Pulsares podem evidenciar dimensões extras

Um buraco negro tecnicamente suga tudo ao seu redor.

© New Scientist (ilustração de um pulsar)

Mas a sua força pode enfraquecer lentamente, se o Universo tiver dimensões extras, não conhecidas, algo que os pulsares poderiam nos ajudar a descobrir.

A teoria das cordas, que tenta unificar todas as forças conhecidas, diz que existem dimensões espaciais extras, além das três que conhecemos. Porém, testar essa teoria não é nada fácil.

Agora, pesquisadores dizem que buracos negros orbitando estrelas de nêutrons, conhecidas como pulsares, poderiam provar a teoria, se pesquisas cósmicas conseguissem localizar tais pares.

Os cientistas acreditam que buracos negros perdem massa ao longo do tempo por causa das partículas que emitem, um fenômeno chamado radiação Hawking.

Sem dimensões extras, este processo está previsto para ser dolorosamente lento para buracos negros gigantes, que pesam algumas vezes mais do que o sol, tornando qualquer medição impossível.

Dimensões extras ofereciam as partículas mais formas de escapar, acelerando o processo. Esta perda de peso rápida afrouxaria a força gravitacional de um buraco negro sobre todos os objetos em órbita, levando-os a “espiralar” para fora alguns metros por ano.

Um pulsar em órbita de um buraco negro poderia revelar essa distância. Isso porque o tipo de radiação que os buracos negros emitem variaria um pouco, dependendo do tamanho da estrela em órbita.

Se o distanciamento puder ser provado, muito provavelmente a teoria das cordas também.

Fonte: New Scientist

Buraco negro devorando uma estrela

Dois estudos, publicados na revista Nature, fornecem novas informações sobre um acidente cósmico que desde março emite poderosos feixes de raios-X em direção da Terra.

© NASA (ilustração do buraco negro devorando uma estrela)

A nova fonte de radiação foi detectada pela primeira vez pelo satélite Swift da NASA, lançado em 2004 na constelação de Draco (Dragão). 
Esta fonte ainda está produzindo raios-X e continuará brilhante o suficiente para o Swift continuar a observá-la. Ela tem um comportamento diferente de tudo que já vimos antes, diz David Burrows, professor de astronomia da Penn State University e cientista responsável pelos instrumentos de raios-X do telescópio, autor de um dos estudos.

© NASA (fluxo de energia ao longo do tempo)

Logo, os astrônomos notaram que a fonte de raios-X, batizada Swift J1644+57, era resultado de um evento extraordinário: o despertar de um buraco negro no centro de uma galáxia distante, enquanto ele dilacerava e devorava uma estrela que se aproximou demais dele. A galáxia está tão longe que sua luz, e os raios-X do evento, levaram 3,9 bilhões de anos para chegar à Terra.
Já o segundo estudo, liderado por Ashley Zauderer, estudante de pós-doutorado do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, examinou as emissões sem precedentes com a ajuda de vários radiotelescópios em terra. A maior parte das galáxias, inclusive a nossa Via Láctea, abriga buracos negros gigantes, com milhões e até bilhões de vezes a massa do Sol, em seus centros. De acordo com os novos estudos, o buraco negro da galáxia que abriga a Swift J1644+57 teria o dobro da massa de 4 milhões de sóis no localizado no núcleo da Via Láctea.
A medida que a estrela caiu em direção do buraco negro, ela foi destruída pela intensa gravidade, com sua matéria criando um disco em torno do horizonte de eventos. Girando rapidamente à volta do buraco negro, este material foi aquecido a milhões de graus, formando dois cones em direções opostas por meio dos quais algumas partículas conseguem escapar, aceleradas a mais de 90% da velocidade da luz. No caso da Swift J1644+57, estes jatos estão apontados diretamente para a Terra.

Fonte: NASA

Os Olhos da Virgem

O VLT (Very Large Telescope) do ESO obteve uma imagem extraordinária de um par de galáxias, bonitas mas incomuns, chamadas Os Olhos.

© ESO (galáxias NGC 4438 e NGC 4435)

A maior, NGC 4438, já foi uma galáxia espiral, mas entretanto sofreu deformações devido a colisões com outras galáxias nas últimas centenas de milhões de anos.

Os Olhos situam-se a cerca de 50 milhões de anos-luz de distância na constelação da Virgem e encontram-se separados entre si de cerca de 100.000 anos-luz. O nome vem da aparente semelhança entre os núcleos deste par de galáxias - duas ovais brancas que parecem um par de olhos brilhando na escuridão, quando observados através de um telescópio de tamanho moderado.

Embora os centros destas duas galáxias sejam semelhantes, as regiões exteriores não podiam ser mais diferentes. A galáxia que se encontra no canto inferior direito da imagem, conhecida por NGC 4435, é compacta e parece ser praticamente desprovida de gás e poeira. Contrariamente, na galáxia grande da parte superior esquerda (NGC 4438) observa-se uma zona de poeira logo por baixo do núcleo, estrelas jovens à esquerda do centro e gás que se estende pelo menos até aos limites da imagem.

A NGC 4438 perdeu o seu conteúdo devido a um processo violento: uma colisão com outra galáxia. Este choque distorceu a forma espiral da galáxia, tal como poderá acontecer com a Via Láctea quando esta colidir com a sua galáxia vizinha Andrômeda daqui a três ou quatro bilhões de anos.

A NGC 4435 pode ser a culpada dessa situação. Alguns astrônomos pensam que a deformação da NGC 4438 resultou de uma aproximação de cerca de 16.000 anos-luz entre estas duas galáxias, fenômeno que teria acontecido há 100 milhões de anos. Mas enquanto a galáxia maior sofreu apenas algumas deformações, a menor foi significativamente mais afetada pela colisão. As forças de maré originadas pelo choque são as prováveis responsáveis por arrancar conteúdo da NGC 4438, reduzir a massa da NGC 4435 e remover a maior parte do seu gás e poeira.

Outra possibilidade é que tenha sido a galáxia gigante elíptica Messier 86 (M86), mais afastada dos Olhos e não visível na imagem, a responsável pelas deformações da NGC 4438. Observações recentes encontraram filamentos de hidrogênio ionizado ligando as duas galáxias, indicando que estas podem ter colidido no passado.

A galáxia elíptica M86 e os Olhos pertencem ao aglomerado de Virgem, um agrupamento de galáxias muito rico. Em zonas tão populosas como esta as colisões de galáxias são relativamente frequentes, por isso talvez a NGC 4438 tenha sofrido encontros tanto com a NGC 4435 como com a M86.

Esta imagem é a primeira a ser produzida no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, uma nova iniciativa que pretende obter imagens astronômicas para fins de educação e divulgação científica. O programa aproveita essencialmente o tempo em que o céu não se encontra em condições aceitáveis para observações científicas, para obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos. Os dados são igualmente postos à disposição dos astrônomos profissionais através do arquivo científico do ESO.

Neste caso, embora houvessem algumas nuvens, a atmosfera encontrava-se excepcionalmente estável, o que permitiu revelar muitos detalhes nestes objetos.

Fonte: ESO

As estrelas mais frias do Universo

A sonda espacial WISE descobriu as estrelas mais frias já encontradas no Universo, com uma temperatura similar à do corpo humano.

© NASA/WISE (anã marron WISE 1828+2650)

Os astrônomos caçaram esses objetos escuros, chamados de anãs Y, por mais de uma década sem sucesso. Quando observados com telescópio que captam a luz visível, eles são praticamente impossíveis de serem detectados. A visão infravermelha do WISE permitiu que o telescópio finalmente registrasse o brilho apagado de seis anãs Y localizadas a uma distância relativamente pequena do nosso Sol, algo em torno de 40 anos-luz.

“O WISE vasculhou todo o céu em busca desses e outros objetos, e foi capaz de registrar a sua luz quase invisível com sua visão infravermelha altamente sensível”, disse Jon Morse, diretor da Divisão de Astrofísica no NASA em Washington. “Elas são 5.000 vezes mais brilhantes nos comprimentos de onda mais longos observados pelo WISE do espaço do que se fossem observados da superfície”.

As anãs Y são os membros mais frios da família das anãs marrom. Anãs marrom são as vezes chamadas de estrelas que falharam. Elas têm tão pouca massa para fundir átomos em seus núcleos e assim não queimam o combustível que mantêm as estrelas brilhando como o nosso Sol por bilhões de anos. Ao invés disso, esses objetos se esfriam e se apagam com o tempo, até que somente uma pequena parcela de luz é emitida nos comprimentos de onda do infravermelho.

© NASA (ilustração dos diferentes tipos de anãs marron)

Os astrônomos estudam as anãs brancas para entenderem melhor como as estrelas se formam, e para entenderem as atmosferas dos planetas localizados além do nosso Sistema Solar. As atmosferas das anãs marrom são similares à atmosfera de planetas como Júpiter, mas elas são mais fáceis de serem observadas pois elas estão sozinhas no espaço longe do brilho intenso de uma estrela.

Os dados do WISE revelaram 100 novas anãs marrom. Mais descobertas são esperadas à medida que os cientistas continuarem examinando a enorme quantidade de dados obtidos pelo WISE.

Destas novas anãs marrom identificadas, seis podem ser classificadas como anãs Y. Uma delas, a chamada WISE 1828+2650 é considerada como a anã marrom mais fria já descoberta com uma temperatura atmosférica estimada de 25˚C.

“As anãs marrom que foram descobertas antes e que tinham o recorde de estrela mais fria do Universo tinham a temperatura de um forno”, disse Davy Kirkpatrick, um membro da equipe de ciência do WISE que trabalha no Centro de Processamento e Análise Infravermelha  no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, na Califórnia.

As anãs Y estão na vizinhança do Sol, a distância entre 9 e 40 anos-luz. A anã Y que está a aproximadamente 9 anos-luz de distância, a WISE 1541-2250, pode-se tornar o sétimo sistema estelar mais próximo, superando o Ros 154. Por comparação, a estrela Proxima Centauri a estrela mais próxima do Sol está a uma distância de 4,3 anos-luz.

Uma vez que a equipe do WISE identificou as estrelas candidatas a anãs marrom, eles voltaram o Telescópio Espacial Spitzer da NASA para esses alvos. Para confirmar por definitivo as estrelas, a equipe do WISE usou alguns dos mais poderosos telescópios existentes na Terra para assim separar a luz vinda do objeto e buscar por assinaturas moleculares de elementos como a água, o metano e possivelmente amônia. Para as novas anãs Y mais frias a equipe usou o Telescópio Espacial Hubble. As  anãs Y foram identificadas com base numa mudança em suas características espectrais comparadas com outras anãs marrom, indicando que elas têm uma temperatura atmosférica menor.

Os telescópios baseados em Terra usados nesses estudos foram o Infrared Telescope Facility da NASA, localizado no topo do monte Mauna Kea no Havaí, o Palomar Observatory da Caltech, próximo a San Diego, o W.M. Keck Observatory em Mauna Kea no Havaí e o Magellan Telescopes que fica no Observatório Las Campanas no Chile, entre outros.

A pesquisa foi publicada na revista Astrophysical Journal Supplement Series e no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: NASA

O último suspiro de Branca de Neve

Astrônomos do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) descobriram que o planeta anão 2007 OR10, o Branca de Neve, é um mundo gelado, com cerca de metade de sua superfície coberta de gelo, que pode ter sido derivada de erupções vulcânicas.

© NASA (concepção artística do planeta anão Branca de Neve)

Foi também observado que o planeta anão tingido de vermelho pode ser coberto por uma fina camada de metano.

"Você começa a ver esta bela imagem do que já foi um mundo pequeno ativo com vulcões e uma atmosfera, e é agora apenas algo congelado, morto, com uma atmosfera que está lentamente desaparecendo", diz o professor de astronomia planetária Mike Brown.

O Branca de Neve, que foi descoberto em 2007 por Meg Schwam, orbita o Sol na borda do Sistema Solar e é aproximadamente metade do tamanho de Plutão, o que o torna o quinto maior planeta anão conhecido. Na época, Brown tinha suposto que o planeta anão era um corpo gelado que tinha quebrado ao colidir com outro planeta anão chamado Haumea, sendo então apelidado de Branca de Neve em função de sua cor presumida.

Observações posteriores revelaram que Branca de Neve não é branco e sim um dos mais vermelhos objetos do Sistema Solar. Além disso, foi verificado que sua superfície estava coberta de gelo de água. "Isso foi um grande choque", diz Brown. "Gelo de água não é vermelho". Ainda que seja comum gelo no Sistema Solar, ele é quase sempre branco.

Quaoar, descoberto em 2002 também com a ajuda de Brown, é outro planeta anão que é vermelho e coberto de gelo de água. Ligeiramente menor do que o Branca de Neve, ele ainda é grande o suficiente para ter tido uma atmosfera e uma superfície coberta de vulcões. Contudo, não poderia manter compostos voláteis - como metano, monóxido de carbono ou nitrogênio - por tanto tempo.

"Essa combinação vermelho-e-água é que me disse: metano", explica o pesquisador.

"Estamos basicamente olhando para o último suspiro de Branca de Neve. Por 4,5 bilhões de anos, Branca de Neve vem perdendo lentamente a sua atmosfera e agora existe apenas um pouco dela à esquerda", afirma Brown.

Embora Branca de Neve mostre claramente a presença de gelo de água, a evidência da existência do metano ainda não é definitiva. Para descobrir, os astrônomos terão de usar um telescópio maior. Outra tarefa, diz Brown, é dar ao planeta anão um nome oficial, uma vez que Branca de Neve foi apenas um apelido, que agora não faz mais sentido para descrever esse objeto muito vermelho.

Fonte: Astrophysical Journal Letters

Universo atualmente produz menos estrelas

Um estudo da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), agência australiana de pesquisa científica, mostrou que o Universo atualmente produz menos estrelas do que no passado. O trabalho foi divulgado pela Real Sociedade Astronômica britânica.

© Hubble (LH 95)

A imagem mostra uma região de formação estelar, a LH 95 na Grande Nuvem de Magalhães.

Para chegar a esta conclusão, os cientistas liderados por Robert Braun, engenheiro aeroespacial da NASA, compararam a luz e as ondas de rádio de galáxias a 3 e 5 bilhões de anos-luz de distância com a radiação de galáxias mais próximas, cujo intervalo de redshift (desvio para o vermelho) é de 0,2 a 0,5.

Estrelas podem se formar a partir de nuvens de hidrogênio. Quando menos moléculas do elemento existirem, menor será o número de astros gerados. Depois de criadas, as estrelas expelem gás durante vários estágios de sua vida, sendo que em alguns casos uma grande explosão pode ocorrer - são as supernovas, que se origiram a partir de estrelas com muita massa.

Essas explosões fazem o hidrogênio retornar ao espaço e permitem a formação de novas estrelas. Mas Braun alerta que 70% de todo o gás original ainda se encontra "aprisionado", transformado em planetas, estrelas de nêutrons e anã-brancas.

Há 15 anos, os astrônomos defendem que o Universo tenha atingido um "pico" de atividade durante os primeiros bilhões de anos de idade. Desde então, a taxa de formação estelar diminuiu. Para os cientistas, o declínio está diretamente associado com a diminuição no volume de moléculas de gás hidrogênio disponíveis.

As galáxias utilizadas para o estudo são do tipo galáxias ULIRGs, que possuem grandes reservatórios de gás e são muito brilhantes.

Fonte: G1 e CSIRO

A estranha distorção da NGC 2146

Uma galáxia está sendo esticada perdendo a sua forma e foi imageada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA e ESA.

© Hubble (NGC 2146)

Conhecida como NGC 2146, essa galáxia tem sofrido sérias torções e deformações de modo que um de seus imensos braços empoeirados localiza-se agora diretamente em frente ao centro da galáxia, como mostra a imagem acima.

A NGC 2146 é classificada como uma espiral barrada devido a sua forma, mas o aspecto mais distinto é o seu braço espiral que faz um laço em frente ao centro da galáxia. As forças necessárias para distorcer essa estrutura de sua forma natural e torcê-la em 45 graus são colossais. A explicação mais provável é que exista uma galáxia vizinha e que ela esteja perturbando gravitacionalmente e distorcendo a órbita da maioria das estrelas da NGC 2146. É provável que nós estejamos atualmente testemunhando os estágios finais de um processo que está ocorrendo por dezenas de milhões de anos.

A NGC 2146 está passando por intenso processo de formação de estrelas, esse processo é tão violento dentro da galáxia que ela é chamada de galáxia de explosão de estrelas. Esse é um estado comum para as espirais barradas, mas a ruptura gravitacional extra que a NGC 2146 está enfrentando sem dúvida alguma supera esse fato da formação de estrelas, pois o processo de torção da galáxia comprimi nebulosas ricas em hidrogênio e dispara assim o processo de geração de estrelas.

Medindo aproximadamente 80.000 anos-luz de uma ponta a outra, a NGC 2146 é um pouco menor que a Via Láctea. Ela está localizada a aproximadamente 70 milhões de anos-luz de distância da Terra na direção da apagada constelação do céu do norte de Camelopardalis (A Girafa). Embora seja fácil de observá-la com um telescópio de tamanho moderado como um borrão de luz azul alongada, ela não tinha sido descoberta até 1876, quando o astrônomo alemão Friedrich Winnecke encontrou-a visualmente usando um telescópio de 16 centímetros.

Fonte: NASA

As nuvens escuras infravermelhas

Para observar dentro ou através de uma espessa nuvem escura no espaço, utiliza-se os dados obtidos no comprimento de onda do infravermelho.

 © WISE (IRDC G11.11-0.11)

Contudo, nessa imagem infravermelha do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA, nós podemos ver que essas nuvens são tão frias e tão espessas que mesmo a radiação infravermelha não pode penetrá-las. As áreas pretas nessa imagem, são chamadas de Nuvens Escuras Infravermelhas (do inglês IRDCs), são núcleos de nuvens excepcionalmente frios, densos que possuem suas silhuetas contra o brilho difuso infravermelho do plano da Via Láctea.

Se essa mesma região do céu fosse observada através de um telescópio comum seria visto um mar de estrelas juntas. É possível notar pequenos pedaços de escuridão que parecem bloquear as estrelas que estão atrás. Mas, essas belas nuvens coloridas em verde, amarelo e vermelho, como aparecem nessa imagem do WISE, só podem ser observadas em infravermelho. De fato, os lugares com porções escuras, são provavelmente os lugares onde o WISE observa nuvens brilhantes em infravermelho.

Contudo, o mesmo efeito básico de escurecimento está acontecendo até mesmo nas imagens infravermelhas. As áreas escuras aqui são locais onde o gás está extremamente compactado e frio, de modo que ele é opaco até mesmo nos comprimentos de onda do infravermelho que são observados pelo WISE. Para ver o brilho dessas regiões é necessário observá-las em comprimentos de onda ainda mais longos.

As IRDCs são tão densas que da região central delas não será possível ver as galáxias e suas estrelas, existe somente escuridão. A densidade dessas nuvens é alta o suficiente para levar a formação de novas estrelas e planetas.

Fonte: NASA

A evolução das galáxias vermelhas

Astrônomos da Universidade de Tóquio e do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) descobriram galáxias formadoras de estrelas que aparecem paradoxalmente em vermelho em um aglomerado de galáxias.

© Subaru/NAOJ (aglomerado de galáxias CL0939+4713)

Na imagem os quadrados vermelhos mostram as posições das galáxias vermelhas, enquanto os pontos azuis mostram as galáxias emissoras de H-alfa (hidrogênio-alfa). As galáxias vermelhas evitam a região central do aglomerado e concentram-se em pequenos grupos localizados longe dele.

Usando o telescópio Subaru no cume do Mauna Kea, no Havaí, a equipe produziu resultados que indicaram como galáxias vermelhas que estão numa fase de transição de uma geração mais jovem de estrelas, possivelmente demonstrando a evolução de galáxias no ambiente circundante num aglomerado de galáxias. Normalmente, quando a cor total de uma galáxia é vermelho, a maioria de sua população é de estrelas vermelhas, ou seja, estrelas mais velhas.
A formação do aglomerado de galáxias ocorreu há cerca de dez bilhões de anos atrás, com as galáxias se reunindo devido a interação gravitacional.

Em uma tentativa de responder como os padrões de formação das galáxias se estabelecem e evoluem, a equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Yusei Koyama usou o Subaru Camera Prime Focus para fazer uma observação panorâmica do aglomerado de galáxias CL0939+4713, localizado a quatro bilhão luz anos de distância da Terra. Cuidadosamente comparando fotos tiradas com e sem um filtro que pode detectar a linha de H-alfa emitida por átomos de hidrogênio ionizado pela luz ultravioleta das estrelas recém-nascidas, a equipe identificou mais de 400 galáxias no aglomerado que apresentavam um excesso de H-alfa, quando observadas com um filtro. Surpreendentemente, eles descobriram um grande número dessas galáxias formadoras de estrelas vermelhas.

As emissões de H-alfa indicam que as galáxias vermelhas estão formando novas estrelas. "A cor vermelha pode ser devido à abundância de poeira, e não por idade das populações estelares", diz Hayashi. Os pesquisadores acreditam que a forte gravidade vai desempenhar o seu papel na atração de grupos de galáxias CL0939 e CL4713 levando-os a se fundir, evidenciando assim que as propriedades de galáxias pode mudar em ambientes esparsos antes da sua fusão.
Além disso, foi observado que o número de galáxias mais antigas, sem formação estelar, parece ser cada vez maior nos locais onde as galáxias vermelhas são abundantes.

Estes resultados marcam o início da investigação destas galáxias vermelhas.

Fonte: The Astrophysical Journal

Bolha gigante brilha a partir do seu interior

Uma equipe de astrônomos utilizou o Very Large Telescope do ESO (VLT) para estudar um objeto bastante invulgar chamado bolha Lyman-alfa, a qual é produzida quando elétrons nos átomos de hidrogênio descem do segundo nível de energia para o nível fundamental.

© ESO (LAB-1)

Estas estruturas enormes e muito luminosas são geralmente observadas em regiões do Universo primitivo, onde a matéria se concentra. A equipe descobriu que a radiação emitida por uma destas bolhas é polarizada. A luz polarizada é, por exemplo, utilizada para criar efeitos 3D no cinema. Esta é a primeira vez que se encontra polarização numa bolha Lyman-alfa, fazendo com que esta observação ajude a compreender por que é que estas bolhas brilham.
“Mostramos pela primeira vez que o brilho destes enigmáticos objetos vem de radiação dispersada, emitida por galáxias brilhantes escondidas no seu interior, em vez de ser o gás espalhado por toda a nuvem que está brilhando,” explica Matthew Hayes (Universidade de Toulouse, França), autor principal do artigo científico que apresenta estes resultados, publicado na revista Nature.
As bolhas Lyman-alfa são alguns dos maiores objetos existentes no Universo: nuvens gigantes de hidrogênio gasoso que podem atingir diâmetros de algumas centenas de milhares de anos-luz (algumas vezes maiores que a Via Láctea) e que são tão energéticas como as galáxias mais brilhantes. São encontradas, tipicamente, a grandes distâncias, por isso são vistas tal como eram quando o Universo tinha apenas alguns bilhões de anos de idade. São por isso objetos importantes para o estudo da formação e evolução de galáxias quando o Universo era jovem. Mas a fonte de energia da sua luminosidade extrema, assim como a precisa natureza das bolhas, tem permanecido pouco clara.
A equipe estudou uma das primeiras bolhas a ser descoberta e também uma das mais brilhantes. Conhecida pelo nome de LAB-1, foi descoberta em 2000 e encontra-se tão distante que a sua radiação levou cerca de 11,5 bilhões de anos a chegar até nós. Com um diâmetro de cerca de 300.000 anos-luz, é também uma das maiores conhecidas. Possui várias galáxias primordiais no seu interior, incluindo uma galáxia ativa.
Existem várias teorias que pretendem explicar as bolhas Lyman-alfa. Uma delas supõe que estes objetos brilham quando o gás frio é atraído pela gravidade elevada da bolha e consequentemente aquece. Outra supõe que o brilho destas bolhas deve-se a objetos brilhantes existentes no seu interior: galáxias com formação estelar elevada, ou que contêm buracos negros que se atraem matéria. Estas novas observações mostram que a fonte de energia da LAB-1 deve-se à galáxias no seu interior ao invés de gás sendo atraído e aquecido.
A equipe testou as duas teorias fazendo medições para saber se a radiação emitida pela bolha se encontrava polarizada. Ao estudar qual a polarização da radiação, os astrônomos podem inferir sobre os processos físicos que lhe dão origem, ou saber o que lhe aconteceu entre a sua emissão e a sua chegada à Terra. Se for refletida ou dispersada torna-se polarizada e este efeito sutil pode ser detectado por um instrumento muito sensível. Medir a polarização da radiação emitida por uma bolha Lyman-alfa é, no entanto, algo bastante difícil, já que estes objetos se encontram muito distantes de nós.
“Estas observações nunca poderiam ter sido feitas sem o VLT e o seu instrumento FORS. Precisávamos claramente de duas coisas: um telescópio com um espelho de, pelo menos, oito metros de diâmetro de modo a poder coletar radiação suficiente, e de uma câmara capaz de medir a polarização da radiação. Não existem muitos observatórios no mundo capazes de oferecer uma tal combinação,” acrescenta Claudia Scarlata (Universidade do Minnesota, EUA), co-autora do artigo.
Ao observar o seu alvo ao longo de cerca de 15 horas com o Very Large Telescope, a equipe descobriu que a radiação emitida pela bolha Lyman-alfa LAB-1 se encontra polarizada num anel em torno da região central e que não existe polarização no centro. Este efeito é praticamente impossível de obter se a radiação for emitida apenas pelo gás que está sendo atraído pela bolha devido à gravidade, mas é precisamente o que se espera se a radiação tiver origem em galáxias embebidas na região central, antes de ser dispersada pelo gás.
Os astrônomos planejam agora estudar mais objetos deste tipo no sentido de perceberem se os resultados obtidos pela LAB-1 são válidos para outras bolhas.

Fonte: ESO

Descoberto grafeno no espaço

O Telescópio espacial Spitzer encontrou assinaturas químicas de grafeno no espaço, folhas de carbono com apenas um átomo de espessura.

© NASA (ilustração da nebulosa da Hélice e moléculas de carbono)

A descoberta do grafeno, realizada em 2004, levou o Prêmio Nobel de Física de 2010.

Já a descoberta do grafeno no espaço ainda precisará ser confirmada por observações mais detalhadas.

O grafeno é extremamente forte, conduz eletricidade tão bem quanto os metais e já está sendo utilizado experimentalmente em computadores, telas e monitores e painéis solares, além de uma infinidade de outras aplicações possíveis.

Já o grafeno espacial é mais importante pelas informações que ele pode dar aos cientistas sobre a origem da vida, na Terra e pelo espaço afora. Entender as reações químicas envolvendo o carbono no espaço pode dar novas informações sobre como pode ter surgido e evoluído nossa bioquímica baseada nesse elemento.

O grafeno foi identificado em duas pequenas galáxias vizinhas à nossa - as Nuvens de Magalhães - associado a um material expelido por estrelas no final da vida, que forma a chamada nebulosa planetária.

O telescópio Spitzer, que observa o Universo em infravermelho, também encontrou sinais de outra molécula de carbono, chamada C70.

A C70, que tem um formato alongado, assim como o grafeno, pertencem à família dos fulerenos, também conhecidas pelo termo inglês buckyballs - esta é a maior molécula já identificada no espaço.

A mais famosa das moléculas dessa família é a C60, em formato esférico, que deu nome à família, uma homenagem aos domos arquitetônicos feitos por Buckminister Fuller.

Recentemente foram encontrados fulerenos incorporados em meteoritos, contendo gases extraterrestres em seu interior.

Como cientistas já conseguiram encapsular água nessas moléculas, em laboratório, surge agora a hipótese de que os fulerenos podem ter sido os carregadores de materiais importantes para o surgimento da vida na Terra, que teria chegado até aqui pelos meteoritos.

Segundo os astrônomos, o grafeno e os fulerenos formam-se no espaço quando as ondas de choque geradas pelas estrelas que morrem quebram grânulos de carbono.

Fonte: NASA

Galáxia Segue 1 contém matéria escura

A galáxia Segue 1 abriga mais matéria escura do que qualquer outra no Universo.

© Keck II (galáxia Segue 1)

A Segue 1 orbita a Via Láctea e tem um pequeno grupo de cerca de mil estrelas, pouco perceptíveis. Enquanto a maioria dessas estrelas parece ter quase a massa solar, a galáxia como um todo pesa 600 mil vezes mais do que o Sol. Isso significa que a massa comum das estrelas é amplamente superada pela da matéria escura.
Os astrônomos observaram a Segue 1 com o telescópio Keck II, no Havaí. A galáxia anã tem massa 3,4 mil vezes mais do que pode ser explicado observando apenas suas estrelas visíveis. Em outras palavras, ela é como uma enorme nuvem de matéria escura salpicada de estrelas.
A Segue 1 é interessante não apenas por causa de sua natureza sombria, mas também porque ela tem uma coleção de estrelas quase primordiais.
Uma maneira de saber há quanto tempo uma estrela foi formada é a partir de seu conteúdo de elemento pesado, que pode ser observado a partir dos comprimentos de onda de luz emitidos por uma estrela.
As estrelas muito velhas ou primitivas surgiram quando o Universo era jovem e algumas grandes estrelas tinham crescido o suficiente para se fundir com átomos leves como hidrogênio e hélio, e com elementos pesados, como ferro e oxigênio. Essas estrelas antigas se formaram a partir de nuvens de gases primordiais, com pouca quantidade de elementos pesados.
Os pesquisadores conseguiram coletar dados sobre o ferro de seis estrelas de Segue 1 com o telescópio Keck II, e uma sétima estrela foi medida por uma equipe australiana que utilizou um telescópio no Chile. A pesquisa sugeriu que três dessas estrelas são algumas das mais antigas conhecidas.
A matéria escura, invisível, nunca foi detectada diretamente, mas os cientistas acham que ela existe com base na força gravitacional que ela exerce sobre o resto do Universo.
Os pesquisadores esperam que Segue 1 ajude a entender a natureza da misteriosa matéria escura. Eles suspeitam que existam outras galáxias anãs ainda mais sombrias pairando em torno da Via Láctea, à espera de serem descobertas.

Fonte: Astronomy

Paradigma da expansão cósmica

O Universo está se expandindo, mas não necessariamente de forma acelerada como aponta o modelo cosmológico mais aceito pelos especialistas, o Lambda-CDM (Cold Dark Matter).

© NASA (galáxia Cartwheel)

A pesquisa realizada no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP) aponta que atualmente a expansão do Universo está em fase de desaceleração.

Segundo Antônio Cândido de Camargo Guimarães, autor do estudo publicado no periódico Classical and Quantum Gravity, houve uma fase de expansão acelerada, que seria recente. "Mas hoje esse estado não é tão certo. É possível que a aceleração já esteja diminuindo", disse ele.

Guimarães conta que há cerca de dez anos a expansão acelerada do Universo se tornou consenso na comunidade científica a partir de observações de explosões de supernovas Ia, cujo brilho era menor do que se esperava. Para descrever essa rápida expansão, os cientistas adotaram o Lambda-CDM. Esse modelo cosmológico se baseia na existência de uma "energia escura", que corresponderia a 70% da composição do Universo.

A energia escura é uma propriedade física muito especulativa. Há algumas hipóteses e ideias, mas não se sabe qual a natureza dela.

Em sua pesquisa, Guimarães diz que a ideia foi descrever a expansão de forma independente de modelos de energia escura. Para isso, usou a chamada abordagem cosmográfica. Esse método se baseia na descrição da expansão cósmica como uma somatória de termos em função do redshift (medida da velocidade de afastamento) das supernovas, que é usado para traçar o brilho estelar (indicando a distância).

As supernovas foram divididas em três grupos: antigas, recentes e muito recentes. Por meio das análises cosmográficas, o pesquisador observou que, quanto mais recente os eventos das supernovas, maior era a probabilidade da atual desaceleração do Universo.

"O modelo Lambda-CDM diz que a aceleração tende sempre a aumentar. É interessante, pois nosso trabalho questiona esse paradigma, que usa uma forma particular para a energia escura para descrever a expansão cósmica", disse Guimarães.

Fonte: Agência Fapesp

Uma estrela destruída por um buraco negro

Evidência do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e dos telescópios Magellan sugerem que uma estrela está sendo dilacerada por um buraco negro de massa intermediária em um aglomerado globular.

© Chandra/Hubble (NGC 1399)

Nessa imagem, os raios-X obtidos pelo Chandra são mostrados sobrepostos a uma imagem óptica do Telescópio Espacial Hubble. Essas observações do Chandra mostram que o objeto é o chamado fonte ultra luminosa de raio-X, ou ULX. Considerados uma classe de objetos pouco comuns, os ULXs emitem mais raios-X do que qualquer outra fonte estelar de raios-X, mas menos do que as brilhantes fontes de raios-X associadas com buracos negros supermassivos localizados no interior de galáxias. A sua natureza exata ainda é um mistério, mas uma sugestão é que alguns ULXs são buracos negros com massas entre uma centena e milhares de vezes a massa do Sol.

Dados obtidos no comprimento de luz óptico com os telescópios Magellan I e II localizados em Las Campanas no Chile, também fornecem intrigantes informações sobre esse objeto, que foi descoberto na galáxia elíptica NGC 1399 no Aglomerado de Galáxias Fornax. O espectro revela a emissão de oxigênio e nitrogênio mas não hidrogênio, um raro conjunto de sinais vindo de um aglomerado globular. As condições físicas  deduzidas do espectro sugerem que o gás está orbitando um buraco negro que tem no mínimo uma massa igual a 1.000 massas solares.

Para explicar essas observações, os pesquisadores sugerem que uma estrela anã branca passou tão perto de um buraco negro de massa intermediária que ela foi então dilacerada por forças de maré. Nesse cenário a emissão de raios-X é produzida por detritos da estrela anã branca corrompida que é aquecido à medida que eles caem em direção ao buraco negro e a emissão óptica vem de detritos mais afastados que são iluminados por esses raios-X.

Outro aspecto interessante desse objeto é que ele é encontrado dentro de um aglomerado globular de estrelas, ou sejam um agrupamento compacto e muito antigo de estrelas. Os astrônomos há muito tempo suspeitam de que os aglomerados globulares possam conter buracos negros de massa intermediária, mas eles não tinham nenhuma evidência conclusiva até o momento. Se confirmada, essa descoberta representaria pela primeira vez que eles poderiam comprovar a teoria.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Impacto recente na Lua

Essa cratera sem nome na Lua, localiza-se próximo do Reiner Gamma Swirl no Oceanus Procellarum.

© LRO (impacto na Lua)

A idade relativa baixa da cratera cria um grande exemplo para se poder investigar como as crateras de impacto se formam na Lua. O processo de geração de crateras ocorre em três estágios: contato e compressão, escavação e modificação. O material derretido por impacto e os pedaços de rochas foram criados durante o contato e a compressão à medida que o bólido transferia sua energia cinética para o alvo.

A cobertura de material ejetado foi depositada durante a fase de escavação cobrindo a superfície do mar ao redor com o material imaturo de alta refletância. O estágio de modificação dá a forma final para a cratera. À medida que as forças envolvidas no impacto diminuem o material derretido por impacto se deposita na base da cratera juntamente com os pedaços de rocha. O estágio de modificação está ainda em curso à medida que a gravidade tem causado pequenos deslizamentos de terra nas paredes da cratera e provavelmente mais pedaços de rocha irão erodir a parede da cratera.

Fonte: NASA