Formação estelar intensa travada abruptamente por buracos negros

Utilizando o telescópio APEX, uma equipe de astrônomos descobriu a melhor relação encontrada até hoje entre os mais intensos episódios de formação estelar no Universo primordial e as galáxias de maior massa que se observam atualmente.

© ESO/APEX (formação de estrelas em galáxias distantes)

As galáxias, em pleno crescimento devido a fortes episódios de formação estelar no Universo primitivo, viram o nascimento de novas estrelas parar abruptamente, deixando-as como galáxias de elevada massa, mas passivas, com estrelas envelhecidas no Universo atual. Os astrônomos pensam ter encontrado o provável responsável desta súbita parada na formação estelar: o surgimento de buracos negros supermassivos.

Os astrônomos combinaram observações da câmera LABOCA, instalada no telescópio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) de 12 metros, operado pelo ESO, com medições feitas com o VLT (Very Large Telescope) também do ESO, o telescópio espacial Spitzer da NASA e outros, para observar como é que galáxias brilhantes e muito distantes se juntam para formar grupos e aglomerados.

Quanto mais compacto é o grupo ou aglomerado de galáxias, mais massa têm os seus halos de matéria escura - o material invisível que compõe a maior parte da massa da galáxia. Os novos resultados obtidos são as medições mais precisas que temos sobre o modo de formação de aglomerados para este tipo de galáxias.

As galáxias estão tão distantes que a sua luz demorou cerca de dez bilhões de anos para chegar até à Terra, por isso são observadas tal como eram há cerca de dez bilhões de anos atrás. Nesta imagem do Universo primordial na região da Constelação Fornax as galáxias estão sujeitas ao tipo de formação estelar mais intensa que se conhece, a chamada formação estelar explosiva.

Ao medir as massas dos halos de matéria escura em torno das galáxias e utilizando simulações de computador para estudar como é que estes halos crescem com o tempo foi possível descobrir que estas galáxias distantes com formação explosiva de estrelas no cosmos primitivo transformam-se eventualmente em galáxias elípticas gigantes - as galáxias de maior massa existentes no Universo atual.

“Esta é a primeira vez que conseguimos mostrar de maneira clara a relação que existe entre as galáxias mais energéticas que apresentam formação estelar explosiva no Universo primordial e as galáxias de maior massa presentes no Universo atual,” explica Ryan Hickox (Darthmouth College, EUA e Durham University, RU), o cientista que lidera a equipe.

Adicionalmente, as novas observações indicam que a formação estelar explosiva nestas galáxias distantes durou meros 100 milhões de anos - um tempo muito curto em termos cosmológicos - no entanto, durante este breve período, a quantidade de estrelas nas galáxias duplicou. A parada abrupta deste crescimento tão rápido corresponde a outro episódio na história das galáxias, o qual não se compreende ainda muito bem.

“Sabemos que as galáxias elípticas de elevada massa pararam de produzir estrelas de modo súbito há muito tempo atrás, encontrando-se agora bastante passivas. Os cientistas tentam imaginar o que poderia ser suficientemente poderoso para conseguir desligar a formação estelar explosiva duma galáxia inteira,” diz Julie Wardlow (University of California, Irvine, EUA e Durham University, RU), um membro da equipe.

Os resultados da equipe apontam para uma possível explicação: nessa fase da história do cosmos, as galáxias com formação estelar explosiva aglomeram-se de modo muito semelhante aos quasares, o que indica que estes últimos são encontrados nos mesmos halos de matéria escura. Os quasares estão entre os objetos mais energéticos do Universo - faróis galácticos que emitem intensa radiação, alimentados por um buraco negro supermassivo situado nos seus centros.

Existem cada vez mais evidências que sugerem que a formação estelar explosiva intensa alimenta também o quasar, com enormes quantidades de matéria a serem sugadas pelo buraco negro. O quasar, por sua vez, emite enormes quantidades de energia que provavelmente limparão o restante do gás da galáxia - a matéria prima necessária à formação de novas estrelas - travando assim de maneira eficaz a fase de formação estelar.

“Em poucas palavras, a intensa formação estelar dos dias de glória das galáxias acabou também por ser a sua perdição ao alimentar os buracos negros nos seus centros, os quais rapidamente limpam ou destroem as nuvens de formação estelar,” explica David Alexander (Durham University, RU), um membro da equipe.

Fonte: ESO

A Cruz de Einstein

A imagem a seguir feita pelo telescópio espacial Hubble sugere que a galáxia conhecida como UZC J224030.2+032131 tem cinco diferentes núcleos!

© Hubble (Cruz de Einstein)

Porém, o núcleo da galáxia é somente o objeto mais apagado e difuso no centro da estrutura em forma de cruz formada por quatro outros pontos, que são na verdade imagens de um quasar distante localizado em segundo plano com relação à galáxia.

A essa combinação de objetos que na verdade tem uma galáxia e uma miragem de um quasar, se dá o nome de Cruz de Einstein, e nada mais é do que a confirmação visual da Teoria Geral da Relatividade. Esse é um dos melhores exemplos do fenômeno conhecido como lente gravitacional, ou seja, a inclinação da luz pela gravidade como previsto por Einstein no início do século passado. Nesse caso, a poderosa gravidade da galáxia age como uma lente distorcendo e amplificando a luz do quasar situado atrás dela, produzindo quatro imagens do distante objeto.

O quasar está a uma distância aproximada de 11 bilhões de anos-luz na direção da constelação de Pegasus, enquanto que a galáxia que funciona como a lente está aproximadamente 10 vezes mais perto. O alinhamento entre os dois objetos é impressionante, dentro de 0.05 arcos de segundo, e principalmente esse alinhamento é o responsável para que esse tipo de lente gravitacional seja observada.

Essa imagem é provavelmente a mais nítida já feita da Cruz de Einstein e foi produzida pela Wide Field and Planetary Camera 2 do Hubble. O campo de visão da imagem é de 26 por 26 arcos de segundo.

Fonte: ESA

Redemoinhos numa galáxia espiral barrada

A imagem abaixo mostra a forma de roda da galáxia NGC 2217, na constelação de Canis Major (Cão Maior).

© ESO (galáxia NGC 2217)

Na região central da galáxia está uma barra constituída de estrelas dentro de um anel oval. Mais adiante, um conjunto de braços espirais formam um anel circular ao redor da galáxia. A NGC 2217 é, portanto, classificada como uma galáxia espiral barrada, e sua aparência circular indica que a vemos quase de frente.
Os braços espirais exteriores têm uma cor azulada, indicando a presença estrelas jovens, luminosas e quentes, nascidas fora das nuvens de gás interestelar. O bojo central e barra apresentam uma aparência amarelada, devido à presença de estrelas mais velhas. Estrias escuras também podem ser vistas em alguns locais dos braços da galáxia e do bojo central, onde a poeira cósmica bloquea algumas das estrelas.
A maioria das galáxias espirais no Universo local - incluindo a nossa Via Láctea - paracem ter uma barra de algum tipo, e estas estruturas desempenham um papel importante no desenvolvimento de uma galáxia. Elas podem, por exemplo, canalizar o gás em direção ao centro da galáxia, ajudando no abastecimento de um buraco negro central, ou para formar novas estrelas.

Fonte: ESO

Exoluas podem ser comuns no Universo

Segundo um novo estudo, cerca de um a cada dez planetas rochosos que ficam em torno de estrelas como o nosso Sol pode hospedar uma lua proporcionalmente tão grande quanto à da Terra.

© SPL (impacto de uma exolua com um exoplaneta)

Antes, os cientistas achavam que a nossa lua era desproporcionalmente grande (mais de um quarto do diâmetro da Terra), e que isso era raro. Agora, através de simulações computacionais de formação de planetas, os pesquisadores mostraram que os impactos grandiosos que resultaram na nossa Lua podem ser na verdade comuns.

Os cientistas criaram uma série de simulações para observar como os planetas se formam a partir de gases e pedaços de rocha, chamados planetesimais.

A teoria mais comum é de que nossa Lua se formou no início da história da Terra, quando um planeta do tamanho de Marte se chocou conosco, resultando em um disco de material fundido que rodeia a Terra (eventualmente esse material se uniu para formar a Lua como a conhecemos).

A equipe usou os resultados do estudo inicial para descobrir a probabilidade de eventos de grande impacto formarem grandes satélites da mesma forma. Os resultados mostram que há uma probabilidade de 8,33% de gerar um sistema composto por um planeta com mais da metade da massa da Terra e uma lua com mais da metade da nossa Lua.

Os resultados também podem ajudar a identificar outros planetas favoráveis à vida. Sebastian Elser, da Universidade de Zurique, disse que as novas estimativas para a probabilidade de satélites como a Lua poderiam ser úteis na procura de planetas fora do Sistema Solar. Essas grandes luas podem confundir as medidas na descoberta de planetas; sabendo que os satélites de grande porte podem ser comuns essas medições tornam-se mais favoráveis.

Além disso, a nossa Lua estabiliza a sua obliquidade, ou seja, a inclinação do eixo da Terra, que poderia variar drasticamente em tempos relativamente curtos, que por sua vez causaria mudanças na forma como o calor do Sol é distribuído em todo o planeta.

Portanto, a presença da Lua proporciona um ambiente mais estável em que a vida possa evoluir.

Já o especialista em formação de planetas Eiichiro Kokubo alerta que devemos tomar cuidado com o novo estudo. Segundo ele, há vários parâmetros ainda desconhecidos que afetam grandemente a formação e evolução lunar e, consequentemente, a probabilidade de um planeta hospedar uma grande lua.

Por exemplo, ainda é impossível colocar números nos efeitos de um planeta antes do impacto, ou como o disco de material é formado e evolui depois desse impacto. “Eu acho que devemos assumir o estudo como uma possível ideia, um cálculo com base no que sabemos sobre a formação de planetas terrestres e luas atualmente”, explica Kobuko.

Fonte: Scientific American

Novas cores da Nebulosa da Hélice

O telescópio VISTA do ESO instalado no Observatório do Paranal no Chile, obteve a bela imagem abaixo da Nebulosa da Hélice.

© ESO (Nebulosa da Hélice)

Esta fotografia tirada no infravermelho revela filamentos de gás frio nebular, que seriam invisíveis em imagens obtidas no óptico, ao mesmo tempo que nos mostra um fundo rico em estrelas e galáxias.

A Nebulosa da Hélice é um dos mais próximos e interessantes exemplos de nebulosas planetárias. As nebulosas planetárias não têm nenhuma relação com planetas. Este nome confuso apareceu porque muitas delas apresentam pequenos discos brilhantes quando observadas no visível, parecendo por isso os planetas exteriores do Sistema Solar, tais como Urano e Netuno. A Nebulosa da Hélice, que também tem o número de catálogo NGC 7293, é incomum porque aparece muito grande mas também muito tênue quando observada através de um pequeno telescópio.

A Nebulosa da Hélice  situa-se na constelação do Aquário, a cerca de 700 anos-luz de distância. Este estranho objeto formou-se quando uma estrela como o Sol se encontrava na fase final da sua vida. Incapaz de manter as camadas exteriores, a estrela libertou lentamente conchas de gás que formaram a nebulosa, transformar-se agora numa anã branca, que se observa no centro da imagem como um pequeno ponto azul .

A nebulosa propriamente dita é um objeto complexo composto de poeira, material ionizado e gás molecular, dispostos num belo e intricado padrão em forma de flor, que brilha intensamente devido à radiação ultravioleta emitida pela estrela quente central.

O anel principal da Hélice tem cerca de dois anos-luz de diâmetro, o que corresponde a cerca de metade da distância entre o Sol e a estrela mais próxima. No entanto, material da nebulosa expande-se desde a estrela até pelo menos quatro anos-luz, o que se vê particularmente bem nesta imagem infravermelha, uma vez que o gás molecular vermelho pode ser observado em praticamente toda a imagem.

Embora difícil de observar no visível, o brilho emitido pelo gás da nebulosa, que se expande em camadas finas tênues, é facilmente captado pelos detectores especiais do VISTA, os quais são muito sensíveis à radiação infravermelha. O telescópio de 4,1 metros consegue também detectar uma quantidade impressionante de estrelas e galáxias de fundo.

O telescópio VISTA do ESO revela igualmente a estrutura fina dos anéis da nebulosa. A radiação infravermelha mostra-nos de que modo o gás molecular mais frio está organizado. O material agrega-se em filamentos que se estendem do centro para o exterior, fazendo com que toda a imagem se pareça com  fogos de artifício celestiais.

Embora pareçam muito pequenos, estes filamentos de hidrogênio molecular, conhecidos como nós cometários, são do tamanho do nosso Sistema Solar. As moléculas que os compõem conseguem sobreviver num ambiente de radiação altamente energética emitida pela estrela moribunda precisamente porque se agregam nestes nós, que por sua vez são bloqueados pela poeira e gás molecular. Não sabemos muito bem como é que se formaram estes nós cometários.

Fonte: ESO

Intensa formação estelar na constelação do Cisne

Uma equipe de astrônomos do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) detectou uma zona com um grande aglomerado de jatos, que indicam um local de intensa formação estelar. O local observado fica na direção da constelação do Cisne, próximo da estrela Deneb.

© CAUP/Jorge Grave (jatos de formação estelar e protoestrelas)

As estrelas nascem em grandes aglomerados de gás e poeira, também conhecidos por nebulosas moleculares. Quando o gás se começa a contrair por efeito da gravidade, nasce uma nova estrela. No entanto, pouco depois de se acenderem, estas estrelas jovens (ou protoestrelas) estão ainda escondidas pelo gás e poeira da nebulosa que lhes deu origem.

Mas as protoestrelas continuam ainda atraindo material do disco que sobrou em sua volta. Ao interagir com os fortes campos magnéticos da estrela, a matéria do disco pode ser acelerada até velocidades supersônicas, e acaba por ser ejetada pelos polos.

As violentas ondas de choque destes jatos bipolares (são emitidos a partir de ambos os polos) com o meio interestelar acabam por comprimir o gás que o compõe, formando moléculas de hidrogênio, que brilham intensamente na banda do infravermelho. Estes jatos bipolares são por isso autênticos faróis que assinalam a presença de estrelas recém-nascidas.

Na banda do infravermelho, é possível ainda observar por intermédio das zonas escuras, para ver as estrelas recém-formadas. E com observações feitas com auxílio do telescópio espacial Spitzer da NASA e pelo telescópio Zeiss de 3,5 metros de Calar Alto, os astrônomos do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) detectaram um imenso aglomerado de jatos e respectivas protoestrelas.

Jorge Grave, um dos pesquisadores do CAUP, comentou: “O que torna esta imagem especial é o fato de nela vermos uma concentração de dezenas de jatos numa região relativamente reduzida. Como os jatos são característicos de uma etapa do processo de formação estelar, podemos inferir que todas as estrelas responsáveis pela libertação desses jatos estão no mesmo estágio de evolução e provavelmente se formaram simultaneamente”.

Para obter esta imagem foi necessário captar toda a enorme nebulosa, o que resultou em várias centenas de imagens. Estas foram depois analisadas individualmente pela equipe, até finalmente chegarem a uma imagem pormenorizada, onde os jatos de formação estelar aparecem em verde, enquanto as protoestrelas aparecem em vermelho.

Fonte: CAUP

Nova visão da Nebulosa da Águia

Dois telescópios europeus obtiveram um novo registro mais detalhado exibindo o interior da Nebulosa da Águia.

© Herschel e XMM-Newton (Nebulosa da Águia)

Esta imagem composta a partir dos telescópios espaciais da ESA, o Herschel em infravermelho e o XMM-Newton em raios-X, permitindo observar o interior dos pilares. Eles mostram como as estrelas quentes jovens detectadas pelas observações de raios-X estão conquistando cavidades nesta escultura e interagindo com o ambiente de gás ultra-frio e poeira.
Esta bela região provavelmente já foi destruída por uma supernova 6.000 anos atrás. Mas por causa da distância, não temos visto isto acontecer ainda.
A Nebulosa da Águia, catalogada como M16, está a 6.500 anos-luz de distância, na constelação da Serpente. Ela contém um aglomerado de estrelas jovens e quentes, a NGC 6611, que é visível com um modesto telescópio. Esse aglomerado está iluminando o gás e poeira circundante, resultando em uma cavidade oca enorme e pilares, cada um com vários anos-luz de comprimento.

© Hubble (Pilar da Criação)

A imagem do Hubble se tornou famosa em 1995. Mostrava o nascimento de estrelas em "incubadoras" que lembram a "pilares" formados por gás hidrogênio e poeira estelar, também conhecidos como "Pilares da Criação". Entretanto, por causa da poeira obscurecendo, a imagem no óptico do Hubble não foi capaz de ver o interior e provar que as estrelas jovens estavam de fato se formando.
A nova imagem mostra que as estrelas quentes e jovens são responsáveis ​​por esculpir os pilares. Foi também utilizado dados de imagens em infravermelho próximo do VLT (Very Large Telescope) do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Paranal, Chile, e da luz visível do telescópio Max Planck Gesellschaft de 2,2 de diâmetro em La Silla, Chile. Todas as imagens individuais estão abaixo:

© ESA (composição do aglomerado M16)

No início, imagens do infravermelho médio do Infrared Space Observatory da ESA e observaório espacial Spitzer da NASA, e dados do XMM-Newton, levaram os astrônomos a suspeitar que uma das estrelas mais massivas e quentes na NGC 6611 pode ter explodido numa supernova 6.000 anos atrás, emitindo uma onda de choque que destruiu os pilares. Mas a destruição apenas poderá ser vista depois de centenas de anos.

Fonte: ESA

O núcleo da galáxia M100

O objeto Messier 100 (M100), é um exemplo perfeito de uma galáxia espiral  em toda a sua plenitude, onde é possível ver com clareza e com ótima definição os braços espirais que a constituem.

© NASA/ESA (núcleo da galáxia M100)

Essas estruturas empoeiradas circulam ao redor do núcleo da galáxia e são marcadas por muitas atividades de formação de estrelas que pontuam a galáxia M100 com estrelas brilhantes azuis e de grande massa.

A imagem acima foi feita pelo telescópio espacial Hubble, sendo considerada a imagem mais detalhada desse objeto já feita até o momento, mostrando o brilhante núcleo da galáxia e as partes mais internas de seus braços espirais. A galáxia M100 tem um núcleo galáctico constituído por um buraco negro supermassivo que está ativamente engolindo material. Este material emite uma radiação brilhante enquanto cai em direção ao núcleo do buraco negro.

Os braços espirais da galáxia também hospedam buracos negros menores, incluindo o buraco negro mais jovem conhecido até hoje na nossa vizinhança cósmica, resultado de uma supernova que foi observada em 1979.

A galáxia M100 está localizada na direção da constelação de Coma Berenices, a uma distância aproximada de 50 milhões de anos-luz.

Fonte: ESA

Supernova Primo: além da fronteira

A supernova SN Primo é a mais distante supernova tipo Ia espectroscopicamente confirmada.

© NASA/ESA (descoberta da supernova SN Primo)

Quando a estrela progenitora explodiu cerca de 9 bilhões de anos atrás, a SN Primo enviou sua brilhante fonte de luz ao longo do tempo e do espaço que pode ser captada pelo telescópio espacial Hubble.

Ao dividir sua luz em cores constituintes, os pesquisadores podem verificar a sua distância por redshift e ajudar os astrônomos a entender melhor não só o Universo em expansão, mas também a natureza da energia escura que impulsiona a aceleração cósmica.

As supernovas do tipo Ia se originam a partir de estrelas anãs brancas que têm recolhido um excesso de material de suas companheiras e explodem. Devido à sua natureza remota, elas têm sido utilizadas para medir grandes distâncias com uma precisão aceitável.

"Em nossa busca de supernovas, é apenas o começo do que podemos fazer em luz infravermelha", disse Adam Riess, laureado com o Nobel de Física de 2011 e pesquisador principal do projeto, no Space Telescope Science Institute e da Universidade Johns Hopkins em Baltimore.
No entanto, a descoberta de uma supernova como a SN Primo não ocorre da noite para o dia. Depois de captar o alvo evasivo em outubro de 2010, foi empregado o espectrômetro WFC3 (Wide Field Camera 3) para validar a distância da SN Primo e analisar os espectros para a confirmação de um evento de supernova tipo Ia. Uma vez verificado, a equipe continuou coletando dados durante os oito meses seguintes.

"Se olharmos para o Universo primordial e medir uma queda no número de supernovas, então pode ser que isso leva muito tempo para fazer uma supernova Tipo Ia", disse o membro da equipe Steve Rodney da Universidade Johns Hopkins.

Ao envolver o Hubble neste tipo de censo, os astrônomos esperam ainda mais sua compreensão de como tais eventos são criados.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Um berçario espacial em Cygnus X

As estrelas que observamos hoje nem sempre foram serenas como parecem ser, flutuando solitárias na escuridão da noite. A maior parte das estrelas, provavelmente incluindo o nosso Sol, cresceram em um turbilhão cósmico, como ilustrado na imagem abaixo obtida pelo telescópio espacial Spitzer da NASA.

© Spitzer (Cygnus X)

A imagem mostra uma das regiões mais ativa e turbulenta de nascimento de estrelas na nossa galáxia, a Via Láctea. A nuvem de gás e poeira localiza-se a 4.500 anos-luz de distância da Terra na constelação de Cygnus, o Cisne. Essa região é o lar de milhares de estrelas massivas que têm o tamanho do Sol ou um pouco menores. O Spitzer captou uma visão infravermelha da região mostrando toda a região borbulhando com formação de estrelas.

“O Spitzer registrou uma grande variedade de atividades acontecendo nessa violenta nuvem de nascimento de estrelas”, disse Joseph Hora do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, que apresentou esses resultados no encontro da American Astronomical Society em Austin no Texas. “Nós podemos ver bolhas cavadas pelas estrelas massivas, pilares de novas estrelas, filamentos escuros delineados com embriões estelares e muito mais”.

Acreditasse que a maioria das estrelas se formem em imensas regiões de formação de estrelas como a Cygnus X. Com o passar do tempo as estrelas se dissipam e migram para longe dessa região. É bem possível que o nosso Sol uma vez ficou empacotado junto com outras estrelas massivas numa região similarmente caótica apesar de menos extrema de formação de estrelas.

As nuvens turbulentas de formação de estrelas são marcadas com bolhas, ou cavidades geradas pela radiação e pelos ventos das estrelas mais massivas. Essas estrelas massivas inundam a nuvem com material que pode acabar por finalizar a formação de algumas estrelas enquanto dispara o nascimento de outras.

“Uma das questões que nós queremos responder é como esse processo violento pode levar tanto ao nascimento como à morte das estrelas”, diz Sean Carey, parte da equipe do Spitzer Science Center da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. “Nós ainda não sabemos como exatamente as estrelas se formam em um ambiente tão violento como esse”.

Os dados infravermelhos do Spitzer estão ajudando a responder questões como essas dando aos astrônomos uma janela para observar as partes mais empoeiradas e mais complexas. A luz infravermelha consegue atravessar a poeira onde a luz visível é bloqueada. Por exemplo, estrelas embrionárias encobertas por poeira podem ser observadas com o Spitzer. Em alguns casos as jovens estrelas estão mergulhadas em pilares de poeira que marcam as cavidades e apontam na direção de estrelas centrais e massivas. Em outros casos essas estrelas podem ser vistas delineando filamentos muito escuros formados por uma espessa poeira.

Foram notadas evidências de estrelas massivas disparando o nascimento de novas estrelas nos filamentos escuros, em adição aos pilares. Porém, ainda existem detalhes para serem decifrados de como esses pilares e filamentos estão relacionados.

Fonte: NASA

Grande Nuvem de Magalhães em infravermelho

Nuvens de poeira cósmica varrem a imagem em infravermelho da galáxia satélite da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães.

© NASA/ESA (Grande Nuvem de Magalhães em infravermelho)

De fato, a impressionante imagem acima é uma composição de dados adquiridos pelo Observatório Espacial Herschel e pelo Telescópio Espacial Spitzer e mostram nuvens de poeira preenchendo essa nossa galáxia anã vizinha, de forma bem parecida com a poeira que preenche o plano da própria Via Láctea. As temperaturas registradas na poeira tendem a traçar uma atividade de formação de estrelas. Os dados obtidos pelo Spitzer são mostrados em azul na imagem e indicam a poeira aquecida pelas estrelas jovens. Os instrumentos do Herschel contribuíram com dados para compor a imagem e suas observações são mostradas em vermelho e verde, revelando emissões provenientes de regiões mais frias e intermediárias onde a formação de estrelas está apenas começando ou já cessou. Dominada pela emissão de energia emitida pela poeira a aparência da Grande Nuvem de Magalhães em infravermelho é diferente da imagem que temos da mesma galáxia anã só que em imagens ópticas, como a imagem exibida abaixo.

© Marco Lorenzi (Grande Nuvem de Magalhães no óptico)

Embora as imagens sejam bem diferentes, a bem conhecida Nebulosa da Tarântula, pertencente a essa galáxia ainda se destaca e pode ser facilmente observada na imagem em infravermelho como sendo a região mais brilhante à esquerda do centro da imagem.

© Marcelo Salemme (Nebulosa da Tarântula)

A Grande Nuvem de Magalhães lestá ocalizada a apenas 160.000 anos-luz de distância e tem aproximadamente 30.000 anos-luz de diâmetro.

Fonte: NASA

O coração da galáxia de Andrômeda

Uma nova imagem captada pelo telescópio espacial Hubble do centro da galáxia espiral M31, a galáxia de Andrômeda, contendo um buraco negro de 100 milhões de massas solares.

© Hubble/T. Rector (mosaico da galáxia de Andrômeda)

As recentes observações renderam a imagem mais nítida já feita em luz visível do centro da que é a maior e mais próxima galáxia espiral da Via Láctea, a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância da Terra. A imagem mostra um núcleo duplo de Andrômeda, formado por dois anéis de estrelas com características diferentes orbitando o gigantesco buraco negro do centro galáctico: um mais próximo, formado por uma população de estrelas azuis, gigantes e jovens; e outro mais afastado, com maioria de estrelas velhas e avermelhadas. Quando as estrelas estão no ponto mais distante em sua órbita se movem mais devagar, dando a ilusão de um segundo núcleo. As estrelas azuis devem ter se formado perto do buraco negro, menos que 200 milhões de anos-luz.

A estrutura dupla do núcleo foi descoberta pelo Hubble em 1991. O diâmetro da galáxia de Andrômeda é de cerca de 150.000 anos-luz, enquanto o núcleo visto abaixo é de apenas 30 anos-luz.

© Hubble (núcleo duplo da M31)

Tod R. Lauer do National Optical Astronomy Observatory (NOAO), em Tucson, Arizona, obteve esta imagem da região nuclear da galáxia de Andrômeda tomando várias exposições de luz azul e ultravioleta com a câmera avançada do Hubble.

Em torno do núcleo da galáxia de Andrômeda algumas estrelas são astros de meia idade como o Sol, com cerca de 5 bilhões de anos, que perderam suas camadas externas devido ao ambiente caótico da região. Estas estrelas evoluíram normalmente para a fase de gigantes vermelhas, mas liberaram seu material externo muito mais rápido do que o esperado, revelando assim seus núcleos extremamente quentes e brilhantes. Isso teria acontecido pelo fato delas terem se formado num local rico em outros elementos além do hidrogênio e do hélio. Essa abundância em elementos mais pesados de sua composição teria facilitado a perda de material. Já outra explicação é que elas fazem parte de sistemas binários muito apertados devido à compactação do núcleo galáctico.

O fato de que estrelas jovens estão intimamente ligado ao buraco negro central também ocorre na galáxia Via Láctea sugerindo que este fenômeno pode ser comum em galáxias espirais.

Fonte: Daily Galaxy

Eclipse e colapso na Eta Carinae

Um dos corpos celestes mais fascinantes da Via Láctea, a Eta Carinae está situada a 7.500 anos-luz da Terra, na constelação austral de Carina, à direita do Cruzeiro do Sul.

© Hubble (Eta Carinae)

É um objeto colossal e longínquo, não visível a olho nu, classificada como uma estrela supergigante da raríssima classe das variáveis luminosas azuis que hoje contabiliza umas poucas dezenas de membros, mas que deve ter sido comum no início do Universo. O diâmetro da estrela principal do sistema é igual à distância que separa a Terra do Sol. Sua luminosidade é ainda mais impressionante, aproximadamente 5 milhões de vezes maior do que a do Sol. Quando sofre seu cíclico apagão a cada cinco anos e meio, deixa de emitir, nas faixas de raios X, ultravioleta e rádio, uma energia equivalente à de 20 mil sóis.
A Eta Carinae tem apenas 2,5 milhões de anos de existência, cerca de 1.800 vezes mais nova do que o Sol, e já é um astro moribundo e potencialmente explosivo. Deve literalmente ir pelos ares na forma de uma hipernova a qualquer momento entre hoje e alguns milhares de anos. Sua morte deverá produzir uma explosão de raios gama, o tipo de evento mais energético que ocorre no Universo. Há meros 170 anos, a megaestrela entrou aparentemente numa fase terminal e turbulenta, no auge de sua decadência. Desde então, como nos anos 1840 e em menor escala na década de 1890, sofre grandes erupções em que perde matéria da ordem de dezenas de massas solares e aumenta temporariamente seu brilho. Em 1843,  a Eta Carinae se tornou visível a olho nu durante o dia por meses e quase tão luminosa quanto Sirius, a estrela mais brilhante do céu noturno, que se encontra muito próxima à Terra, a uma distância de no máximo 30 anos-luz.
Naquela época, também em consequência da erupção, a megaestrela ganhou uma densa nuvem de gás e poeira que passou a envolvê-la, no formato de dois lóbulos e denominada Homúnculo, que dificulta ainda mais a sua observação.

O professor Augusto Damineli do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP) foi o primeiro a defender a ideia de que a Eta Carinae era um sistema com duas estrelas, em vez de apenas uma, e que essa dupla de astros luminosos sofria um apagão periódico.

© Chandra (Eta Carinae em raios X)

A natureza da brutal e periódica perda de luminosidade da enigmática estrela gigante Eta Carinae, que a cada cinco anos e meio deixa de brilhar por aproximadamente 90 dias consecutivos em certas faixas do espectro eletromagnético, em especial nos raios X, pode ter sido finalmente desvendada por uma equipe internacional de astrofísicos comandada por brasileiros. O pesquisador Augusto Damineli e o pós-doutor Mairan Teodoro, também da USP, analisaram dados registrados por cinco telescópicos terrestres situados na América do Sul durante o último apagão do astro, ocorrido entre janeiro e março de 2009, e colheram evidências de que esse evento literalmente obscuro esconde, a rigor, dois fenômenos distintos embora entrelaçados; e não apenas um, como acreditava boa parte dos astrofísicos. 
Primeiro, há uma espécie de eclipse das emissões de raios X desse sistema composto de duas estrelas muito grandes: a principal e maior, a Eta Carinae A, com cerca de 90 massas solares, e a secundária, dois terços menor e dez vezes menos brilhante, a Eta Carinae B.  O bloqueio da emissão é causado pela passagem da estrela maior em frente ao campo de visão de um observador situado na Terra. Esse fenômeno, já razoavelmente conhecido e estudado, dura cerca de um mês, não mais do que isso. Como explicar então os outros 60 dias de apagão? A resposta, segundo Damineli e Teodoro, reside na existência de um segundo mecanismo que prolonga a perda de brilho em raios X do sistema Eta Carinae.
Assim que termina o eclipse, as duas estrelas estão a caminho do periastro, o ponto mais próximo entre suas órbitas, da ordem de 230 milhões de quilômetros. Os ventos estelares da Eta Carinae maior, um jato de partículas que escapa permanentemente de sua superfície, passam a dominar o sistema binário, aprisionam os ventos estelares da estrela menor e os empurram de volta contra a superfície da Eta Carinae B. Nesse momento, ocorre o que os astrofísicos chamam de colapso da zona de colisão dos ventos das duas estrelas, que até então estava em equilíbrio.
Em termos de emissão de luz, duas são as consequências do colapso dos ventos, uma proposição teórica até agora nunca observada de fato: estender a duração, às vezes por mais dois meses, da perda de brilho na faixa dos raios X, e a grande novidade: promover uma emissão no espectro do ultravioleta! Ou seja, em meio ao apagão em raios X, há um clarão no ultravioleta, que até agora não havia sido reportado. “Os dois fenômenos estão misturados e criam um quadro complexo”, explica Damineli, que há mais de duas décadas estuda a Eta Carinae.

O novo trabalho dos brasileiros fornece uma explicação mais detalhada da dinâmica de mecanismos envolvidos na cíclica e temporária redução de luminosidade da Eta Carinae, a estrela mais estudada da Via Láctea depois do Sol e uma das maiores e mais luminosas que se conhece. De forma esquemática, o primeiro mês dos costumeiros 90 dias de apagão em raios X poderia ser creditado na conta do eclipse e os dois meses seguintes, ao mecanismo de colapso dos ventos estelares. Porém, se o apagão tem data para começar, parece nem sempre ter para terminar. O último, por exemplo, iniciou-se em 11 de janeiro de 2009, como previsto, mas se prolongou por somente 60 dias, um mês a menos do que o esperado. “Não há necessariamente dois apagões iguais”, afirma Teodoro. “O eclipse parece se estender por cerca de 30 dias, mas o processo de colapso dos ventos estelares tem duração variável.” Aparentemente, esse segundo fenômeno pode durar algo entre 30 e 60 dias.
Esse cenário intrincado foi descrito em detalhes num artigo aceito para publicação no Astrophysical Journal.

Fonte: FAPESP (Pesquisa)

Erupção em um buraco negro

Astrônomos observaram um buraco negro chamado H1743-322, perto do centro galáctico, localizado aproximadamente a 28.000 anos-luz da Terra na constelação do Escorpião, disparando dois enormes jatos de gás ionizado com quase um quarto da velocidade da luz.

© NASA (ilustração de um buraco negro)

Em comparação, a produção de uma hora de energia efetuada pelo buraco negro é equivalente à emissão de cinco anos realizada pelo Sol.

A imagem abaixo mostra a localização do buraco negro H1743-322 na frequência de rádio de 327 MHz.

© ICRAR (localização do buraco negro H1743-322)

A equipe usou o Very Large Baseline Array (VLBA) do National Science Foundation (NSF)  - um conjunto de 10 radiotelescópios localizados em uma faixa de 8.000 quilômetros – e o Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) da NASA.
"Se os seus olhos forem tão nítidos quanto o VLBA, você poderia ver uma pessoa na Lua", disse o físico Gregory Sivakoff, da Universidade de Alberta (Canadá), que apresentou os resultados na reunião da Sociedade Astronômica Americana em Austin no Texas (EUA).
O buraco negro periodicamente rouba matéria da estrela companheira H1743. O gás e poeira é incorporado em um disco de grande dimensão que lentamente é sugado para dentro do buraco negro.
Embora os pesquisadores não entendem exatamente como funciona o processo, este disco constantemente emite jatos energéticos de plasma que jorram em direções opostas, seguida de explosão.

© NRAO/NASA (erupção no buraco negro)

Sivakoff e sua equipe, na esperança de encontrar a sequência de eventos que leva até essa explosão, observou no no verão de 2009, que uma porção de material – provavelmente uma bolha de gás ionizado – colapsou em direção ao centro do buraco negro. Conhecida como uma oscilação quase-periódica (QPO).

"A simultaneidade é claramente uma peça importante de evidência ligando o QPO e o jato", disse Sivakoff, embora tenha acrescentado que todos os detalhes ainda não são completamente conhecidos.

Fonte: NASA

A companheira desaparecida da supernova

Onde está a outra estrela?

© Hubble/Chandra (SNR 0509)

No centro dessa remanescente de supernova deve estar a estrela companheira da estrela que explodiu. Identificar essa estrela é importante para entender como as supernovas do Tipo Ia são detonadas, o que pode levar a entender melhor por que o brilho dessas explosões são tão previsíveis, que por sua vez é fundamental para calibrar a natureza do nosso Universo. O problema é que mesmo numa inspeção cuidadosa do centro da SNR 0509-67.5 não se encontra qualquer estrela. Isso indica que a companheira é intrinsicamente muito apagada, muito mais apagada do que muitos tipos de estrelas gigantes brilhantes que foram identificadas como candidatas anteriormente. De fato, implica-se que que essa estrela companheira pode ter sido uma anã branca débil, menos massiva do que a estrela que explodiu e formou essa remanescente de supernova. A SNR 0509-67.5 é mostrada acima tanto na luz visível apresentada em vermelho, e obtida pelo telescópio espacial Hubble, e na luz de raio-X, apresentado em verde e obtida pelo observatório de raios-X Chandra. A imagem acima mostra a posição (círculo em amarelo) onde deveria estar a estrela companheira perdida.

Fonte: NASA