Um Par Galáctico Perturbado

Um grupo de galáxias, situado a cerca de 70 milhões de anos-luz de distância na constelação do Sextante, que foi descoberto pelo astrônomo inglês William Herschel em 1783, é visualizado a seguir.

© ESO (o par galáctico NGC3169 e NGC3166)

Os astrônomos modernos calcularam que a distância entre NGC 3169 (à esquerda) e NGC 3166 (à direita) são uns meros 50.000 anos-luz, uma separação que é apenas cerca da metade do diâmetro da Via Láctea. Em sítios tão apertados como este, a gravidade pode bem começar a devastar a estrutura galáctica.

O puxão gravitacional originou uma forma em espiral distorcida numa das galáxias, a NGC 3169 e fragmentou as camadas de poeira da sua companheira a NGC 3166. Há uma terceira galáxia, a NGC3165, que é mais pequena e está situada em baixo à direita da imagem.
As galáxias espirais como NGC 3169 e NGC 3166 têm tendência a ter estrelas que rodopiam de forma ordenada e poeira em rotação em torno dos seus centros brilhantes. Encontros próximos com outros objetos de grande massa podem alterar esta configuração clássica, sendo muitas vezes esta devastação um prelúdio da fusão de galáxias numa galáxia maior. Os braços da NGC 3169, brilhando devido a estrelas azuis, grandes e jovens, foram desmembrados e muito do gás luminoso foi arrancado do disco. No caso da NGC 3166, as camadas de poeira que geralmente delineiam os braços em espiral estão desordenadas. Contrariamente à sua companheira mais azul, NGC 3166 não está produzindo estrelas jovens.
A NGC 3169 distingue-se igualmente pelo ponto amarelo tênue que brilha através de um véu de poeira escura que se encontra à esquerda e próximo do centro da galáxia. Este flash é o resto de uma supernova detectada em 2003, conhecida como SN 2003cg. Pensa-se que uma supernova deste tipo, classificada como supernova de Tipo Ia, ocorre quando uma estrela quente e densa chamada anã branca - o resto de estrelas de tamanho médio como o nosso Sol - atrai gravitacionalmente gás de uma estrela companheira próxima. Este acréscimo de gás provoca eventualmente uma explosão de toda a estrela numa reação de fusão em cadeia.

Fonte: ESO

Atmosfera de Plutão está se expandindo

Uma equipe de astrônomos descobriu um aumento na quantidade de monóxido de carbono na atmosfera de Plutão, depois de uma busca que durou quase 20 anos.

© P.A.S. Cruickshank (ilustração da atmosfera de Plutão)

Descoberto em 1930 e considerado, durante décadas, o nono planeta do Sistema Solar, desde 2006 Plutão passou a ser classificado como planeta anão. Ele é o único membro da categoria a ter uma atmosfera, descoberta em 1988, quando o invólucro de gás fez diminuir o brilho de uma estrela que passava por trás do astro.
Os novos resultados, obtidos por meio de um telescópio baseado no Havaí, revelam uma intensificação dos sinais de monóxido de carbono. Antes, supunha-se que a atmosfera de Plutão tivesse, no máximo, 100 km de extensão, mas as novas observações elevam essa altitude a mais de 3.000 km, ou 25% da distância entre Plutão e sua maior lua, Caronte.
O gás é extremamente frio, com uma temperatura de cerca de -220º C. O sinal de monóxido de carbono detectado pelo grupo britânico mostrou-se mais de duas vezes mais intenso que o obtido anteriormente por uma equipe espanhola.
“Acreditamos que a atmosfera pode ter crescido, ou a abundância de monóxido de carbono, aumentado”, disse  Jane Greaves, da Universidade de St. Andrews.
O metano, único outro gás já identificado em Plutão, também teve variações de abundância. Em 1989, Plutão teve sua aproximação máxima do Sol. Este foi um evento recente, se visto em relação à duração da órbita do astro, de 248 anos.
Os gases da atmosfera provavelmente se formam à medida que o Sol aquece o gelo depositado na superfície. Essa é possivelmente a atmosfera mais frágil de todo o Sistema Solar, já que boa parte dela deve acabar dissipando-se pelo espaço.

Esta descoberta não é pioneira, pois uma pesquisa publicada na revista Nature por uma equipe de astrônomos liderada por James Elliot, do Instituto de Tecnologia de Massachusets (MIT), observou a diminuição do brilho de uma estrela quando Plutão passou em frente a ela, em 20 de agosto de 2002. As observações foram feitas pelos pesquisadores em oito telescópios dos observatórios de Mauna Kea e Haleakala, no Havaí, Lowell e Palomar, na Califórnia, e Lick, no Arizona, todos nos Estados Unidos.

Fonte: Royal Astronomical Society

Raios cósmicos podem revelar nova forma da matéria

As observações feitas pelo Chandra do RX J1856.5-3754 e do pulsar em 3C58 sugerem que a matéria nessas estrelas colapsadas são mais densas do que a matéria nuclear, a mais densa matéria encontrada na Terra.

© Chandra (pulsar em 3C58)

Isso faz com que surja a possibilidade que essas estrelas sejam compostas de quarks livres, além de neutrinos.

Combinando dados do Chandra com dados do Telescópio Espacial Hubble, os astrônomos descobriram que o RX J1856 irradia como um corpo sólido com uma temperatura de 700.000 graus Celsius e tem um diâmetro de apenas 11,27 quilômetros.

Esse tamanho é muito pequeno para ser reconciliado com os modelos padrões de estrelas de nêutrons. Uma possibilidade interessante, prevista por algumas teorias, é que os nêutrons na estrela se dissolveram em uma sopa de densidade muito alta de quarks dos tipos up, down, e strange para formar assim uma estrela de quarks strange, o que poderia então explicar seu pequeno raio.

© NASA (ilustração de uma estrela de nêutrons e de quarks)

As observações do 3C58, a parte remanescente de uma supernova observada na Terra no ano de 1.181 DC, revelam que o pulsar no núcleo tinha uma temperatura muito mais baixa que a esperada. Isso sugere então que um estado denso e exótico da matéria  poderia existir dentro dessa estrela.

Essas observações demonstram que o Universo pode ser usado como um laboratório para explorar a física sob condições que nunca serão acessíveis na Terra.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

As pérolas da NGC 4261

A imagem em raios-X feita pelo Chandra da galáxia elíptica NGC 4261 revela dezenas de buracos negros e estrela de nêutrons penduradas em uma corrente de dezenas de milhares de anos-luz de comprimento como pérolas numa corrente.

© Chandra (galáxia NGC 4261)

A estrutura espetacular, que não é aparente a partir de imagens ópticas da galáxia, acredita-se que seja remanescente de uma colisão entre galáxias ocorrida a alguns bilhões de anos atrás.
De acordo com essa teoria, uma galáxia menor foi capturada e empurrada para longe pela força gravitacional da NGC 4261. À medida que essa galáxia menor se precipitava em direção a galáxia maior, grandes correntes de gás eram empurradas em longas caudas de maré. Ondas de choque nessas caudas dispararam a formação de inúmeras estrelas massivas.
Com o passar de milhões de anos, essas estrelas evoluíram em estrelas de nêutrons ou buracos negros. Algumas dessas estrelas colapsadas possuíam estrelas companheiras e tronaram-se então brilhantes fontes de emissão de raios-X à medida que o gás dessas estrelas companheiras foi capturado pelos seus intensos campos gravitacionais.
A visão atual é que essas galáxias elípticas são produzidas pelas colisões entre galáxias espirais. Simulações de computador que mostram a colisão entre as galáxias suportam essa ideia, e as evidências ópticas das caudas, conchas, ondas, arcos e outras estruturas tem sido interpretadas como evidências dessa teoria.
Contudo, como mostram as imagens, a evidência óptica desaparece rapidamente dentro do fundo estrelado da galáxia, onde as assinaturas de raios-X se prolongam por centenas de milhões de anos. A imagem do Chandra da NGC 4261 mostra que as observações de raios-X podem ser o melhor caminho para identificar antigas partes remanescentes de fusões entre as galáxias.

Fonte: Daily Galaxy

Vórtice polar de Vênus

:00O planeta Vênus, o segundo mais próximo do Sol, possui vórtices gigantes, quentes e essencialmente permanente de nuvens que giram rapidamente em seus pólos.

© ESA (vórtice polar de Vênus)

Esta imagem mostra a região polar de Vênus, no comprimento de onda de 3,8 microns. As setas indicam o movimento da atmosfera em torno de um centro de rotação, que está deslocado, em média, cerca de 300 km do pólo sul geográfico do planeta.

Estas nuvens resultam da forma como a atmosfera de Vênus circula muito mais rápido que qualquer outro planeta rochoso no Sistema Solar. Com um período de 4 dias, as nuvens da atmosfera de Vênus giram em média 60 vezes mais rápido do que a superfície do planeta.

Um vórtice gigantesco no pólo sul de Vênus é na verdade um mutante que muda de forma, pelo menos uma vez ao dia, às vezes bizarra, com a aparência de uma gigante letra "S" ou o número "8", disse o pesquisador David Luz da Universidade de Lisboa.

Os vórtices polares são estruturas comuns nas atmosferas do Sistema Solar, ocorrendo nos pólos da Terra, assim como nos pólos de Saturno e Netuno.

A missão Venus Express da ESA com o auxílio do instrumento VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) revelou que as estruturas de nuvens são semelhantes a um furacão e o seu núcleo instável tem 2.000 km de extensão.

Os dados mostraram que o vórtice do pólo Sul de Vênus não só não se encontra alinhado com o eixo de rotação do planeta como também se move em torno deste, num movimento semelhante à precessão de um pião. A oscilação do vórtice permite transferir momento angular a partir das altas latitudes de forma a manter uma rotação veloz nas latitudes mais baixas.

Fonte: Science

NASA divulga pacote de dados de telescópio

A NASA divulgou o primeiro pacote de dados do telescópio espacial WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) para consulta pública de astrônomos profissionais e amadores.

© NASA (nebulosa ao redor da Lambda Orionis)

Quem tiver interesse poderá navegar por imagens de milhões de galáxias, estrelas e asteroides coletadas desde dezembro de 2009, quando a missão começou.

Os dados disponibilizados representam os 57% iniciais do céu pesquisado e fotografado, o restante do material será disponibilizado até o próximo ano.

A missão possui o objetivo de mapear todo o céu em luz infravermelha, usando sua maior resolução para obter melhores imagens que seus antecessores. O telescópio já coletou mais de 2,7 milhões de imagens, obtidas de objetos que vão de galáxias distantes a asteroides relativamente próximos à Terra.

As descobertas já realizadas pela missão incluem 20 cometas, mais de 33 mil asteroides entre Marte e Júpiter e 133 objetos próximos à Terra (NEOs).

O que torna o WISE especial é sua capacidade de enxergar através de véus impenetráveis de poeira, captando o calor de objetos que são invisíveis para os telescópios comuns.

Fonte: NASA

Explosões sônicas podem formar estrelas

Um estudo divulgado pela ESA (agência espacial europeia) revelou que nuvens interestelares contêm emaranhados de filamentos de gás.

© ESA (nebulosa IC5146)

Os pesquisadores também sugerem que estes filamentos podem ser causados pelo rompimento da barreira do som quando as estrelas explodem. Ou seja, o estudo propõe que a formação de novas estrelas está ligada a explosões sônicas.

Foi observado que cada filamento é aproximadamente da mesma largura, indicando que eles poderiam ser resultado de explosões sônicas interestelares ao longo de nossa galáxia.

Comparando as observações com modelos de computador, os astrônomos concluíram que os filamentos são provavelmente formados quando uma onda de choque se dissipa nas nuvens interestelares. Tais ondas de choque são supersônicas e resultantes da grande quantidade de energia injetada no espaço interestelar pela explosão de estrelas.

Nuvens interestelares são geralmente muito frias, cerca de 10 Kelvin acima do zero absoluto, e isso faz com que a velocidade do som seja relativamente lenta com apenas 0,2 km/s, ao invés de 0,34 km/s na atmosfera da Terra ao nível do mar.

A explosão de estrelas forma nebulosas, que são compostas por gases e poeira, propiciaam a formação de novas estrelas e novos planetas.

Fonte: ESA

Estrelas produzem espetáculo flamejante

A imagem a seguir da nebulosa NGC 3582 obtida pelo instrumento Wide Field Imager montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros do ESO no Observatório de La Silla, Chile, mostra arcos de gás gigantes muito parecidos a proeminências solares.

© ESO (nebulosa NGC 3582)

Acredita-se que os laços de gás tenham sido lançados por estrelas moribundas. Porém, novas estrelas estão nascendo neste berçário estelar. As estrelas jovens muito energéticas emitem radiação ultravioleta intensa, que faz brilhar o gás da nebulosa, produzindo este espetáculo flamejante.

A NGC 3582 faz parte de uma enorme região de formação estelar da Via Láctea, chamada RCW 57. Situa-se próximo do plano central da Via Láctea na constelação austral de Carina (a quilha de Argo, o navio de Jasão). John Herschel foi o primeiro a observar esta complexa região de gás brilhante e nuvens de poeira escura em 1834, durante a sua estadia na África do Sul.
Algumas das estrelas que se formam em regiões como a NGC 3582 são muito mais pesadas do que o Sol. Estas estrelas enormes emitem energia a taxas prodigiosas e têm vidas muito curtas, terminando em explosões de supernovas. O material ejetado durante estes eventos dramáticos cria bolhas no gás e poeira circundantes. Esta é a origem provável dos arcos observados nesta fotografia.

Fonte: ESO

Primeiras galáxias nasceram muito antes do esperado

Usando o poder de amplificação de uma lente gravitacional, os astrônomos descobriram uma galáxia distante, cujas estrelas nasceram de forma inesperada no início de sua existência cósmica.

© ESA (Abell 383)

Este resultado lança nova luz sobre a formação das primeiras galáxias, assim como sobre a evolução inicial do Universo.
"Nós descobrimos uma galáxia distante, que começou a formar estrelas, apenas a 200 milhões de anos depois do Big Bang", disse Johan Richard do Observatório de Lyon, na França. Esta teoria pode auxiliar na compreensão de quanto tempo as galáxias se formaram e evoluíram nos primeiros anos do Universo.
A equipe realizou observações recentes da galáxia através dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer, e mediu a distância utilizando o Observatório WM Keck, no Havaí.
A galáxia é visível através de um aglomerado de galáxias chamado Abell 383, cuja poderosa gravidade dobra os raios de luz quase como uma lupa. Sem essa lente gravitacional, a galáxia apresentaria demasiadamente fraca para ser observada, mesmo com os maiores telescópios atuais.
Observações espectroscópicas foram feitas com o telescópio Keck II, no Havaí. Espectroscopia é a técnica de dividir a luz em suas cores componentes. Ao analisar estes espectros, a equipe foi capaz de fazer medições detalhadas de seu redshift (desvio para o vermelho) e inferir sobre as propriedades de suas estrelas constituintes.
O redshift da galáxia é 6,027, o que significa que vemos como ele era quando o Universo tinha cerca de 950 milhões de anos. Isso não faz dela a galáxia mais remota já detectada, pois vários redshifts superior a 8 foram confirmados, e um tem um redshift estimado de cerca de 10, colocando-a 400 milhões de anos após o Big Bang. No entanto, a galáxia recentemente descoberta possui características diferentes de outras galáxias distantes que têm sido observados, na qual geralmente brilham apenas com estrelas jovens.
A detecção em infravermelho do Spitzer mostrou que a galáxia era composta de estrelas surpreendentemente antigas e relativamente fracas, indicando que a galáxia era composta de estrelas com cerca de 750 milhões de anos, empurrando para trás a época da sua formação para cerca de 200 milhões de anos após o Big Bang!
"Graças à amplificação da luz da galáxia pela lente gravitacional, temos alguns dados de excelente qualidade", disse Dan Stark da Universidade de Cambridge, Reino Unido.

A descoberta tem implicações para além da questão de quando as galáxias se formaram, e podem ajudar a explicar como o Universo se tornou transparente à luz ultravioleta no primeiro bilhão de anos após o Big Bang. Nos primeiros anos do cosmos, uma névoa difusa de gás hidrogênio neutro bloqueou a luz ultravioleta no Universo. Uma fonte de radiação pode ter progressivamente ionizado o gás difuso, para torná-lo transparente aos raios ultravioleta, como é hoje. Este processo é conhecido como reionização.
Os astrônomos acreditam que a radiação que impulsionou esta reionização deve ter vindo de galáxias. Mas até agora, não foram encontrados o suficiente para fornecer a radiação necessária. Esta descoberta pode ajudar a resolver este enigma.
"Parece provável que haja de fato galáxias muito mais lá fora, no início do Universo do que o estimado anteriormente. Só que muitas galáxias são mais velhas e mais fracoa, como a que acabamos de descobrir", disse Jean-Paul Kneib, do Laboratoire d'Astrofísica de Marseille, França.

Nos próximos anos, o Telescópio Espacial James Webb, previsto para lançamento no final desta década, vai se especializar em alta resolução de observações distantes, objetos altamente desviados para o vermelho. Portanto, será um instrumento ideal para resolver este mistério.

Fonte: Astronomy

O útero cósmico do Universo

O útero cósmico no qual o nosso Universo teria sido gestado era um buraco negro da categoria peso-pesado, cuja massa seria equivalente a 3.000 vezes a do nosso Sol.

© Universidade Indiana (ponte de Einstein-Rosen)

A ponte de Einstein-Rosen nunca foi observada na natureza, mas fornece informações aos físicos e cosmólogos teóricos através de soluções na relatividade geral da combinação dos modelos de buracos negros e buracos brancos.

É isso o que propõe o físico polonês Nikodem Poplawski, da Universidade de Indiana, nos Estados Unidos.

Em artigo publicado recentemente, ele apresentou o cálculo da massa necessária para que um buraco negro produza um Universo com as características do nosso.

O polonês reacendeu a discussão sobre a possibilidade de o Cosmos ter "nascido" dentro de um buraco negro.

Ele publicou uma sequência de artigos sobre o tema no "ArXiv" e na revista "Physics Letters B", uma das mais importantes sobre física nuclear e de partículas.

Essas publicações confrontam a teoria do Big Bang, que define que o Universo teria surgido a partir da expansão de uma grande concentração de massa e energia, comparada a uma explosão.

A questão é que, quando se considera que o Big Bang é o início de tudo, é preciso postular que a expansão do Universo teria começado a partir de um ponto incrivelmente pequeno, de densidade e energia infinitas.

Para os físicos, esses infinitos são suspeitos, porque fica impossível investigar o que acontecia no momento inicial da expansão cósmica.

Uma das formas de resolver o problema é propor que o Big Bang não foi o começo de tudo o que existe, mas uma perturbação no interior de um buraco negro em outro universo, conforme defendido pelo cientista polonês.

© Folha (arte da geração de universos)

Segundo Poplawski, todos os universos (já que haveria vários deles) estão dentro de buracos negros. E todos têm estrelas que, se altamente contraídas (quando seu combustível acaba), dariam origem a novos buracos negros, e a novos universos.

Os números da conta saíram de uma modificação da teoria da relatividade geral de Einstein, que Poplawski vem usando nos seus estudos com frequência.

Nesta teoria qualitativa, ele não é o único a especular sobre o que poderia ter havido antes do Big Bang, pois é possível que haja uma nucleossíntese antes do início de tudo.

A repercussão sobre a nova proposta do físico polonês ainda está começando a surtir efeito. Será que ela é consistente?

Fonte: Folha de São Paulo e Physics Letters B

Exoplanetas são imageados diretamente

Os astrônomos têm uma nova maneira de identificar estrelas próximas e apagadas com o satélite Galaxy Evolution Explorer da NASA.

© NASA/JPL (ilustração de exoplaneta sendo imagedo)

A técnica deve ajudar na caça por planetas que se localizam além do nosso Sistema Solar, e pelo fato de estarem próximas elas podem ser o lar de exoplanetas mais fáceis de serem identificados.
O brilho incandescente das estrelas tem frustrado a maior parte dos esforços voltados para visualizar mundos distantes. Além disso, somente uma pequena porção de planetas distantes têm sido imageados de forma direta. Pequenas estrelas recém nascidas cegam menos a visão dos astrônomos tornando mais fácil observar os exoplanetas, mas o fato dessas estrelas serem apagadas significa que elas são difíceis de serem encontradas. Felizmente as jovens estrelas emitem mais luz ultravioleta do que as antigas, o que faz com que possam ser detectadas por instrumentos como o Galaxy Evolution Explorer.
“Nós descobrimos uma nova técnica de usar a luz ultravioleta para buscar por estrelas jovens, de pouca massa e próximas da Terra”, disse David Rodriguez, um estudante de astronomia na UCLA, e principal autor do estudo recente. “Essas jovens estrelas são um alvo excelente para se imagear de forma direta os exoplanetas”.
As estrelas jovens emitem proporções maiores de raios-X e de luz ultravioleta do que as estrelas maduras. Em alguns casos, as pesquisas de raios-X podem identificar essas jovens estrelas devido à confusão que elas causam. Contudo, muito menores, menos ruidosas, as estrelas recém nascidas são perfeitas para estudos de imagem de exoplanetas, que não são fáceis de serem identificados exceto nos estudos detalhados feitos com raios-X. Até o momento esse tipo de pesquisa cobriu somente uma área restrita do céu.
Rodriguez e a sua equipe descobriu que o Galaxy Evolution Explorer, que vasculha aproximadamente três quartos do céu na luz ultravioleta, poderia preencher esse vazio. Os astrônomos compararam leituras de telescópios com dados ópticos e infravermelhos procurando pela assinatura das estrelas jovens. De acordo com as observações eles selecionaram 24 candidatas e dessa maneira determinaram que 17 das estrelas mostravam claros sinais de juventude, validando a abordagem da equipe.
“O Galaxy Evolution Explorer pode prontamente selecionar estrelas jovens e de pouca massa que são muito apagadas para serem detectadas por meio de raios-X, o que faz desse telescópio uma útil ferramenta para as pesquisas”, diz Rodriguez.
Os astrônomos chamam as estrelas de pouca massa em questão de estrelas de classe-M. Também conhecidas como anãs vermelhas, essas estrelas brilham relativamente em cores mais frias se comparada com as estrelas laranjas e amarelas mais quentes como o nosso Sol e as estrelas brancas e azuis. Com os dados do Galaxy Evolution Explorer os astrônomos poderiam ganhar um prêmio de que algumas dessas anãs vermelhas estarem na sua juventude, ou seja, como menos de 100 milhões de anos de vida.
Em muitas maneiras, essas estrelas representam o melhor cenário para o imageamento direto dos exoplanetas. Elas são próximas e claramente estão na linha de visão, o que geralmente faz com que sejam fáceis de serem observadas. Sua pouca massa, significa que elas são mais apagadas do que as estrelas mais pesadas, assim sua luz é menos provável que mascare a luz do planeta. E devido ao fato de serem jovens, essas estrelas têm planetas formados recentemente, e então são mais quentes e mais brilhantes do que os corpos planetários mais antigos.
Somente uma pequena quantidade dos mais de 500 exoplanetas já registrados foram na verdade vistos por telescópios espaciais ou terrestres. A grande maioria dos mundos externos foram identificados de forma indireta. Uma técnica comum consiste em detectar o pequeno efeito gravitacional que os exoplanetas causam nas suas estrelas hospedeiras. Outra técnica é chamada de método do trânsito, onde se registra a pequena variação de luz das estrelas à medida que o exoplaneta cruza o seu disco. A missão Kepler da NASA só nos primeiros quatro meses de sua missão já havia detectado uma lista de mais de 1.200 candidatos a exoplanetas por meio do método do trânsito.
O imageamento direto é indicado para ver os grandes planetas circulando estrelas hospedeiras a uma distância considerável, comparada à distância de Urano e Netuno em nosso Sistema Solar. Esses arranjos são úteis para testar os conceitos sobre a evolução do Sistema Solar. Além disso detectar detalhes sobre a atmosfera dos exoplanetas é muito fácil através da observação direta do que por meio de outros métodos como o do trânsito.
Na verdade fazer imagens de nuvens ou da superfícies desses planetas é algo que ainda terá que esperar. As imagens atuais desses exoplanetas lembram pontos difusos. Mas com o avanço da tecnologia mais informações sobre esses sistemas planetários irão surgir.
Dados do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA poderiam revelar as estrelas que seriam bons candidatos a planetas que poderiam ser imageados. Os mapas de todo o céu permitirão aos cientistas identificar estrelas jovens circundadas por discos quentes de detritos planetários que brilham na luz infravermelha. Essas estrelas são semelhantes àquelas onde os planetas já foram imageados com sucesso.

Fonte: Cienctec e Jet Propulsion Laboratory

O objeto massivo mais distante conhecido

As galáxias frequentemente formam aglomerados. Nossa galáxia, a Via Láctea, por exemplo, e cerca de cinquenta galáxias na borda do aglomerado de Virgem, uma coleção de 1.200 a 2.000 galáxias.

 

© CfA (aglomerado de galáxias SPT-CLJ2106-5844)

Os aglomerados de galáxias são os objetos de maior massa no Universo, e sua formação surgiu a partir de pequenas variações espaciais na densidade de matéria no Universo primordial. Eles são indicadores do crescimento da estrutura no início do Universo, e seus números e massas ajudam os astrônomos a testar modelos cosmológicos, incluindo a formação de galáxias.
Os astrônomos do CfA (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) Ryan Foley, Matt Ashby, Mark Brodwin, Giovanni Fazio, Bill Forman, Christine Jones, Steve Murray, Brian Stalder, Tony Stark, e Chris Stubbs, juntamente com uma vasta equipe de colegas, acabam de publicar a descoberta do papel dos aglomerados mais distantes e maciços conhecidos, o SPT-CLJ2106-5844, com massa de 1,3 quatrilhões de massas solares (mais de cerca de mil vezes a massa da Via Láctea). Isso torna o objeto de maior massa atualmente conhecido no Universo distante. Existem alguns poucos maiores nas proximidades, mas eles tiveram bilhões de anos mais para efetuar o acúmulo de matéria. Sua detecção contou com a propriedade de que a maioria da matéria normal em aglomerados, ou seja, não considerando a matéria escura, não parece constituir as galáxias em si, mas sim no vasto espaço intergaláctico entre as galáxias em um aglomerado. Este gás intergaláctico é muito quente e seus átomos estão ionizados, o resultado da acreção de matéria no aglomerado. O gás quente emite raios-X, e também distorce a radiação milimétrica quando interage com a luz da radiação cósmica de fundo.
Os cientistas usaram o Telescópio do Pólo Sul para o levantamento de cerca de 3% de todo o céu em comprimentos de onda de milímetros, buscando as quedas de brilho característico produzido por esses grupos. Imagens de raios X realizadas pelo Observatório Chandra foram usadas ​​para determinar a característica do gás quente, e espectros de raios X mediu a distância do aglomerado de sua velocidade. Sensíveis observações da velocidade no óptico e no infravermelho também foram obtidas para confirmar a distância através de seu redshift: é tão longe que sua luz viaja há mais de 7,5 bilhões de anos.

Um dos resultados mais interessantes desta descoberta é que, se os modelos atuais de como o Universo evoluiu são precisos, os aglomerados deste tamanho são muito raros no Universo jovem. Na verdade, este aglomerado poderia mesmo ser único!

Fonte: Smithsonian Astrophysical Observatory

Duas anãs brancas geram uma nova estrela

Estrelas nascem e estrelas morrem. Mas agora astrônomos descobriram que estrelas também podem renascer.

© CfA (duas anãs brancas gerando uma nova estrela)

Tudo começou quando eles encontraram um par de anãs brancas (designado SDSS J010657.39 – 100003.3), uma girando em torno da outra a uma velocidade estonteante, com uma volta a cada 39 minutos. Este é o período orbital mais curto já descoberto até hoje.

As duas giram a uma velocidade de 430 quilômetros por segundo (1,6 milhão km/h) a uma distância de 220.000 quilômetros uma da outra, menos do que a distância da Terra à Lua.

Anãs brancas são estrelas mortas, que já consumiram todo o seu combustível, e estão esfriando. Essas estrelas normalmente têm uma massa equivalente à do Sol condensada em uma esfera do tamanho da Terra.

O que os astrônomos também descobriram é que o giro rápido das duas anãs brancas é uma espécie de dança nupcial, e o seu futuro será uma união definitiva, fazendo nascer uma nova estrela.

"Estas duas estrelas já viveram uma vida completa. Quando elas se fundirem, elas vão essencialmente renascer e desfrutar uma segunda vida," disse o astrônomo Mukremin Kilic, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, primeiro autor do artigo científico que anunciou a descoberta.

A junção para uma nova vida estelar está previsto para dentro de alguns milhões de anos, na Constelação de Cetus, a 7.800 anos-luz da Terra.

Uma das anãs brancas é visível, enquanto a presença da sua companheira invisível é detectada pelo movimento da estrela visível ao seu redor.

A anã branca visível pesa cerca de 17 por cento da massa do Sol, enquanto a outra pesa 43 por cento da massa do Sol. Os astrônomos acreditam que ambas são compostas sobretudo de hélio.

E o destino das duas já está consumado: como elas giram uma em torno da outra com tal proximidade, o par agita o continuum espaço-tempo, criando ondas de expansão conhecida como ondas gravitacionais.

Essas ondas transportam energia orbital para longe, fazendo com que as estrelas espiralem cada vez mais próximas. Em cerca de 37 milhões de anos, elas colidirão e se fundirão, marcando o nascimento de uma nova estrela brilhante.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Jatos ao redor de jovem estrela

Os astrônomos descobriram que dois jatos assimétricos que estão sendo emitidos para longe de lados opostos de uma estrela estão se atrasando: nós de gás e poeira de um dos jatos explodem quatro anos e meio depois do que idênticos nós observados no outro jato.

© NASA (jatos emitidos no infravermelho)

A descoberta, que precisou da visão infravermelha do Telescópio Espacial Spitzer da NASA está ajudando os astrônomos a entender como os jatos são produzidos ao redor de estrelas em formação, incluindo àquelas que lembram o nosso Sol quando era jovem.

“Mais estudos são necessários para determinar se outros jatos apresentam o mesmo atraso”, disse Alberto Noriega Crespo do Spitzer Science Center da NASA localizado no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, na Califórnia.

Os jatos representam uma fase ativa na vida de uma estrela. Uma estrela começa a surgir à medida que uma nuvem de gás e poeira arredondada entra em colapso. Ejetando jatos de gás supersônicos, a nuvem reduz sua velocidade de rotação. À medida que o material cai dentro da estrela em crescimento, ela desenvolve um disco ao redor de material em rotação e jatos gêmeos são atirados abaixo e acima do disco como num peão.

Uma vez que a estrela dá a sua ignição e brilha, os jatos morrem e o disco irá se afinar. Nessa última fase, planetas podem se aglomerar a partir do material deixado para trás no disco em rotação.

A descoberta desse atraso de tempo, nos jatos chamados de Herbig-Haro 34, também informa o tamanho da zona de onde os jatos se originam. As novas observações do Spitzer limitam essa zona a um círculo ao redor da jovem estrela com um raio de 3 UA (unidades astronômicas). Uma unidade astronômica é a distância entre o Sol e a Terra. Esse raio é dez vezes menor do que o estimado anteriormente.

Um dos jatos no objeto Herbig-Haro 34 tem sido estudado exaustivamente por anos, mas o outro permaneceu escondido atrás da nuvem negra. A visão sensível ao infravermelho do Spitzer foi capaz de espiar dentro dessa nuvem, e revelar o jato obscuro ali localizado com detalhes nunca antes vistos. As imagens do Spitzer mostram que o novo jato encontrado é perfeitamente simétrico ao seu irmão gêmeo, com idênticos nós de material ejetado.

© NASA (jatos emitidos no visível - VLT)

Essa simetria se transformou na chave para se descobrir sobre o atraso de tempo dos jatos. Medindo a distância exata dos nós até a estrela, foi possível descobrir que para cada nó de material emitido por um jato tinha um nó similar emitido pelo outro jato na direção oposta 4,5 anos depois. Esse cálculo também depende da velocidade dos jatos, que eram conhecidos de estudos anteriores feitos pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Outros jatos simétricos ao Herbig-Haro 34 foram observados mais perto antes, mas não estava claro se eles estavam experimentando esse atraso de tempo.

Os astrônomos dizem que algum tipo de comunicação está ocorrendo entre os dois jatos do Herbig-Haro 34, provavelmente sendo carregada pelas ondas de som. Conhecendo o comprimento do atraso de tempo e a velocidade do som é possível calcular o tamanho máximo da zona geradora de jatos.

A equipe está atualmente analisando outros jatos imageados pelo Spitzer, procurando por evidências de atrasos de tempo.

As observações do Spitzer foram feitas antes de seu líquido resfriado se esgotar em Maio de 2009 e então ter início a missão quente do telescópio.

Fonte: NASA

Detectada discrepância na massa das estrelas

Uma equipe internacional de astrônomos, entre os quais vários investigadores do CAUP (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto), utilizou dados do satélite Kepler da NASA para estimar tamanhos e massas de cerca de 500 estrelas do tipo solar.

© IAC (ilustração da propagação de ondas no interior de uma estrela)

Os resultados na revista Science mostram que embora os diâmetros das estrelas estejam dentro do previsto pelos modelos, há um considerável desvio na distribuição das massas.

Segundo o líder desta colaboração internacional, Bill Chaplin (U. Birmingham): “Havia uma previsão, criada através de modelos de estrelas e planetas, que previa a população de estrelas na Via Láctea. No entanto, era difícil verificar algumas hipóteses destes modelos, devido à falta de dados precisos. Agora temos as ferramentas necessárias para testar os nossos modelos com um detalhe sem precedentes”.

Mário João Monteiro (CAUP/FCUP), membro do KASC (Kepler Asteroseismic Science Consortium), comenta que: “A enorme vantagem de se recorrer à tecnologia avançada do Kepler, e a novas técnicas de interpretação dos dados como a asterossismologia, levou a este resultado surpreendente. Este permitiu-nos comparar as previsões, baseadas em estrelas vizinhas do Sol, com uma população alargada de estrelas em outra região da nossa galáxia”.

A asterossismologia é a uma técnica que mede as ressonâncias naturais das estrelas. Com base nesta técnica é possível estimar, com elevada precisão, parâmetros estelares como massas, diâmetros e idades das estrelas. A massa é um dos parâmetros fundamentais que determinam a evolução e até a morte das estrelas. É por isso essencial que a causa desta diferença, que revelou um excesso de estrelas com massas menores, seja bem determinada.

O coordenador do consórcio KASC, Hans Kjeldsen (U. Aarhus), esclareceu que: “Antes do Kepler tínhamos dados precisos de cerca de 20 estrelas. Agora temos uma autêntica orquestra, que nos abriu inúmeras possibilidades para sondar melhor a evolução estelar e obter uma visão mais clara do passado e futuro do nosso Sol, e também saber como a nossa galáxia e outras como ela evoluíram ao longo do tempo. Por exemplo, podemos observar estrelas que pesam o mesmo que o Sol, mas com diferentes idades, para saber como é que o Sol evoluiu com o tempo”.

Mas apesar de a causa da discrepância ser ainda desconhecida, os investigadores têm já algumas hipóteses para explorar. O problema pode estar em descrever, com a precisão adequada, as condições na transição entre as zonas convectiva e radiativa no interior das estrelas. Esta é uma camada onde ocorrem processos físicos complexos, de difícil descrição e modelação.

A Missão Kepler observa no contínuo o brilho de 150 mil estrelas, numa região do céu compreendida entre as constelações de Cisne e Lira.

Fonte: Centro de Astrofísica da Universidade do Porto