O maior mapa de matéria escura no Universo

O lado escondido do Universo está agora um pouco mais iluminado graças ao maior mapa já feito da matéria escura.

© CFHTLenS (enxames de galáxias contendo matéria escura)

A matéria escura até agora nunca foi diretamente detectada, mas a sua presença é sentida devido à atração gravitacional que exerce sobre a matéria normal. Os cientistas suspeitam que a matéria escura é constituída por alguma partícula exótica que não interage com os átomos normais.

"Conhecemos muito pouco acerca do Universo escuro", afirma a co-autora do estudo, Catherine Heymans da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Edinburgo, durante uma conferência de imprensa onde os achados foram anunciados, na 219ª reunião da Sociedade Astronômica Americana.

O novo mapa revela a distribuição da matéria escura ao longo de uma área muito maior do espaço do que tinha sido previamente alcançado. Cobre mais de bilhões de anos-luz.

Para delinear a invisível matéria escura, foram pesquisados por sinais da sua influência gravitacional sob outra matéria. Mediram um efeito denominado de lentes gravitacionais, que ocorre quando a gravidade de um corpo massivo dobra o espaço-tempo, fazendo com que a luz viaje num percurso curvo através do espaço e apareça distorcida quando chega à Terra.

Os cientistas mediram esta luz a partir de 10 milhões de galáxias distantes em quatro regiões diferentes do céu, curvada quando a luz dessas galáxias passava por grandes quantidades de matéria escura.

"É fascinante conseguirmos notar a matéria escura usando a distorção do espaço-tempo", afirma outro co-autor do estudo, Ludovic Van Waerbeke da Universidade da Colúmbia Britânica. "Dá-nos um acesso privilegiado a esta misteriosa massa no Universo que não conseguimos observar de outro modo. Conhecer a distribuição da matéria escura é o primeiro passo para compreender a sua natureza e como se encaixa com o nosso conhecimento atual da física."

Os novos mapas representam a primeira evidência direta da matéria em tão largas escalas. A teia de matéria escura espalhada pelo Universo e revelada pelo mapa coincide bem com as previsões feitas graças às simulações em computador, com base nas melhores teorias científicas da matéria escura.

Para criar o mapa, os astrônomos usaram dados recolhidos pelo Telescópio do Canadá-França-Havaí no Havaí, durante um projeto de cinco anos denominado CFHTLenS (Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey).

Num estudo separado, também apresentado na reunião da Sociedade Astronômica Americana em Austin, no estado americano do Texas, Sukanya Chakrabarti da Universidade da Flórida desenvolveu um novo método de mapear a matéria escura em galáxias individuais.

Chakrabarti estudou ondulações nos limites de galáxias espirais para traçar a forma da matéria escura dentro e ao redor das galáxias. Esta pesquisa é direcionada para esta matéria invisível mas numa escala muito menor que a do primeiro estudo.

Estes resultados das galáxias espirais permitem analisar a matéria num regime de galáxias individuais, que não tem sido possível com os efeitos tênues das lentes gravitacionais. Ambos resultados representam dois modos importantes de estudar a matéria escura, mas estão em dois regimes muito diferentes.

O mapeamento com grande detalhe da distribuição da matéria escura propiciará compreender melhor esta substância e a sua relação com as galáxias no Universo.

Fonte: Discovery News

Aglomerado de galáxias massivo e distante

Um aglomerado de galáxias jovem extremamente quente e de elevada massa foi recentemente descoberto, seu apelido é El Gordo.

© ESO (aglomerado de galáxias El Gordo)

Este aglomerado de galáxias é o maior já observado no Universo longínquo, e está sendo estudado por uma equipe internacional de astrônomos que utilizou o Very Large Telescope (VLT) do ESO, instalado no deserto do Atacama no Chile, juntamente com o Observatório de raios-X Chandra da NASA e o Atacama Cosmology Telescope. Os novos resultados foram anunciados no Encontro da Sociedade Astronômica Americana, que se realiza em Austin, Texas.

O El Gordo, oficialmente conhecido como ACT-CL J0102-4915, é composto por dois outros aglomerados separados de galáxias em colisão com uma velocidade de vários milhões de quilômetros por hora, e que se encontram tão afastados de nós que a sua luz teve que viajar durante sete bilhões de anos para chegar até à Terra.

“Este aglomerado tem mais massa, é mais quente e emite mais raios-X do que qualquer outro aglomerado encontrado a esta distância ou a distâncias ainda maiores,” disse Felipe Menanteau da Universidade Rutgers, que liderou este estudo.

Os aglomerados de galáxias são os maiores objetos mantidos pela força da gravidade que existem no Universo. O processo da sua formação, a partir de grupos de galáxias mais pequenos que se fundem, depende muito da quantidade de matéria escura e energia escura do Universo nesse momento. Por isso mesmo, o estudo dos aglomerados possibilita compreender melhor estas misteriosas componentes do cosmos.

“Aglomerados de galáxias gigantescos como este são exatamente o que estávamos à procura,” disse o membro da equipe Jack Hughes, também da Universidade Rutgers. “Queremos ver se conseguimos compreender como se formam estes objetos tão extremos, utilizando os melhores modelos cosmológicos disponíveis hoje em dia.”

A equipe, liderada por astrônomos chilenos e da Universidade Rutgers, descobriu o El Gordo ao detectar uma distorção da radiação cósmica de fundo de microondas. Este brilho tênue é o resto da primeira radiação vinda do Big Bang, a origem do Universo muito densa e extremamente quente há cerca de 13,7 bilhões de anos. Esta radiação que resta do Big Bang, interage com os eletróns do gás quente dos aglomerados de galáxias, distorcendo a aparência do brilho de fundo de microondas visto a partir da Terra.  Quanto maior e mais denso for o aglomerado, maior será este efeito. O El Gordo foi descoberto num rastreio da radiação de fundo feito pelo Atacama Cosmology Telescope.

O Very Large Telescope do ESO foi utilizado pela equipe para medir as velocidades das galáxias nesta enorme colisão de aglomerados e também para medir a sua distância à Terra. Adicionalmente, o Observatório de raios-X Chandra da NASA foi utilizado para estudar o gás quente no aglomerado.

Embora o tamanho e distância do aglomerado El Gordo sejam bastante incomuns, os autores dizem que os novos resultados são, ainda assim, consistentes com a atual ideia de um Universo que começou com o Big Bang e que é essencialmente constituído por matéria escura e energia escura.

O El Gordo formou-se, muito provavelmente, de forma semelhante ao aglomerado Bala, o espetacular aglomerado de galáxias em interação que se encontra a quase quatro bilhões de anos-luz mais próximo da Terra.

© NASA/ESA (aglomerado de galáxias Bala)

Em ambos os aglomerados há evidências de que a matéria normal, constituída principalmente por gás quente brilhando em raios-X, foi arrancada da matéria escura. O gás quente é desacelerado pela colisão, o mesmo não acontecendo à matéria escura.

Fonte: ESO

Raios cósmicos vindos de galáxia próxima

O HESS (High Energy Stereoscopic System) é um sistema de telescópios que detecta raios cósmicos de alta energia oriundas de regiões com explosões estelares de sistemas galácticos fora da Via Láctea.

© SSRO (galáxia espiral NGC 253)

Entre 2005 e 2008, os astrofísicos utilizaram o HESS na Namíbia ao longo de um período de observação total de 119 horas para detectar os raios gama com energia superior a 220 GeV (bilhões de elétron-volts). A fonte destes raios reside precisamente no centro óptico da galáxia espiral NGC 253, uma das galáxias mais próximas fora do chamado grupo local de nossa Via Láctea e suas companheiras, a uma distância de cerca de 12 milhões anos-luz de distância.
O fluxo de radiação da região de explosões estelares da NGC 253 medido pelo HESS implica uma densidade de raios cósmicos enormes - mais de 1.000 vezes maior do que no centro da Via Láctea!
Um grande número de estrelas de grande massa nascem no coração dessas galáxias, e depois explodem como supernovas. Nos restos que deixam para trás, as partículas são aceleradas a energias muito elevadas.
Além disso, a densidade alta de gás faz a conversão dos raios cósmicos em raios gama em torno de uma ordem de magnitude mais eficiente. Assim, a região central da NGC 253 brilha em torno de cinco vezes mais à luz de raios gama como todo o resto da galáxia juntos.
Observações em luz visível, bem como nas faixas de frequência do infravermelho e de rádio já haviam mostrado que existia uma pequena região no centro da NGC 253, que gerou um número muito elevado de estrelas. Esta região apresenta uma densidade muito alta de poeira interestelar e gás.
As estrelas de alta massa que nasceram na região consomem seu combustível nuclear de forma relativamente rápida e cambaleiam em uma crise de energia no final da sua vida. O núcleo entra em colapso, enquanto a estrela destrói a si mesma em uma explosão final. Como uma supernova, de repente se inflama tornando-se um milhão ou até um bilhão de vezes mais brilhante do que antes. As partículas carregadas aceleradas com energias muito elevadas nos restos de explosões reagem com o meio circundante ou com campos eletromagnéticos para gerar raios gama de alta energia.

© MPG (fluxo de energia utilizando a técnica Cherenkov)

O HESS é constituído de quatro telescópios, cada um com uma área de espelho de 108 metros quadrados, que observam fracos flashes azulados e extremamente curtos de luz. Este efeito é denominado de radiação Cherenkov que é emitida por chuveiros de partículas criados quando de raios gama de alta energia colidem com as moléculas na atmosfera da Terra. O HESS está em operação desde o início de 2004.

Fonte: Max-Planck-Gesellschaft

Mapeando matéria escura em galáxias

A imagem abaixo é parte da pesquisa COMBO-17 (Classifying Objects by Medium-Band Observations in 17 Filters), um projeto dedicado à gravação de imagens detalhadas de pequenas áreas do céu através de filtros de 17 cores diferentes.

© ESO (aglomerado Abell 901e Abell 902)

A área coberta nesta imagem é apenas do tamanho da Lua cheia, mas milhares de galáxias podem ser identificadas apenas dentro desta pequena região.
A imagem foi tirada com um tempo de exposição de quase sete horas, o que permitiu à câmera captar a luz de objetos muito tênues e distantes, bem como aqueles que estão mais perto de nós. Galáxias com estruturas claras e regulares, como o modelo espiral vista de lado perto do canto superior esquerdo, estão apenas alguns bilhões de anos-luz de distância. Os mais fracos, objetos difusos estão tão longe que levou nove ou dez bilhões de anos para sua luz chegar até nós.
A pesquisa COMBO-17 é uma ferramenta poderosa para estudar a distribuição da matéria escura em galáxias. A matéria escura é uma substância misteriosa, que não emite nem absorve luz e só pode ser detectada por sua força gravitacional sobre outros objetos. Algumas das galáxias mais próximas agem como lentes que distorcem a luz proveniente de galáxias distantes situadas ao longo da mesma linha de visão. Ao medir essa distorção, um efeito conhecido como lente gravitacional, os astrônomos são capazes de compreender como a matéria escura é distribuída nos objetos que funcionam como lentes.
A distorção é fraca e, portanto, quase imperceptível ao olho humano. No entanto, devido ao rastreamento do céu com 17 filtros permite medições de distâncias extremamente precisas, é possível determinar se duas galáxias que parecem virtualmente próximas, na verdade as distâncias são muito diferentes da Terra. Depois de identificar os sistemas de lentes cósmicas, a distorção pode ser medida pela média ao longo de milhares de galáxias. Com mais de 4.000 lentes gravitacionais identificadas, este é um método ideal para ajudar os astrônomos a compreender melhor a matéria escura.
Esta imagem foi obtida com três dos 17 filtros do projeto: B (azul), V (verde) e R (vermelho). Dados através de um filtro no infravermelho próximo adicional foi também usado.

Fonte: ESO

Mineral raro na Lua foi encontrado na Terra

Um mineral raro, chamado tranquillityita, que somente havia sido encontrado em amostras rochosas da Lua há mais de quarenta anos, foi descoberto na Austrália.

© Birger Rasmussen (mineral tranquillityite)

"É incrível que a tranquillityita exista há todo esse tempo em rochas na Terra e que tenham se passado uns 40 anos desde que foi encontrado na Lua para fosse detectado aqui", disse Birger Rasmussen, líder da equipe da Universidade de Curtin, que fez a descoberta.
A tranquillityita deve seu nome ao Mar da Tranquilidade, superfície da Lua onde o mineral raro foi encontrado pela primeira vez, junto à armalcolita e ao pyroxferroite, durante uma expedição da Apolo XI em 1969.
Os dois últimos minerais foram encontrados na Terra nos anos seguintes à viagem à Lua, e há dois anos foi detectada a presença da tranquillityita em mostras rochosas da Austrália Ocidental.
Três longas e exaustivas análises confirmaram que se trata do mesmo mineral encontrado na Lua. Segundo os geólogos, o desenvolvimento da ciência desde 1969, que agora permite moer as pedras em pós extremamente finos para submetê-los a testes isotópicos ou para determinar sua idade, foi muito útil para detectar a presença do mineral na Terra.
A descoberta ocorreu por acaso, quando o grupo de cientistas estava analisando detalhadamente fatias da rocha com um microscópio para detectar elétrons.
O mineral, de cor marrom avermelhada, tem forma de pequenas agulhas mais finas que o diâmetro do cabelo humano, e sua composição tem principalmente sílica, zircônio, titânio e ferro.
A tranquillityita, que até agora foi encontrada em seis locais da Austrália Ocidental, está presente em rochas ígneas como a dolerita, conhecida popularmente como "granito negro" e é um dos últimos minerais que se cristalizam do magma.
Os pesquisadores suspeitam que a tranquillityita logo será reconhecida em rochas similares à dolerita no mundo todo.
O mineral, que aparece em minúsculas quantidades e não tem valor econômico, poderia ser útil para determinar a idade das rochas em que o mineral foi encontrado.

Fonte: Geology

Uma rara estrela giratória

Foi descoberta uma estrela giratória que parece ser mais velha do que a explosão que deu origem a ela.

© ESA/XMM-Newton (pulsar SXP 1062)

Essa estrela em rotação é um pulsar e tem um núcleo superdenso de uma estrela de grande massa que se transformou em uma supernova.
Esse pulsar, conhecido como SXP 1062, está girando muito lentamente, o que sugere uma idade avançada. Mas o pulsar não é tão antigo quanto parece, porque a estrela provavelmente explodiu menos de 40 mil anos atrás, de acordo com os pesquisadores.
Pulsares são criados após explosões de supernovas, quando restos de uma estrela que entrou em colapso se tornam tão densos que prótons e elétrons se ligam formando uma estrela de nêutrons.
Devido à conservação de momento angular, as recém-formadas estrelas de tamanho extremamente pequeno giram muito rápido. Elas são chamadas de pulsares porque essa rotação faz com que a luz apareça pulsando em intervalos regulares.
“Não são muitos os pulsares que já foram observados dentro de suas remanescentes de supernova, e este é o primeiro exemplo claro disso na Pequena Nuvem de Magalhães (uma das galáxias satélites da Via Láctea)”, afirmou Vincent Hénault-Brunet, líder do estudo da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido.
A equipe de Hénault-Brunet usou o telescópio espacial Chandra, da NASA, e o observatório XMM-Newton da ESA para detectar os raios-X emitidos pelo SXP 1062.
A maioria dos pulsares gira muito rapidamente, com alguns deles fazendo centenas de rotações por segundo. Mas SXP 1062 está girando apenas uma vez a cada 18 minutos, aproximadamente.
O aspecto mais interessante deste pulsar é possivelmente seu período extremamente longo, de 1.062 segundos, que está intrigando os cientistas. Ele é um dos pulsares mais lentos já registrados. Pulsares que giram lentamente são particularmente mais difíceis de serem detectados. Apenas alguns com períodos mais longos do que alguns milhares de segundo foram observados até agora.
Como os pulsares ficam mais lentos à medida que envelhecem, a rotação lenta do SXP 1062 parece implicar em uma idade avançada, em contraste com o remanescente de supernova bastante recente que o rodeia.
Novas informações dos raios-X deverão ser obtidas para descobrir a variabilidade do sistema com maiores detalhes e aprofundar a pesquisa do espectro óptico para investigar as propriedades da estrela companheira.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Núcleo rosa e esfumaçado da Nebulosa Ômega

A nova imagem da Nebulosa Ômega, obtida pelo Very Large Telescope (VLT) do ESO é uma das imagens mais nítidas deste objeto, captada a partir do solo.

© ESO (Nebulosa Ômega)

A imagem mostra as regiões centrais rosadas e esfumaçadas desta famosa maternidade de estrelas e revela com um detalhe extraordinário a paisagem cósmica composta por nuvens de gás, poeira e estrelas recém-nascidas.

O gás colorido e a poeira escura da Nebulosa Ômega servem de matéria prima na criação da próxima geração de estrelas. Nesta região particular da nebulosa, as estrelas mais jovens - brilhando de forma ofuscante em tons branco-azulados - iluminam todo o conjunto. As zonas de poeira da nebulosa, semelhantes a brumas, contrastam visivelmente com o gás brilhante. As cores vermelhas dominantes têm origem no hidrogênio, que brilha sob a influência da intensa radiação ultravioleta emitida pelas estrelas quentes jovens.

A Nebulosa Ômega tem muitos nomes, dependentes de quem a observou, quando e do que julgou ter visto. Entre esses nomes inclui-se: Nebulosa do Cisne, Nebulosa Cabeça de Cavalo e ainda Nebulosa Lagosta. Este objeto foi também catalogado como Messier 17 (M17) e NGC 6618. A nebulosa situa-se entre 5.000 e 6.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Sagitário. Um alvo bastante popular entre os astrônomos, este campo de poeira e gás brilhante é uma das mais jovens e mais ativas maternidades estelares na Via Láctea, onde nascem estrelas de grande massa.

A imagem foi obtida com o instrumento FORS (Focal Reducer and Spectrograph) montado no telescópio Antu, um dos quatro grandes telescópios que compõem o VLT. Para além do enorme tamanho do telescópio, o fato da atmosfera se ter mantido excepcionalmente estável durante as observações, apesar da existência de algumas nuvens, contribuiu de forma decisiva para a ótima nitidez da imagem, pois apresentou pouca degradação e cintilação, resultando por isso numa das melhores imagens desta região da Nebulosa Ômega, obtida a partir do solo.

Esta imagem é uma das primeiras imagens obtidas no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO. O programa Jóias Cósmicas do ESO trata-se de uma iniciativa no âmbito da divulgação científica, que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza pouco tempo de observação, combinado com tempo de telescópio inutilizado, de modo a minimizar o impacto nas observações científicas. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso colocados à disposição dos astrônomos através do arquivo científico do ESO.

Fonte: ESO

Uma diferente visão da Galáxia do Charuto

Em 2006 o telescópio Hubble registrou uma bela imagem da galáxia M82, também conhecida como Galáxia do Charuto.

© Hubble (galáxia M82)

Esta imagem mostrou uma galáxia brasa e dominada por gás brilhante e poeira com as estrelas quase invisíveis.

Recentemente, uma nova imagem também obtida pela telescópio Hubble mostra a visão mais detalhada até hoje já feita do núcleo da M82. A M82 é rica em poeira, estrelas jovens e gás brilhante; ela está localizada a aproximadamente 12 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação da Ursa Major (O Grande Urso).

© Hubble (núcleo da galáxia M82)

A razão da imagem ser mais detalhada e parecer tão drasticamente diferente se deve à escolha feita pelos astrônomos quando eles planejaram a observação. As câmeras do Hubble não enxergam colorido, elas são sensíveis a um grande intervalo de comprimentos de onda mas somente observam o objeto em tons de cinzas. As imagens coloridas são construídas passando a luz do objeto por diferentes filtros coloridos e combinando as imagens resultantes, e é a escolha desses filtros que faz a grande diferença no resultado final.

Usando filtros que permitem bandas de cores relativamente largas, similares àquelas observadas por nossos olhos, os astrônomos constroem imagens com aparência natural de modo que as estrelas fiquem brilhantes, já que elas brilham através de praticamente todo o espectro.

Usando filtros transparentes que permitem a passagem somente de comprimentos de onda emitidos por elementos químicos específicos, como nessa imagem, é possível isolar a luz das nuvens de gás e bloquear a luz das estrelas. Isso explica por que as estrelas aparecem apagadas nessa imagem da M82 e por que as linhas de poeira tem uma silhueta tão bem definida contra as nuvens brilhantes de gás.

A imagem da M82 mostra a luz emitida pelo enxofre (em vermelho), a luz visível e a luz ultravioleta do oxigênio (em verde e azul respectivamente) e a luz do hidrogênio em ciano.

Fonte: ESA

Disco numa galáxia gêmea da Via Láctea

A câmera em infravermelho e o espectrômetro (NICMOS) a bordo do telescópio Hubble captou uma imagem penetrando no disco de poeira da galáxia NGC 4013.

© NASA (galáxia NGC 4013)

Para surpresa dos astrônomos, foi encontrada uma estrutura brilhante, que pode ser um anel de estrelas recém-formadas visto de lado. A NGC 4013, que é semelhante a nossa Via Láctea, reside na constelação da Ursa Maior a 55 milhões de anos-luz da Terra.
O instrumento NICMOS capta comprimentos de onda na região do infravermelho próximo que possibilita penetrar além da poeira que obscurece o interior da galáxia. A estrutura em formato de anel observado circunda o núcleo tem cerca de 720 anos-luz de largura, que é o tamanho típico da maioria das estrelas que formam anéis encontrados em galáxias de disco.
O olho humano não consegue ver a luz infravermelha, as cores foram atribuídas para corresponder a comprimentos de onda do infravermelho próximo. A luz azul representa os mais curtos comprimentos de onda do infravermelho próximo e a luz vermelha corresponde aos comprimentos de onda maiores.
Esta foto, que foi tirada com um filtro sensível ao elemento hidrogênio, mostra o brilho de estrelas e gás. Foi utilizada essa informação para calcular a taxa de formação estelar na estrutura do anel.

Fonte: Daily Galaxy

Buraco negro absorverá nuvem de gás frio

Com massa de cerca de quatro milhões de sóis, o buraco negro do centro da Via Láctea, Sagittarius A, possui uma força gravitacional tão grande que, no devido tempo, irá consumir tudo que existe na galáxia.

© ESO (ilustração de um buraco negro)

Astrofísicos têm observado nos últimos 20 anos estrelas e outros corpos espaciais girando em torno do buraco negro, mas nunca viram um objeto sendo sugado para dentro dele.
Contudo, novas observações por infravermelho feitas do VLT (Very Large Telescope) do ESO, que fica no norte do Chile, mostraram uma nuvem de gás frio dirigindo-se quase diretamente para o buraco negro a uma velocidade maior do que 1.609 quilômetros por segundo. Parte da nuvem de poeira chegará ao horizonte de eventos do buraco negro, o ponto sem retorno, em 2013.
A enorme gravidade do buraco deve acelerar e comprimir o gás, aquecendo-o de 227 até próximo de 6 milhões de graus Celsius e fazendo com que emita raios-X. Embora os astrofísicos já tenham visto uma emissão de raios-X como essa, eles nunca souberam com certeza o que as produziu.
"Geralmente, nós apenas visualizamos a luz", vinda dos raios-X, afirmou Eliot Quataert, astrônomo da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e membro da equipe que publicou as observações na revista Nature.

Porém, dessa vez os astrofísicos compreenderão o que está ocorrendo, por isso, poderão verificar se os raios-X se comportam de acordo com a teoria.

The New York Times

Colisão de galáxias geram novas estrelas

Uma colisão entre quatro galáxias localizada a 1 bilhão de anos-luz da Terra foi captada nesta imagem, tirada pela Advanced Camera for Surveys (ACS) instalada no Hubble.

© NASA (IRAS 19297-0406)

Os destroços galácticos do IRAS 19297-0406 fazem parte de uma classe de galáxias conhecidas como galáxias infravermelhas ultraluminosas (ULIRGs), que estão criando uma torrente de novas estrelas.
As ULIRGs são consideradas as progenitoras das galáxias elípticas maciças. O brilho das ULIRGS são intensos na luz infravermelha e aparecem 100 vezes mais brilhante do que nossa Via Láctea.
A grande quantidade de poeira nestas galáxias é gerada por uma avalanche de novas estrelas que surgem da colisão. O IRAS 19297-0406 está produzindo cerca de 200 novas estrelas semelhantes ao Sol a cada ano; cerca de 100 vezes mais estrelas do que a nossa Via Láctea cria. O foco desta formação de estrelas é a região central (os objetos amarelos). Esta área é inundada pela poeira criada durante a formação de estrelas. O material azul brilhante ao redor da região central corresponde ao brilho ultravioleta das estrelas novas. A luz ultravioleta não é obscurecida pela poeira.
O sistema de colisão tem um diâmetro de cerca de 30.000 anos-luz, ou cerca da metade do tamanho da Via Láctea. A cauda (material azul fraco à esquerda) se estende por mais de 20.000 anos-luz.
O IRAS 19297-0406 pode ser semelhante ao grupo chamado Hickson Compact, um grupo de pelo menos quatro galáxias em uma configuração compacta que estão isoladas de outras galáxias. As galáxias estão tão juntas que elas perdem energia através da atração implacável da gravidade. Eventualmente, elas colapsam formando uma galáxia maciça.

Fonte: Daily Galaxy

Anel gigante contendo buracos negros

O Arp 147, localizado a 430 milhões de anos-luz da Terra, contém os restos de uma galáxia espiral (à direita) que colidiu com a galáxia elíptica à esquerda, conforme visto na imagem a seguir obtida pelos telescópios Hubble e Chandra.

© Hubble/NASA (ARP 147)

Esta colisão produziu uma onda crescente de formação de estrelas que aparece como um anel azul com 30.000 anos-luz de diâmetro, contendo grande quantidade de estrelas massivas jovens. Estas estrelas durante sua evolução com cerca de alguns milhões de anos explodem como supernovas, deixando para trás estrelas de nêutrons e buracos negros.
Uma fração das estrelas de nêutrons e buracos negros terão estrelas companheiras, e podem tornar-se fontes brilhantes de raios-X, que são detectadas pelo telescópio de raios-X Chandra. As nove fontes de raios-X espalhadas por todo o anel no Arp 147 são tão brilhantes que elas devem conter buracos negros, com massas da ordem de 10 a 20 vezes maiores que a do Sol.
Uma fonte de raios-X também é detectada no núcleo da galáxia em vermelho do lado esquerdo e provavelvemente é devida a existência de um buraco negro supermassivo. Outros objetos não relacionados com o Arp 147 também são visíveis: uma estrela no primeiro plano no canto inferior esquerdo da imagem e um quasar de fundo como a fonte na cor rosa acima e à esquerda da galáxia vermelha.
Observações no infravermelho com o telescópio espacial Spitzer da NASA e observações no ultravioleta com o telescópio Galex (Galaxy Evolution Explorer) da NASA permitiram estimativas da taxa de formação de estrelas no anel. Estas estimativas combinadas com o uso de modelos para a evolução de estrelas binárias possibilitou inferir que a formação de estrelas mais intensa provavelmente terminou há cerca de 15 milhões de anos atrás.

Fonte: NASA

Exoplanetas ao redor da estrela HR 4796A

Uma equipe de astrônomos do Projeto SEEDS (Strategic Exploration of Exoplanets and Discs by Subaru), liderada pelo astrônomo japonês Motohide Tamura, com auxílio do telescópio japonês Subaru, localizado no Havaí, descobriu a possível presença de vários exoplanetas dentro do anel de poeira da estrela HR 4796A.

© NAOJ (anel de poeira ao redor da estrela  HR 4796A)

A jovem estrela de apenas 8 milhões de anos é parte de um sistema estelar binário composto por uma estrela branca da sequência principal e uma anã vermelha, localizada a cerca de 220 ​​anos-luz do Sol na constelação de Centaurus. A HR 4796A é cerca de duas vezes mais massiva e vinte vezes mais luminosa que o Sol.

Embora o Telescópio Espacial Hubble tenha levado outro grupo de astrônomos a suspeitar da presença de exoplanetas, esta imagem do Telescópio Subaru confirma a existência deles; e vai melhorar a compreensão da relação entre a poeira ao redor da estrela e a formação de planetas.

Este desequilíbrio na órbita de poeira é provavelmente causado pela ação, até agora despercebida, de planetas maciços que podem ter sua órbita dentro do anel. Além disso, a imagem do anel revela a presença de poeira fina que se estendem além do órbita principal.

A explicação mais provável é que esses planetas escondidos no anel circundante atraiam a poeira por sua força gravitacional, que desequilibra a órbita do anel à medida que aumentam sua massa. Simulações de computador mostraram que as marés gravitacionais podem mudar a forma de um anel de poeira, e os resultados de um outro anel de poeira excêntrico em torno da estrela Fomalhaut pode ser evidência observacional para o processo.

Se os instrumentos atuais ainda não são capazes de detectar planetas em torno de HR 4796A, é certamente pelo fato da sua massa ser muito baixa. No entanto, a imagem do telescópio Subaru deu aos cientistas evidências de sua presença por sua influência sobre a poeira circunstelar.

Esta imagem foi um verdadeiro desafio técnico, é o resultado da correção da turbulência atmosférica pelo sistema de óptica adaptativa do telescópio para encontrar nitidez das imagens e da aplicação de uma técnica de processamento sofisticado para eclipsar a luz das estrelas e fortalecer a débil luz refletida a partir do anel de modo que se torna visível.

Fonte: National Astronomical Observatory of Japan

Névoa laranja e azul em Titã

A imagem abaixo foi realizda pela sonda Cassini da NASA apontada para a região polar sul da maior lua de Saturno, Titã, e mostra uma depressão dentro das camadas de névoa laranja e azul perto do polo sul do satélite.

© NASA/Cassini (Titã)

As camadas de névoa de alta altitude da lua aparecem em azul, enquanto que a principal névoa atmosférica aparece em laranja. A diferença na cor pode ser devido ao tamanho das partículas que formam a névoa. Provavelmente, se essa for a causa, a névoa azul é formada por partículas menores do que a névoa laranja.

A camada de depressão ou atenuada aparece na área de transição entre a névoa azul e laranja a aproximadamente um terço do caminho da borda esquerda da imagem. O polo sul da lua está na parte superior direita da imagem. Essa imagem sugere que o vórtice do polo norte de Titã, tem rotação de norte para sul.

O polo sul de Titã está em sentido à escuridão à medida que o Sol avança em direção ao norte a cada dia que se passa. A camada superior de névoa na atmosfera de Titã ainda é iluminada pela luz do Sol.

A imagem foi feita através de uma combinação de outras imagens obtidas com os filtros espectrais azul, verde e vermelho gerando assim essa imagem em cor natural. A sonda Cassini captou esta imagem a uma distância aproximada de 134.000 quilômetros de Titã.

Fonte: NASA

Uma lâmpada de raios X

Em 1991 a astrofísica gaúcha Thaisa Storchi Bergmann descobriu um disco de matéria, uma nuvem achatada de gás ionizado, que gira em torno do buraco negro situado no centro da NGC 1097, uma bela galáxia espiral da constelação de Fornax, distante 45 milhões de anos-luz da Terra.

© ESO (galáxia espiral NGC 1097)

Durante uma década, a pesquisadora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) observou uma vez por ano a galáxia e constatou que o disco de gás não era uniforme. A nuvem continha um braço espiral que, a cada cinco anos e meio, dava uma volta completa em torno do buraco negro. A astrofísica também verificou que, por vezes, o disco se tornava mais brilhante do que o usual. Esses picos de luminosidade foram interpretados como sendo decorrentes de o buraco negro ter, nesses momentos, engolido mais matéria proveniente da nuvem, em razão de talvez haver ali uma maior densidade ou quantidade de gás para ser sugado.

Novas observações feitas com o telescópio Gemini Sul, situado em Cerro Pachon, no Chile, entre o final do ano passado e o início de 2011, corrigiram a periodicidade em que ocorre o ciclo da volta completa do braço espiral para um intervalo de um ano e meio e identificaram uma segunda variação na luminosidade do disco ao redor do buraco negro da galáxia – desta vez com uma frequência temporal muito menor, da ordem de uma semana. As emissões em raios X da parte mais interna da nuvem gasosa, mais quente e que envolve diretamente o buraco negro, variam em questão de dias, como se fosse uma lâmpada, e o clarão se irradia do centro para as bordas do disco. Como demora cerca de uma semana para a luz viajar do centro para a periferia da nuvem, o tamanho do raio do disco de matéria deve ser de sete dias-luz. “Só conseguimos perceber essa variação porque fizemos observações semanais da galáxia durante três meses seguidos”, diz Thaisa.

O disco de matéria da NGC 1097 apresenta irregularidades. Sua região central é mais grossa do que os setores mais afastados do buraco negro. Tecnicamente, possui a forma de um toroide, uma figura que lembra um pneu ou biscoito com um furo no meio. “É como se essa rosquinha fosse uma lâmpada de alta energia fixada num poste que se encontra um pouco mais elevado do que o resto do disco de gás”, compara Thaisa. “Ela se acende ou se intensifica em função da quantidade de gás que cai no buraco negro.”

No estudo, os pesquisadores analisaram dados obtidos pelo Gemini referentes à chamada linha espectral H-alfa, a emissão de energia mais intensa e visível do átomo de hidrogênio, proveniente da zona periférica do disco. Concluíram que a variação de emissão nessa região se devia à reverberação da luminosidade originada na “rosquinha”. Não se sabe exatamente por que a lâmpada pisca em intervalos de sete dias, mas esse evento provavelmente tem a ver com as variações na quantidade de matéria sugada pelo buraco negro. “Ele estava acostumado com um regime de captura de gás e, de repente, se viu obrigado a engolir mais matéria”, compara o astrofísico brasileiro Rodrigo Nemmen, outro autor do trabalho, que faz pós-doutoramento no Goddar Space-Flight Center, da NASA.

© ESO (região central da galáxia NGC 1097)

Como se sabe, não é possível observar de forma direta um buraco negro, uma região do espaço tão densa e compactada, dotada de um enorme campo gravitacional, da qual nada escapa, nem a luz. Mas um objeto com essas características fornece pistas indiretas de sua presença. Quando se descobre uma fonte misteriosa de radiação, em especial de raios X, num ponto do Universo, como o centro de uma galáxia ativa, uma das possíveis explicações para o fenômeno é a existência de um buraco negro. Pouco antes de ser tragada pelo campo gravitacional do buraco negro, a matéria do disco de gás se encontra tão aquecida que libera energia na forma de radiação. Portanto, quando ocorre um pico de absorção de matéria, é esperado que a região mais interna do disco, a lâmpada, aumente sua luminosidade e reverbere essa energia extra para suas bordas. 

Conhecer o tempo que a luz demora para viajar da parte mais central para a periferia de uma nuvem de gás permite obter uma estimativa da dimensão do disco de matéria independentemente de outros modelos teóricos. “Tendo a dimensão do disco e a velocidade do gás em torno do mesmo, que inferimos a partir de emissões ópticas e pode chegar a 10 mil quilômetros por segundo, podemos obter a massa do buraco negro”, explica Thaisa. Por meio dessa abordagem alternativa, os astrofísicos brasileiros recalcularam esse parâmetro do buraco negro no centro da NGC 1097. Deu um resultado da ordem de 100 milhões de massas solares, número que é compatível com estimativas feitas por outras técnicas.

Fonte: FAPESP (Pesquisa)