Influência de Hubble na evolução do Universo

No ano de 1923, examinando chapas fotográficas do telescópio de 100 polegadas do Observatório de Monte Wilson, Edwin Hubble determinou a distância até a então chamada Nebulosa de Andrômeda, demonstrando de forma decisiva a existência de outras galáxias no Universo além da Via Láctea.

© NASA (estrela variável descrita por Edwin Hubble)

Suas anotações estão evidentes na imagem da chapa histórica  colocada no destaque da parte inferior direita da imagem acima mostrada no contexto com imagens obtidas por telescópios baseados em Terra e pelo Telescópio Espacial Hubble da mesma região aproximadamente 90 anos depois. Comparando as diferentes chapas, Hubble pesquisou pelas chamadas novas, estrelas que experimentam um repentino aumento em seu brilho. Ele descobriu algumas na chapa e as marcou com a letra N. Mais tarde, ele descobriu que uma dessas estrelas, a do canto superior direita (marcada com linhas) era na verdade um tipo de estrela variável conhecida como cefeída, ele então riscou a letra N e escreveu no lugar VAR! Graças ao trabalho da astrônoma de Harvard, Henrietta Leavitt, as cefeídas, que são estrelas que variam sua pulsação de forma regular, poderiam ser usadas como padrão de indicadores de distância. A identificação dessas estrelas permitiu ao Hubble mostrar que a galáxia de Andrômeda não era um pequeno aglomerado de estrelas e gás dentro da nossa galáxia, mas sim uma grande galáxia por si só localizada a uma substancial distância da Via Láctea. A descoberta de Hubble é responsável por estabelecer o nosso conceito moderno de que o Universo está em expansão e é preenchido com galáxias.

Fonte: NASA

Sistema binário produz raios gama intensos

Em Dezembro de 2010, um par de estrelas não ajustadas localizadas na constelação Crux do Sul, passaram uma pela outra a uma distância menor do que a distância entre o Sol e o planeta Vênus.

© NASA (ilustração do sistema binário estrela azul e pulsar)

O sistema possui uma mistura única de uma estrela quente e massiva com um pulsar compacto e que possui uma rotação muito rápida.  O encontro mais próximo entre o par ocorre a cada 3,4 anos e cada um desses encontros é marcado por um considerável aumento nos raios gama, a forma mais extrema da luz.

A combinação única de estrelas, a grande espera entre os encontros próximos e os períodos de intensa emissão de raios gama faz desse sistema um alvo irresistível para os astrofísicos. Agora uma equipe usando o Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi da NASA observou que o sistema durante esse encontro mostrou uma atividade fascinante e não prevista.

Poucos pares na astronomia são tão peculiares quando as binárias de grande massa, onde uma estrela quente azul, muitas vezes com a massa e a temperatura do Sol possui uma companheira compacta não maior que a Terra, na verdade muito menor que a Terra. Dependendo do sistema essa companheira pode ser uma estrela conhecida como anã branca, uma remanescente chamada de estrela de nêutrons, ou um pulsar, ou na forma mais exótica um buraco negro.

Apenas quatro desses acoplamentos estranhos são conhecidos por produzir raios gama, mas em somente um deles os astrônomos conhecem a natureza do objeto compacto. Esse sistema binário consiste de um pulsar designado como PSR B1259-63 e uma estrela de magnitude 10 do tipo Be conhecida como LS 2883. O par localiza-se a 8.000 anos-luz de distância da Terra.

O pulsar é uma estrela de nêutrons em rotação rápida com um forte campo magnético. Essa combinação energiza um feixe de energia como um farol que os astrônomos podem facilmente localizar  quando esse feixe se direciona à Terra. O feixe do PSR B1259-63 foi descoberto em 1989 pelo radiotelescópio Parkers na Austrália. A estrela de nêutrons tem um diâmetro de 20 quilômetros, e possui uma massa em torno de duas vezes a do Sol e gira a uma velocidade de 21 vezes por segundo.

O pulsar segue uma órbita excêntrica e bem inclinada ao redor da LS 2883, que tem massa em torno de 24 vezes a do Sol e é nove vezes maior. Essa estrela quente e azul está imersa em um disco de gás que flui desde a sua região equatorial.

No ponto mais próximo do encontro, o pulsar passa a menos de 100 milhões de quilômetros da estrela, tão perto que ele passa pelo meio do disco de gás da estrela. O pulsar cria então um distúrbio no disco de acordo com a sua órbita. Então, após terminar seu encontro com a estrela o disco volta ao normal e o pulsar continua sua órbita.

Durante essas passagens pelo disco, partículas energéticas emitidas pelo pulsar podem interagir com o disco, e isso pode levar a um processo que acelera as partículas e produz radiação em diferentes energias. O ponto de frustração é que o pulsar segue uma órbita tão excêntrica que esses encontros só acontecem a cada 3,4 anos”.

Próximo ao encontro de 15 de Dezembro de 2010, os astrônomos ao redor do mundo montaram uma campanha para observar o sistema sobre um intervalo enorme de energia, desde os comprimentos de onda de ondas de rádio até os mais energéticos raios-gama foram detectados. As observações incluíram as sondas Fermi e Swift da NASA, os telescópios espaciais da ESA XMM-Newton e INTEGRAL, o satélite japonês e americano Suzaku, o Australia Telescope Compact Array, telescópios ópticos e infravermelhos no Chile e na África do Sul e o High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.), um observatório baseado na Namíbia que pode detectar raios-gama com energias de trilhões de elétrons-volts, além do intervalo detectado pelo Fermi. Só para comparação a energia da luz visível está entre dois e três elétron-volts.

Apesar do monitoramento do sistema com o telescópio EGRET a bordo do Observatório de Raios-Gama Compton da NASA nos anos de 1990, a emissão de raios-gama no intervalo de energia de bilhões de elétron-volts (GeV) nunca tinha sida vista desse sistema binário.

No final de 2010, à medida que o pulsar se virou em direção a sua companheira massiva, o Large Area Telescope (LAT) a bordo do Fermi descobriu uma emissão fraca de raios-gama.

Uma grande vantagem das observações do LAT do Fermi é que ele monitora de forma continua a fonte, fornecendo a observação mais completa de raios-gama do sistema.

Os astrônomos estão analisando de forma continua a grande quantidade de dados obtidos durante esse evento para tentar entender as labaredas surpreendentes na segunda passagem ocorrida em meados de Janeiro de 2011. E em Maio de 2014, quando novamente o pulsar se aproximar da estrela companheira eles estarão lá para observar o encontro novamente.

Fonte: NASA

Estrela de nêutrons engole aglomerado de matéria

O telescópio espacial XMM-Newton detectou uma estrela aumentando em 10.000 vezes o seu brilho normal.

© ESA (animação da ingestão de matéria pela estrela de nêutrons)

Os astrônomos acreditam que a explosão, observada no comprimento de ondas dos raios X, foi causada pela estrela tentando engolir um aglomerado gigante de matéria.

O brilho repentino ocorreu em uma estrela de nêutrons, o núcleo colapsado de uma estrela que já foi muito maior no passado.

Agora, com cerca de 10 km de diâmetro, a estrela de nêutrons é tão densa que gera um fortíssimo campo gravitacional.

O aglomerado de matéria era muito maior do que a estrela de nêutrons, e veio de sua estrela companheira, uma enorme supergigante azul, denominada IGR J18410-0535.

"Foi um enorme projétil de gás que a estrela disparou e atingiu a estrela de nêutrons, permitindo que a víssemos," diz Enrico Bozzo, da Universidade de Genebra, na Suíça, e líder da equipe que fez as observações.

O brilho repentino durou quatro horas e os raios-X foram emitidos quando o gás no aglomerado de matéria foi aquecido a milhões de graus, enquanto era puxado pelo intenso campo gravitacional da estrela de nêutrons.

A duração do surto permitiu que os astrônomos estimassem o tamanho do "projétil cósmico".

Ele era muito maior do que a estrela de nêutrons, ao redor de 16 milhões de quilômetros de diâmetro, ou cerca de 100 bilhões de vezes o volume da Lua.

No entanto, de acordo com a estimativa feita a partir do brilho da explosão, o aglomerado continha apenas um milésimo da massa do nosso satélite natural, ou seja, era bem pouco denso.

Estes dados possibilitam compreender o comportamento da supergigante azul e o mecanismo como ela emite matéria para o espaço.

Todas as estrelas expulsam átomos para o espaço, criando um vento estelar.

O surto de raios X mostra que esta supergigante azul em particular faz isso em blocos, e o tamanho e a massa estimados da nuvem de matéria permitem entender os limites desse processo.

Fonte: ESA

Descoberto o quasar mais distante

Foi descoberto o quasar mais distante até o momento a partir das observações realizadas com o telescópio de longo alcance do Observatório Austral Europeu (ESO), em Cerro Paranal, no Chile, e outros telescópios.

© ESO (quasar ULAS J1120+0641)

O quasar é indicado pelo tênue ponto vermelho no centro da imagem.

Segundo os resultados do estudo, se trata do objeto mais luminoso descoberto até agora no Universo primordial, que é alimentado por um buraco negro que possui dois bilhões de vezes a massa do Sol.

"Este quasar é uma evidência vital do Universo primordial. É um objeto muito raro que nos ajudará a entender como cresceram os buracos negros supermassivos em poucas centenas de milhões de anos depois do Big Bang", disse Stephen Warren, líder da equipe de astrônomos.

A luz deste quasar, chamado ULAS J1120+0641, demorou 12,9 bilhões de anos para chegar aos telescópios da Terra, por isso que é visto como era quando o Universo tinha apenas 770 milhões de anos.

Anteriormente já se tinha confirmado a existência de objetos ainda mais distantes, como uma explosão de raios gama com deslocamento ao vermelho de 8,2 e uma galáxia com deslocamento ao vermelho de 8,6, mas o quasar recém descoberto, com deslocamento ao vermelho de 7,1, é centenas de vezes mais brilhante que os anteriores.

O deslocamento ao vermelho cosmológico é uma medida do estiramento total do Universo entre o momento em que a luz foi emitida e o momento em que foi recebida.

Depois do quasar recém descoberto, o mais distante é visto atualmente como era 870 milhões de anos depois do Big Bang, com um deslocamento ao vermelho de 6,4.

"Demoramos cinco anos para encontrar este objeto", afirmou Bram Venemans, um dos autores do estudo, em referência à nova descoberta.

A equipe de astrônomos, que procurava um quasar com deslocamento ao vermelho maior que 6,5 teve uma surpresa ao encontrar um que está inclusive mais longe, com um deslocamento ao vermelho maior que 7.

Ao permitir-nos olhar em profundidade a era de reionização, este quasar representa uma oportunidade única para explorar uma janela de 100 milhões de anos na história do cosmos que até agora não estava a nosso alcance.

Segundo Daniel Mortlock, principal autor do estudo, se considera que "só há cerca de 100 quasares brilhantes com deslocamento ao vermelho superior a 7 em todo o céu".

"Encontrar este objeto envolveu uma busca minuciosa, mas o esforço valeu a pena para poder desvelar alguns dos mistérios do Universo primitivo".

O brilho dos quasares, dos quais se acredita que sejam galáxias distantes muito luminosas alimentadas por um buraco negro supermassivo em seu centro, os transforma em poderosas luzes que podem ajudar a obter informações sobre a época em que foram formadas as primeiras estrelas e galáxias.

Fonte: ESO

Disco circunestelar na estrela Fomalhaut

O Telescópio Espacial Spitzer da NASA obteve as primeiras imagens infravermelhas do disco de poeira ao redor da Fomalhaut, o décimo oitavo objeto mais brilhante do céu.

© NASA/Spitzer (disco circunestelar na estrela Fomalhaut)

Acredita-se que os planetas se formem desses discos achatados em forma de nuvens de gás e poeira que orbitam uma estrela bem no início de sua vida. O telescópio Spitzer foi desenvolvido em parte para estudar esses discos circunstelares, onde as partículas de poeira são tão frias que elas emitem radiação principalmente no comprimento de onda do infravermelho. Localizada na constelação de Piscis Austrinus, cuja estrela genitora e seu sistema planetário foram encontrados a uma distância de 25 anos-luz.

Há vinte anos atrás, o Infrared Astronomical Satellite (IRAS), o primeiro telescópio orbital a registrar dados no infravermelho, detectou muito mais radiação infravermelha vindo de Fomalhaut do que era esperado para uma estrela normal desse tipo. A poeira provavelmente seja formada por detritos deixados após a formação do sistema planetário. Contudo, o satélite não tinha resolução espacial adequada para imagear a poeira de forma direta. Medidas subsequentes com rádiotelescópios que registram a radiação submilimétrica sugerem que a Fomalhaut é envolvida por um imenso anel de poeira que mede 370 UA (uma unidade astronômica é a distância média entre o Sol e a Terra), em diâmetro. Esse tamanho corresponde aproximadamente a cinco vezes o tamanho do nosso Sistema Solar. Além disso as observações em comprimento de onda submilimétrico revelaram que o anel estava inclinado 20° do nosso ponto de vista.

As novas imagens obtidas com o fotômetro de imagens multibanda  a bordo do Spitzer confirmam essa imagem geral, enquanto revela importantes detalhes do disco circunestelar da Fomalhaut. O dado de 70 mícron (região do vermelho) claramente mostra uma assimetria na distribuição da poeira, com o lobo sul sendo um terço mais brilhante do que o lobo norte. Essa estrutura não equilibrada poderia ser produzida por uma colisão entre asteroides de tamanhos moderados no passado recente, colisões essas que lançam uma nuvem de poeira localizada, ou por efeitos de direção do anel de partículas influenciados pela gravidade do planeta não visto.

Na imagem de 24 mícron (região do verde), a imagem do Spitzer mostra que o centro do anel não está vazio. Note que uma imagem de uma estrela de referência foi subtraída da imagem da Fomalhaut para revelar o disco apagado de emissão. Ao invés disso, o buraco é preenchido com poeiras mais quentes que estende na direção interna dentro de no mínimo 10 UA da estrela mãe. Esse disco interno quente de poeira ocupa a região que seria muito provavelmente ocupada por planetas e pode ser análoga à nuvem zodiacal do nosso Sistema Solar, mas com uma quantidade consideravelmente maior de poeira. Uma possível explicação para esse disco mais quente é que cometas estão se acumulando fora do anel circunestelar por influência gravitacional de planetas massivos. Esses cometas fazem sua órbita em direção à estrela central, lançando partículas de poeira do mesmo modo que os cometas fazem no Sistema Solar.

Fonte: NASA

O aglomerado Djorgovski 1 rico em estrelas

O Telescópio Espacial Hubble obteve uma imagem de uma área do céu tão cheia de estrelas que inunda a escuridão do espaço.

© NASA/Hubble (aglomerado globular Djorgovski 1)

Essa imagem mostra o aglomerado globular de estrelas conhecido como Djorgovski 1, que foi descoberto em 1987.

Djorgovski 1 está localizado próximo do centro da Via Láctea, dentro de seu bulbo. A proximidade do aglomerado Djorgovski 1 desse centro explica porque a imagem é tão cheia de estrelas.

Aglomerados globulares como o Djorgovski 1 se formaram no início da história da Via Láctea. Contudo, com tanto material no caminho a obtenção de dados precisos sobre esse aglomerado é algo praticamente impossível. Além disso, essas estrelas são muito apagadas. Mesmo as estrelas mais luminosas do Djorgovski 1 são mais apagadas do que as estrelas gigantes mais brilhantes do bulbo.

Outro dilema nesse caso se torna aparente: como saber quais estrelas pertencem ao aglomerado Djorgovski 1 e quais pertencem ao bulbo galáctico? Para determinar isso, os astrônomos estudam a composição química das numerosas estrelas na área. Estrelas com uma composição similar provavelmente pertence ao mesmo grupo. Essa técnica tem fornecido com sucesso informações que permitem distinguir as estrelas do Djorgovski 1 e as do bulbo da galáxia.

Esses estudos também revelam que as estrelas do Djorgovski 1 contém hidrogênio e hélio, mas não muito. Em termos astronômicos elas são descritas como pobres em metal. De fato, parece que o Djorgovski 1 é um dos muitos aglomerados pobres em metal no interior da Via Láctea. Não é claro o porque disso, mas pesquisas adicionais poderão elucidar essa questão.

Fonte: NASA

A elusiva galáxia anã Carina

A galáxia Carina Anã é uma das galáxias mais próximas da Terra, mas é tão apagada e difusa que os astrônomos só a descobriram nos anos de 1970.

© ESO (galáxia Carina Anã)

Considerada uma galáxia companheira da Via Láctea, essa bola de estrelas compartilha aparência semelhante a aglomerados globulares de estrelas e a galáxias muito maiores.

Os astrônomos acreditam que as galáxias esferoidais anãs como a Carina Anã são muito comuns no Universo, mas são extremamente difíceis de serem observadas. Seu pouco brilho e a sua baixa densidade de estrelas significa que é muito fácil observar alguns objetos através dela. Nessa imagem, a Carina Anã aparece à medida que muitas estrelas apagadas se dispersam através de grande parte do meio da imagem. É difícil separar as estrelas da galáxia anã, das estrelas de fundo que estão localizadas dentro da Via Láctea e mesmo das galáxias mais distantes que conseguem atravessar os vazios da galáxia anã: a Carina Anã pode ser considerada uma galáxia mestre em camuflagem cósmica.

As estrelas da Carina Anã mostram uma incomum variação nas idades. Elas parecem terem sido formadas em uma série de explosões, com períodos mais tranquilos sendo que a diferença entre essas épocas distintas pode ter sido de bilhões de anos. Ela localiza-se a uma distância aproximada de 300.000 anos-luz da Terra, o que a coloca mais distante que as Nuvens de Magalhães, mas significantemente mais perto do que a Galáxia de Andrômeda a galáxia espiral mais próxima da Terra.

Assim, apesar de ser pequena para uma galáxia, sua proximidade com a Terra significa que a Anã Carina aparece grande no céu, do tamanho da metade da Lua Cheia, embora muito mais apagada. Isso faz com que ela caiba confortavelmente dentro do campo de visão do Wide Field Imager do ESO, um instrumento desenvolvido para fazer observações de grandes partes do céu. Embora essa imagem não seja assim tão espetacular ela é provavelmente a melhor imagem já feita até hoje da galáxia Carina Anã.

Fonte: ESO

A remanescente de supernova N49

Imagens do Telescópio Espacial Hubble, do Telescópio Espacial Spitzer e do Observatório de Raios-X Chandra da NASA foram combinadas para criar essa composição da N49, a remanescente de supernova mais brilhante na luz óptica localizada na Grande Nuvem de Magalhães.

© NASA/Spitzer (remanescente de N49)

A imagem em raios-X do Chandra (azul) mostra o gás com temperatura de bilhões de graus no centro da imagem. O gás muito mais frio nas partes externas da remanescente são vistos na imagem infravermelha do Spitzer (vermelho). Enquanto que os astrônomos esperam que as partículas de poeira fossem gerar a maior parte da radiação infravermelha, o estudo desse objeto indica que boa parte da radiação infravermelha é gerada pelo gás aquecido.

A estrutura única em forma de filamentos vista na imagem óptica pelo Hubble (branco e amarelo) tem dado à N49 uma aparência bem mais distinta do que as demais remanescentes de supernova que aparecem praticamente circulares na luz visível. Mapeamento recente das nuvens moleculares sugerem que essa remanescente de supernova está se expandindo em uma região mais densa para sudeste, essa expansão então poderia causar tal aparência assimétrica. Embora os raios-X revelem uma concha circular de emissão eles também mostram uma região mais brilhante na parte sudeste, confirmando a ideia do material em colisão nessa área.

Fonte: NASA

Estrelas e poeiras na Coroa Austral

Nuvens de poeira cósmica espalham através desse rico campo de estrelas registrado nessa bela imagem telescópica feita da região próxima da borda norte da Corona Australis, a Coroa do Sul.

© Leonardo Julio (Corona Australis)

Provavelmente localizada a menos de 500 anos-luz de distância ela bloqueia com eficiência a luz das estrelas mais distantes de fundo da Via Láctea, a parte mais densa dessa nuvem de poeira tem aproximadamente 8 anos-luz de comprimento. Nesse ponto (no canto superior direito da imagem) está um grupo de lindas nebulosas de reflexão catalogadas como NGC 6726, 6727, 6729 e IC 4812. Uma cor característica azul é produzida à medida que a luz das estrelas quentes é refletida pela poeira cósmica. A nebulosa amarelada menor (NGC 6729) envolve a jovem estrela variável R Coronae Australis. O magnífico aglomerado globular de estrelas NGC 6723 está localizado na direção do canto superior direito da imagem. Enquanto que o NGC 6723 parece ser parte do grupo, ele na verdade está localizado a aproximadamente 30000 anos-luz de distância, ou seja, muito mais distante do que as nuvens de poeira da Corona Australis.

Fonte: NASA

Supernova deixaria Hemisfério Sul sem noite por um mês

Entre todos os fenômenos descritos na Ciência, a explosão de uma supernova está entre os mais potentes no que diz respeito à liberação de energia.

© NASA (estrela Eta Carinae)

Ao explodirem, essas estrelas produzem objetos extremamente brilhantes, os quais declinam até se tornarem invisíveis, passadas algumas semanas ou meses. Se muito próxima da Terra, uma supernova poderia liberar radiação gama e X suficiente para aquecer a superfície do nosso planeta e fazer a atmosfera e os oceanos evaporarem.

Contudo, conforme explica o astrônomo e professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Ufrgs) Kepler Oliveira, essa possibilidade não representa uma ameaça, já que as explosões realmente perigosas teriam que ocorrer a menos de 30 anos-luz de distância e não existe nenhuma candidata a supernova tão perto do nosso planeta. Por outro lado, explosões a uma distância bem maior podem acontecer e, mesmo longe, o brilho seria tão intenso que praticamente faria a noite virar dia por um mês inteiro.

Eta Carinae
A próxima explosão de uma supernova a ser observada na nossa vizinhança pode ser a de Eta Carinae, uma estrela a 7,5 mil anos-luz do nosso planeta. Visível apenas no Hemisfério Sul, ela chegou a rivalizar com Sirius no ano de 1843 como uma das estrelas mais brilhantes do céu.

Décadas depois, foi observado que Eta Carinae estava perdendo sua luz até que, surpreendentemente, ela dobrou de brilho. Graças às pesquisas realizadas pelo professor do Instituto de Astronomia da Universidade de São Paulo (USP) Augusto Damineli foi possível provar que a estrela é na realidade um sistema duplo e passa por eventos de baixa excitação, algo como "apagões", a cada 5 anos e meio. E o próximo já tem data: será no inverno de 2014.

Felizmente, quando Eta Carinae explodir, a maior parte da energia liberada será espalhada ou absorvida pela imensidão do espaço. Por estarmos a uma distância suficientemente grande da estrela, a explosão de raios gama também não atingirá a Terra. Não é possível prever com exatidão quando isso vai acontecer, mas quando o astro se for, a luminosidade será como a de 10 luas no Hemisfério Sul. "Seria praticamente um mês sem noite", diz Damineli.

Supernovas no passado
Enquanto supernovas foram observadas em galáxias vizinhas, elas são eventos raros na Via Láctea, e as que observamos nem fizeram um "espetáculo" como o que pode ser causado por Eta Carinae. "Nos anos 1054, 1572 e 1612 explodiram como supernovas estrelas dentro de um raio de cerca de 7500 anos-luz, que foram visíveis durante o dia, mas como o planeta Venus, que é a estrela D'alva", diz Oliveira.

Tipos
Há dois tipos básicos de Supernova, o tipo I e o II. O tipo II é uma estrela de massa maior que o Sol, que exaure seu combustível nuclear. Quando isso acontece, a região central da estrela colapsa devido à sua alta gravidade. Forma-se um núcleo muito compacto, que será o seu remanescente, como uma estrela de nêutrons ou até um buraco negro. Quando o resto da estrela cai em direção a esse núcleo, ele ricocheteia com alta energia. Daí acontece a explosão.

Acredita-se que a Supernova tipo I seja um remanescente estelar de massa mais baixa, como uma anã branca que ganha matéria de uma estrela companheira, num sistema duplo. Ao atingir certo limite de massa, iniciam-se reações nucleares de forma explosiva, que antes a estrela não tinha condições de iniciar.

Fonte: Terra

As chamas de Betelgeuse

A estrela Betelgeuse, é uma supergigante vermelha da constelação de Órion, e é uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno.

 

© ESO (nebulosa em torno da estrela Betelgeuse)

Ela é também uma das maiores estrelas, sendo quase do tamanho da órbita de Júpiter - cerca de quatro vezes e meia o diâmetro da órbita da Terra. A imagem do VLT mostra a nebulosa em torno da estrela, a qual é muito maior que a própria estrela, estendendo-se para lá de 60 bilhões de quilômetros desde a superfície estelar -  cerca de 400 vezes a distância da Terra ao Sol.
Estrelas supergigantes vermelhas como a Betelgeuse representam uma das últimas fases da vida de uma estrela de grande massa. Durante esta fase, de curta duração, a estrela aumenta de tamanho e expele as suas camadas exteriores para o espaço a uma taxa prodigiosa, expele enormes quantidades de material (correspondentes aproximadamente à massa do Sol) em apenas 10 mil anos. A estrela Betelgeuse pode ser localizada através do mapa celeste a seguir.

© ESO (localização de Betelgeuse na constelação de Órion)

O processo pelo qual o material é ejetado por uma estrela como a Betelgeuse envolve dois fenômenos distintos. O primeiro corresponde à formação de enormes plumas de gás (embora muito mais pequenas do que a nebulosa que observamos nesta imagem) que se estendem no espaço a partir da superfície da estrela. Estas plumas foram previamente detectadas pelo instrumento NACO - instrumento que fornece imagens assistidas por óptica adaptativa, polarimetria, coronografia e espectroscopia, no infravermelho próximo - montado no VLT. O outro, que é o motor da ejeção das plumas, é o movimento vigoroso, para cima e para baixo, de bolhas gigantes presentes na atmosfera de Betelgeuse.
O novo resultado mostra que as plumas observadas próximas à estrela estão provavelmente ligadas a estruturas na nebulosa exterior, nebulosa essa que se vê na imagem infravermelha do VISIR. A nebulosa não se observa no visível, já que Betelgeuse é tão brilhante que a ofusca completamente. A forma assimétrica e irregular do material indica que a estrela não ejetou material de forma simétrica. As bolhas de material estelar e as plumas gigantes que estas bolhas originam podem ser responsáveis pelo aspecto nodoso da nebulosa.
O material visível na nova imagem é muito provavelmente composto de poeira de silicato e alumina. É o mesmo material que forma a maior parte da crosta da Terra e de outros planetas rochosos. Em determinada altura do passado distante, os silicatos da Terra foram formados por uma estrela de grande massa (agora extinta) semelhante à Betelgeuse.
Nesta imagem composta, as observações anteriores das plumas obtidas com o instrumento NACO aparecem no disco central. O pequeno círculo vermelho no centro tem um diâmetro de cerca de quatro vezes e meia a órbita da Terra e representa a posição da superfície visível da Betelgeuse. O disco negro corresponde à parte extremamente brilhante da imagem que teve que ser obstruída para que a nebulosa mais tênue pudesse ser observada.

Fonte: ESO

A maior corrente elétrica do Universo

Um jato cósmico a dois bilhões de anos-luz de distância está transportando a mais alta corrente elétrica já observada pelo homem, com cerca de 10¹⁸ Ampères.

© Philipp Kronberg (galáxia 3C303)

Estima-se que isso seja equivalente a 1 trilhão de raios que caíssem simultaneamente. Com a diferença que a corrente cósmica não tem a velocidade de um relâmpago, pois ela é estável e duradoura.

Philipp Kronberg e seus colegas da Universidade de Toronto, no Canadá, mediram o alinhamento das ondas de rádio ao longo de uma galáxia conhecida como 3C303, que possui um jato gigante de matéria sendo disparado a partir de seu centro.

Eles observaram uma súbita mudança no alinhamento das ondas de rádio que coincide com o jato.

"Esta é uma assinatura inequívoca de uma corrente," disse Kronberg.

A equipe acredita que a corrente está sendo gerada pelos campos magnéticos de um buraco negro colossal no centro da galáxia.

Esse raio galáctico é forte o suficiente para iluminar o jato de matéria e dirigí-lo através dos gases interestelares por uma distância de 150.000 anos-luz.

Fonte: New Scientist

Investigando uma colisão de galáxias

Uma equipe de cientistas estudou o aglomerado de galáxias Abell 2744, conhecido como Aglomerado de Pandora, e reconstruiu a história violenta e complexa deste aglomerado utilizando telescópios no espaço e no solo.

© ESO (aglomerado de galáxias Abell 2744)

O aglomerado Abell 2744 parece ser o resultado de uma junção simultânea de, pelo menos, quatro aglomerados de galáxias separados. Desta complexa colisão resultaram efeitos estranhos, que nunca antes tinham sido observados simultaneamente.

Quando grandes aglomerados de galáxias chocam uns com os outros, o resultado é um tesouro de informação para os astrônomos. Ao investigar um dos mais complexos e incomuns aglomerados em colisão no céu, foi possível reconstruir a evolução de uma colisão cósmica que ocorreu durante um período de 350 milhões de anos.
Julian Merten, um dos cientistas líderes deste novo estudo sobre o aglomerado Abell 2744 explica: “Tal como um investigador que ao estudar uma colisão descobre a causa de um acidente, nós podemos utilizar observações destes empilhados cósmicos para reconstruir os acontecimentos que tiveram lugar durante um período de centenas de milhões de anos. Este estudo revela-nos como se formam estruturas no Universo e como interagem diferentes tipos de matéria ao chocar uns com os outros.”
“Demos-lhe o apelido de Aglomerado de Pandora devido aos fenômenos tão diferentes e estranhos que resultaram da colisão. Alguns destes fenômenos nunca tinham sido observados anteriormente,” acrescenta Renato Dupke, outro membro da equipe.
O aglomerdo Abell 2744 foi estudado com mais detalhe do que nunca, combinando dados do Very Large Telescope do ESO (VLT), do telescópio japonês Subaru, do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e do Observatório de Raios-X Chandra da NASA.
As galáxias do aglomerado são facilmente visíveis nas imagens do VLT e do Hubble. As galáxias, embora brilhantes, correspondem na realidade a menos que 5% da massa do aglomerado. O resto é gás (cerca de 20%), tão quente que brilha apenas em raios-X, e matéria escura (cerca de 75%), que é completamente invisível. Para compreender o que estava ocorrendo durante a colisão foi preciso mapear as posições dos três tipos de matéria no Abell 2744.
A matéria escura é particularmente difícil de observar uma vez que não emite, absorve ou reflete radiação. Apenas se torna aparente através da sua atração gravitacional. Para determinar a localização desta substância misteriosa foi utilizado o efeito conhecido como lente gravitacional. Trata-se da curvatura que sofrem os raios de luz de galáxias distantes quando passam através dos campos gravitacionais presentes no aglomerado. O resultado é uma série de distorções observadas nas imagens de galáxias de campo nas observações do VLT e do Hubble. Ao analisar cuidadosamente a forma como estas imagens estão distorcidas, é possível mapear de modo muito preciso onde é que a massa escondida - e portanto a matéria escura - se encontra.
Por comparação, encontrar o gás quente no aglomerado é bem mais fácil, já que o Observatório de Raios X Chandra da NASA o pode observar diretamente. Estas observações não são apenas cruciais para determinar onde se encontra o gás, mas também nos mostram os ângulos e as velocidades às quais as diferentes componentes do aglomerado se juntaram.
Quando os astrônomos estudaram todos estes resultados descobriram muitos fenômenos curiosos. “O Abell 2744 parece ter-se formado a partir de quatro aglomerados diferentes envolvidos numa série de colisões durante um período de cerca de 350 milhões de anos. A distribuição irregular e complicada dos diferentes tipos de matéria é extremamente incomum e fascinante,” diz Dan Coe, o outro autor principal do estudo.
Parece que a colisão complexa separou parte do gás quente e da matéria escura de tal maneira que estes se encontram atualmente afastados um do outro e também das galáxias visíveis. O Aglomerado de Pandora combina vários fenômenos que apenas tinham sido observados de forma individual em outros sistemas.
Próximo do centro do aglomerado encontra-se o gás de um enxame que colidiu com o de outro criando uma onda de choque. A matéria escura passou pela colisão sem ser afetada.
Em outra parte do aglomerado parece haver galáxias e matéria escura, mas nenhum gás quente. O gás pode ter sido varrido durante a colisão, deixando apenas um fraco rastro.
Estruturas ainda mais estranhas podem ser observadas nas regiões mais exteriores do aglomerado. Uma região contém muita matéria escura, mas nenhuma galáxia luminosa ou gás quente. Um nódulo de gás difuso e isolado foi ejetado, o qual precede, em vez de seguir, a matéria escura associada. Esta distribuição enigmática fornece informação sobre como a matéria escura se comporta e como os vários ingredientes do Universo interagem entre si.
Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas no cosmos, contendo literalmente bilhões de estrelas. O modo como se formam e se desenvolvem através de colisões repetidas tem profundas implicações no nosso conhecimento do Universo. O aglomerado de Pandora é o objeto em fusão mais complexo e fascinante já encontrado.

Fonte: ESO

Helene: a lua congelada de Saturno

A sonda Cassini da NASA completou com sucesso seu segundo encontro mais próximo com a lua congelada Helene de Saturno, enviando para a Terra imagens brutas desse encontro.

© NASA/Cassini (lua Helene)

O encontro mais próximo aconteceu no dia 18 de Junho de 2011 quando a Cassini sobrevoou Helene a uma distância de 6.968 km. Esse foi o segundo encontro mais próximo com a lua durante a missão da Cassini.

A Cassini passou do lado noturno de Helene para o seu lado iluminado pelo Sol. Ela também registrou imagens da face do satélite que é voltada para Saturno com a luz do Sol, uma região que só tinha sido iluminada pela luz do Sol refletida por Saturno no último encontro da Cassini com o satélite em Março de 2010. Esse sobrevoo permitirá aos cientistas terminarem de criar um mapa global de Helene, assim eles poderão melhor entender a história dos impactos que aconteceram no satélite e as feições parecidas com valas que foram imageadas nos sobrevoos anteriores.

O encontro mais próximo entre a Cassini e o satélite Helene aconteceu no dia 10 de Março de 2010 com a sonda passando a 1.820 km da superfície da lua de Saturno.

Fonte: NASA

Colisão de estrela e buraco negro gera gigantesca explosão

A colisão entre uma estrela e um enorme buraco negro provocou uma das maiores explosões espaciais jamais registradas, cujo brilho viajou por 3,8 milhões de anos luz até chegar à Terra.

© Science (ilustração da colisão entre estrela e buraco negro)

No momento da descoberta, os cientistas estudaram a origem de um feixe de raios gama observado a partir de um satélite da NASA e, inicialmente, pensaram que podia se tratar de uma explosão de raios gama, mas a persistência da luminosidade e o fato de ter se reativado três vezes em apenas 48 horas, levou os pesquisadores a buscar outra hipótese.

"Era algo totalmente diferente de qualquer explosão que tivéssemos visto antes", disse Joshua Bloom, cientista da Universidade de Berkeley e um dos principais autores do estudo. Bloom sugeriu que a causa poderia ser a queda de uma estrela do tamanho do Sol em um buraco negro 1 milhão de vezes maior, o que gerou "uma quantidade tremenda de energia ao longo de muito tempo", em um fenômeno "que ainda persiste dois meses e meio depois", acrescentou.

"Isso acontece porque o buraco negro rasga a estrela, sua massa gira em espiral e este processo libera muitíssima energia", explicou o cientista. Cerca de 10% da massa dessa estrela se transformou em energia irradiada, como raios-X e gama, que podiam ser vistos na Terra, uma vez que o feixe de luz apontava para a Via Láctea, segundo o estudo.

Ao repassar o histórico de explosões na Constelação de Draco, onde foi observado o fenômeno, os cientistas determinaram que o acontecimento foi "excepcional", já que não encontraram indícios de outras emissões de raios-X ou gama.

O mais fascinante, segundo Bloom, é que o fenômeno começou em um buraco negro em repouso, que não estava atraindo matéria. "Isto poderia acontecer em nossa própria galáxia, onde há um buraco negro que vive em quietude e que fervilha ocasionalmente, quando absorve um pouco de gás", garantiu. No entanto, Bloom ressaltou que seria uma surpresa ver outro fenômeno similar no céu "na próxima década".

A explosão é algo inédito até agora no comprimento de onda dos raios gama, por isso o mais provável é que só aconteça uma vez a cada 100 milhões de anos, em qualquer galáxia. O estudo estima que as emissões de raios gama, que começaram entre os dias 24 e 25 de março em uma galáxia não identificada a cerca de 3,8 milhões de anos luz, vão se dissipar ao longo do ano.

"Acreditamos que o fenômeno foi detectado em seu momento de maior brilho, e se realmente for uma estrela destruída por um buraco negro, podemos dizer que nunca voltará a ocorrer nessa galáxia", concluiu Bloom.

Fonte: Science