de entender o processo de formação da nossa galáxia.

O projeto RAVE é chamado pelos astrônomos de "arqueologia galáctica", e está coletando dados de todo o céu em busca de informações sobre a história da formação da Via Láctea.

"Queremos descobrir qual foi a frequência desses eventos de fusão com galáxias vizinhas no passado e quantos podemos esperar no futuro," explica o Dr. Matthias Steinmetz, coordenador do projeto RAVE.

A Via Láctea terá sua próxima grande colisão com a vizinha galáxia de Andrômeda, aproximadamente daqui a três bilhões de anos, se alguma das galáxias anãs descobertas durante os últimos anos em nossa redondeza cósmica não chegar primeiro.

Fonte: The Astrophysical Journal

Nebulosa Medusa é fotografada por sonda

A sonda norte-americana WISE da NASA fotografou a nebulosa colorida Medusa (chamada em inglês de nebulosa Jellyfish) que é remanescente da supernova IC 443.

© NASA (nebulosa Jellyfish)

Os dados fornecidos sobre como as explosões estelares interagem com o ambiente são muito importantes.

Assim como outros seres vivos, as estrelas têm um ciclo de vida que passa pelo nascimento, amadurecimento e eventualmente chega à morte, recebendo o nome de supernova. A IC 443 são os restos de uma estrela que virou uma supernova entre 5.000 a 10 mil anos atrás.

No canto esquerdo superior da imagem, vê-se um composto de filamentos formado por ferro, neônio e silício que emitem luz, além de partículas de poeira, todas aquecidas devido à explosão da supernova.

A área de cor turquesa brilhante, na metade inferior da imagem, é constituída por aglomerados densos com poeira aquecida e hidrogênio que também emitem luz.

Já a parte verde é uma nuvem que corta a IC 443 do noroeste para o sudeste. Todas as nuances da IC 443 foram captadas na região do infravermelho.

Fonte: NASA

Quasar é captado por radiotelescópio gigante

As imagens do quasar 3C196, um buraco negro em uma galáxia distante, foram tiradas em janeiro de 2011 pelo Internacional LOFAR Telescope (ILT).

© ASTRON e LOFAR (quasar 3C196)

O LOFAR (Low Frequency Array) é uma rede de radiotelescópios criado para estudar o céu nas frequências mais baixas de rádio acessível a partir da superfície da Terra com uma resolução sem precedentes. Um conjunto de radiotelescópios foi conectado pela primeira vez em vários locais da Europa, criando o maior telescópio do mundo com quase 1000 km de largura.

O telescópio baseado no Reino Unido no Observatório Chilbolton em Hampshire, foi adicionado à rede, e é o telescópio mais ocidental da LOFAR.

© ASTRON e LOFAR (quasar 3C196 através do LOFAR)

As novas imagens são três vezes mais nítidas do que foi anteriormente possível com LOFAR, melhorando a resolução e sensibilidade. Os sinais dos radiotelescópios do LOFAR na Holanda, França, Alemanha e Reino Unido têm sido combinadas com sucesso no supercomputador BlueGene. A conexão entre o telescópio e o supercomputador Chilbolton exige uma velocidade de internet de 10 gigabits por segundo, mais de 1000 vezes mais rápido que a velocidade de banda larga típica.

As imagens mostram uma região do céu de 15 graus de largura centrado no quasar 3C196. À luz visível, o quasar 3C196 visto através do Telescópio Espacial Hubble parece ser um único ponto. Ao adicionar as estações internacionais, foi possível observar dois pontos brilhantes pincipais.

O LOFAR foi projetado e construído pela ASTRON (Netherlands Institute for Radio Astronomy) na Holanda e atualmente está sendo estendido por toda a Europa. Bem como a cosmologia profunda, LOFAR será usado para monitorar a atividade do Sol, planetas, estudar mais sobre os raios e tempestades geomagnéticas. O LOFAR contribuirá também para o planejamento do radiotelescópio global da próxima geração, a Square Kilometer Array (SKA).

Fonte: Universe Today

Movimentação das dunas de Marte

As dunas de areia da região norte de Marte, que até agora estavam congeladas, apresentam movimentos bruscos e gradativos, segundo revelaram as imagens da sonda de reconhecimento MRO (Mars Reconnaisance Orbiter) da NASA.

© NASA (movimentação das dunas de Marte)

Os cientistas tinham considerado que as dunas, formadas no passado quando os ventos na superfície do planeta eram mais fortes que na atualidade, eram praticamente estáticas. No entanto, as mudanças detectadas pela câmera de alta resolução da sonda MRO sugerem que se trata de um das paisagens mais ativas de Marte.

Os pesquisadores da Universidade de Tucson (Arizona), responsáveis pela análise das imagens da câmera da sonda, estudaram as fotografias tiradas em um período de dois anos marcianos, equivalentes a quatro anos da Terra. "A quantidade e a magnitude das mudanças foram realmente surpreendentes", assinalou Candice Hansen, diretora do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona.

O estudo apontou que o movimento sazonal de dióxido de carbono, que no inverno se congela e na primavera volta a estar em estado gasoso, junto com rajadas de vento maiores do que se pensava, são os dois responsáveis pelo fenômeno. Este fluxo de gás desestabiliza as dunas de Marte, causando avalanches de areia e a criação de novos nichos, barrancos e rampas de areia. O nível de erosão em só um ano de Marte foi realmente surpreendente. Em alguns lugares se desprenderam centenas de metros cúbicos de areia como em um desmoronamento.

A análise também descobriu que as "cicatrizes" das avalanches de areia podem ser apagadas parcialmente em apenas um ano marciano, que equivale a 687 dias na Terra. A sonda espacial MRO foi enviada ao planeta Marte no dia 12 de agosto de 2005 e entrou na órbita marciana em 10 de março de 2006.

Operado no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, a sonda MRO conta com câmeras de alta definição e uma antena de 3 metros de diâmetro com a capacidade de transmitir 6 megabits por segundo. Em 2008 foi finalizada a primeira fase de prospecção científica que continuou depois as pesquisas da superfície e da atmosfera do planeta.

Além do descobrimento de grandes massas de água nas latitudes médias do planeta, o MRO determinou que a água esculpiu a superfície de Marte há milhões de anos e determinou que em sua superfície existiram diversos ambientes hidrográficos, alguns ácidos e outros alcalinos.

Fonte: Science

Descobertos 6 planetas que orbitam estrela similar ao Sol

A NASA anunciou o descobrimento de seis pequenos planetas que orbitam ao redor de uma estrela semelhante ao Sol, graças aos dados do telescópio espacial Kepler.

© NASA (ilustração da estrela Kepler-11 e os seis planetas)

Os planetas são formados por uma mistura de rochas e gases, possivelmente incluindo água. O sistema planetário está distante 2 mil anos-luz da Terra.

Os planetas orbitam dentro de um sistema denominado Kepler-11, e que chamou a atenção dos cientistas por estar composto por um elevado número de planetas, de pequenas dimensões e muito próximos uns dos outros. Todos os planetas que orbitam a estrela são maiores que a Terra, com os maiores podendo ser comparados a Urano e Netuno.

A descoberta é importante porque poucas são as estrelas conhecidas que têm mais de um planeta circulando ao seu redor, e Kepler-11 é a primeira descoberta a ter mais de três. Há certamente muito menos do que 1% de estrelas que têm sistemas como o Kepler-11. Estes planetas precisam ainda de acompanhamento para verificar se existem realmente.

Os cinco planetas mais interiores do novo sistema planetário são mais próximos de Kepler-11 do que qualquer planeta do Sistema Solar é do Sol. Os cinco primeiros têm órbitas que variam entre 10 e 47 dias, com massas de 2,3 a 13,5 vezes maiores que a Terra, enquanto o mais afastado completa sua órbita em 118 dias, mas ainda não teve a massa definida. A imagem a seguir mostra o tamanho relativo à Terra dos planetas Keplerianos em função do período orbital.

© NASA (tamanho relativo em função do período orbital)

O telescópio Kepler da NASA, lançado em março de 2009, está medindo a luz de 100 mil estrelas nas constelações Cisne e Lira. A esperança é encontrar planetas com tamanho e composição semelhantes às da Terra, dentro da chamada zona habitável, quente o suficiente para que exista água líquida, mas não quente demais para abrigar vida.

Desde o início da missão Kepler, foram descobertos 68 candidatos a planetas do tamanho da Terra e 288 maiores que o nosso planeta. Outros 662 planetas descobertos têm o tamanho de Netuno, 165 são comparáveis a Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar. Outros 19 são maiores que qualquer planeta do nosso sistema.

Com os dados do Kepler, astrônomos da Universidade da Califórnia de Santa Cruz (UCSC) analisaram a dinâmica orbital deste sistema planetário, cujos resultados serão publicados na edição de fevereiro da revista científica Nature. A imagem a seguir mostra o tamanho dos planetas Keplerianos comparados com a Terra e Júpiter.

© NASA (planetas Keplerianos comparados com a Terra e Júpiter)

Para determinar o tamanho e as massas dos planetas, a equipe analisou as medições realizadas pelo observatório Kepler, que captou a luminosidade em transformação da estrela por volta da qual os planetas giram quando passam em frente a ela.

O fotômetro sensível do telescópio capta este momento em que se interrompe o brilho da estrela. Com as imagens, é possível conhecer o tamanho e a massa de cada planeta medindo seu raio. "Isso não só é um sistema planetário surpreendente, mas também valida um novo e poderoso método para medir as massas dos planetas", assinalou Daniel Fabrycky da UCSC, que dirigiu a análise da dinâmica orbital junto a Jack Lissauer, cientistas da NASA.

Fonte: NASA