Uma tempestade de areia espacial

Uma equipe internacional de astrônomos conseguiu fazer observações da atmosfera de estrelas na fase final de suas vidas.

© U. Manchester (ilustração de grãos de poeira saindo de estrela)

A extrema resolução alcançada nestas observações permitiu a observação de ventos de gás e poeira saindo de estrelas anãs vermelhas gigantes.

Quando chegam ao final de suas vidas, estrelas semelhantes ao Sol passam a emitir o que os astrônomos chamam de "supervento", uma verdadeira tempestade, 100 milhões de vezes mais forte do que o vento solar que atinge a Terra constantemente.

Esse supervento pode durar até 10.000 anos, removendo metade da massa da estrela. O Sol vai começar a emitir superventos dentro de 5 bilhões de anos.

Mas o mecanismo que cria esse supervento era um mistério. Os astrônomos agora descobriram que a estrela gera grãos de poeira bastante grandes em relação ao que se considera nesses casos - partículas de até 1 micrômetro, o que é enorme em se tratando de vento solar.

Grãos de poeira desse tamanho funcionam como espelhos, refletindo a luz da estrela, em vez de absorvê-la.

O grupo liderado pelo Dr. Barnaby Norris, da Universidade de Sidnei, na Austrália, defende que a luz da estrela exerce uma força suficiente para empurrar esses grãos de poeira para o espaço, criando o supervento.

Provavelmente outros elementos estão envolvidos nesse processo, uma vez que os grãos de poeira saem da estrela a uma velocidade de 10 km/s (36.000 km/h), o que equivale à velocidade de um foguete.

Segundo a equipe, o fenômeno seria literalmente uma tempestade de areia no espaço.

Fonte: Nature

Funcionamento de um sistema planetário próximo

Um novo observatório ainda em construção forneceu aos astrônomos importantes pistas na compreensão de um sistema planetário próximo, no sentido de sabermos como é que estes sistemas se formam e evoluem.

© ESO (anel em torno da estrela Fomalhaut)

Os astrônomos utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e descobriram que os planetas que orbitam a estrela Fomalhaut são muito menores do que o inicialmente suposto. Este é o primeiro resultado científico publicado correspondente ao primeiro período de observações científicas do ALMA abertas aos astrônomos de todo o mundo.

A descoberta tornou-se possível graças às imagens do ALMA extremamente nítidas de um disco, ou anel, de poeira que orbita Fomalhaut, situada a cerca de 25 anos-luz da Terra, e ajuda a resolver uma controvérsia que se gerou entre os primeiros observadores deste sistema. As imagens do ALMA mostram que tanto as bordas interiores como as exteriores do disco de poeira fino estão muito bem delineadas. Este fato, combinado com simulações de computador, levou os cientistas a concluir que as partículas de poeira permanecem no interior do disco devido ao efeito gravitacional de dois planetas - um mais próximo da estrela do que o disco e outro mais distante. O efeito de planetas ou luas em manter as bordas de um anel de poeira bem nítidos foi visto pela primeira vez quando a sonda espacial Voyager voou sobre Saturno e obteve imagens detalhadas do sistema de anéis deste planeta. Em outro exemplo do nosso Sistema Solar, um dos anéis do planeta Urano está claramente confinado pelas luas Cordélia e Ofélia, exatamente do mesmo modo que os observadores do ALMA propõem para o anel em torno de Fomalhaut. As luas que confinam os anéis destes planetas são chamadas “luas pastoras”.

Os seus cálculos também indicam o tamanho provável dos planetas - maiores que Marte mas não maiores que algumas vezes o tamanho da Terra. Estes valores são muito menores do que os astrônomos tinham inicialmente pensado. Em 2008, o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA revelou o planeta interior, que na altura se pensou ser maior que Saturno, o segundo maior planeta do Sistema Solar. No entanto, observações posteriores com telescópios infravermelhos não conseguiram detectar o planeta.

Esta não detecção levou alguns astrônomos a duvidarem da presença do planeta na imagem do Hubble. Não ajudou também o fato da imagem visível do Hubble ter detectado muitos grãos de poeira pequenos empurrados para o exterior pela radiação estelar, e portanto tornando pouco nítida a estrutura do disco de poeira. As observações do ALMA, a comprimentos de onda maiores que o visível, traçam os grãos de poeira maiores - com cerca de 1 milímetro de diâmetro - que não são deslocados pela radiação estelar. Estes grãos revelam de modo claro as bordas nítidas do disco e a sua estrutura anelar, indicadores do efeito gravitacional dos dois planetas.

"Combinando as observações ALMA da estrutura anelar com modelos computacionais, podemos impor limites estritos à massa e à órbita de qualquer planeta que se encontre próximo do anel", disse Aaron Boley (Sagan Fellow, Universidade da Flórida, EUA), que liderou este estudo. "As massas destes planetas devem ser pequenas; ao contrário os planetas destruiriam o anel", acrescentou. O tamanho pequeno dos planetas explica por que é que não foram detectados anteriormente pelas observações infravermelhas, disse o cientista.

O estudo ALMA mostra que a largura do anel é mais ou menos 16 vezes a distância entre o Sol e a Terra, e a sua espessura é apenas um sétimo da largura. "O anel é ainda mais estreito e fino do que o que se pensava anteriormente", disse Matthew Payne, também da Universidade da Flórida.

O anel encontra-se a uma distância da estrela de cerca de 140 vezes a distância Terra-Sol. No nosso Sistema Solar, Plutão encontra-se cerca de 40 vezes mais afastado do Sol do que a Terra. "Devido ao pequeno tamanho dos planetas próximos do anel e à sua grande distância à estrela hospedeira, estes estão entre os planetas mais frios já encontrados orbitando uma estrela de tipo normal", acrescentou Aaron Boley.

Os cientistas observaram o sistema Fomalhaut em Setembro e Outubro de 2011, quando apenas um quarto das 66 antenas do ALMA estavam disponíveis. Quando a construção estiver completa no próximo ano, o sistema total será muito mais poderoso. No entanto, ainda na sua fase científica inicial, o ALMA já teve capacidade suficiente para revelar uma estrutura que eludiu anteriores observadores em ondas milimétricas.

"O ALMA pode estar ainda em construção, mas é já o telescópio mais poderoso do seu tipo. Este é apenas o início de uma nova e excitante era no estudo de discos e formação de planetas em torno de outras estrelas", conclui Bill Dent (ALMA, Chile), astrônomo do ESO e membro da equipe.

Este trabalho foi apresentado no artigo “Constraining the Planetary System of Fomalhaut Using High-Resolution ALMA Observations” por A. Boley et al. que será publicado na revista especializada Astrophysical Journal Letters.

Fonte: ESO

A estrela HD 10180 pode ter nove planetas

O astrônomo Mikko Tuomi da Universidade de Hertfordshire no Reino Unido, após estudar dados do sistema solar que rodeia a estrela HD 10180, descobriu que provavelmente tem nove planetas, o que o torna o sistema planetário mais populoso que se conhece.

© ESO (ilustração do sistema planetário HD 10180)

Esta pesquisa descreve após analisar ligeiras oscilações da estrela devido à gravidade planetária a descoberto de um sétimo planeta e evidências de mais dois.
A estrela HD 10180 encontra-se a cerca de 130 anos-luz de distância, na direcção da constelação de Hidra e tornou-se célebre pelos astrônomos em 2010. Na ocasião, pensava-se que o sistema consistia de apenas cinco planetas, embora se tivesse especulado que poderiam haver até sete. Desde aí, outros trabalhos demonstraram a provável existência de seis planetas, cinco dos quais se acredita terem uma massa próxima de Netuno. O outro parece ter uma massa semelhante à de Saturno. Os pesquisadores chegaram a estas conclusões ao estudar o modo como uma estrela parece oscilar (um efeito Doppler) à medida que responde à atração gravitacional dos planetas em órbita. Ao examinar estas ligeiras oscilações foi possível deduzir não só o tamanho do planeta que a provoca, como também o seu período. Os períodos originalmente estabelecidos variavam entre 5 e 2.000 dias.
Tuomi não fez observações novas, ao invés estudou novamente os dados originais usando diferentes técnicas de análise estatística. Ao fazê-lo, descobriu evidências de três planetas adicionais, todos muito mais pequenos que os seis originais. Estes novos planetas, que estima ter 1,3, 1,9 e 5,1 vezes o tamanho da Terra, têm períodos de translação bastante mais curtos (1,2, 10 e 68 dias) que os outros planetas, indicando que estão muito perto da estrela, mais perto até que Mercúrio está do nosso Sol, o que significa que são demasiado quentes para serem habitáveis, pelo menos para vida como a conhecemos.
É importante realçar que este trabalho não prova que nenhum dos novos planetas suspeitos em torno de HD 10180 existem realmente, meramente fornece fortes evidências. Além disto, as evidências estatísticas conduzidas por Tuomi sugerem que, se tais planetas existirem de fato, todos parecem ter órbitas estáveis.

Um artigo sobre esta pesquisa será publicado brevemente na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Phys.Org

Novas estruturas descobertas no Sol

Cientistas que estudavam imagens do satélite Solar Dynamics Observatory (SDO) da NASA descobriram estruturas até hoje desconhecidas na atmosfera da estrela, às quais foram denominadas células coronais.

© NASA/SDO (células coronais)

A pesquisa realizada por Neil Sheeley e Harry Warren, do Laboratório de Investigação Naval, em Washington, baseia-se em imagens tiradas durante um período de vários dias e mostra formas tridimensionais que parecem ser colunas da gás que se estendem verticalmente na coroa solar.
Os cientistas descrevem a sua descoberta comparando as estruturas às chamas de uma vela. Vistas de cima, parecem células solares, sendo semelhantes às da superfície da estrela; mas vistas de lado, sugerem as chamas da vela, sendo próximas de plumas. O ponto crucial é a natureza vertical do fenômeno.
As células coronais são distintas de outra estrutura já conhecida, a chamada supergranulação, que corresponde a um movimento ondulatório que pode durar pouco mais de uma semana. As novas estruturas estão aparentemente ligadas a buracos coronais, zonas mais escuras da atmosfera da estrela.
Os pesquisadores tentam agora perceber a razão destas células coronais não terem sido descobertas antes. A melhoria dos satélites e a possível relação com número elevado de manchas solares são hipóteses plausíveis para que a primeira observação só tenha acontecido no ano passado.

Fonte: Astrophysical Journal

Em busca da massa dos neutrinos

O telescópio do Polo Sul (do inglês, SPT - South Pole Telescope possui 280 toneladas e 10 metros de largura.

© NSF (telescópio do Polo Sul)

Ele está localizado numa região privilegiada para tal pesquisa, a Antártida (estação Amundsen-Scott), que  apresenta uma atmosfera estável e níveis muito baixos de vapor de água, e também um céu escuro por períodos muito longos de tempo.

O SPT ajuda na busca da natureza da energia escura e da massa real dos neutrinos - partículas subatômicas indescritível que permeiam o Universo e, até muito recentemente, foram consideradas completamente sem massa mensurável.

O SPT, financiado pela National Science Foundation (NSF),  foi projetado especificamente para estudar os segredos da energia escura, a força que supostamente dirige a expansão (e, aparentemente, ainda acelerando) incessante do Universo. Suas habilidades de observação em ondas milimétricas permitirá aos cientistas estudar a radiação cósmica de fundo (do inglês, CMB -Cosmic Microwave Background), que permeia o céu noturno com o eco de quase 14 bilhões de anos do Big Bang.
Sobrepõe-se à marca do CMB, as silhuetas de aglomerados de galáxias distantes, algumas das estruturas mais massivas na formação do Universo. Ao localizar esses aglomerados e mapear seus movimentos com o SPT, os pesquisadores podem ver como a energia escura e neutrinos interagem com eles.
Os neutrinos são partículas entre as mais abundantes no Universo. "Cerca de um trilhão de neutrinos passam por nós a cada segundo, mas você dificilmente notá-los, porque eles raramente interagem com a matéria ordinária", disse Bradford Benson, um cosmólogo experimental Instituto Kavli de Física Cosmológica da Universidade de Chicago.

Se os neutrinos são particularmente maciço, teriam um efeito em grande escala sobre os aglomerados de galáxias e seriam observados pelo SPT; caso contrário, se eles não possuirem massa, não haveria nenhum efeito.
Mesmo que apenas 100 dos 500 aglomerados identificados até agora têm sido pesquisados, a equipe tem sido capaz de colocar um limite preliminar superior razoavelmente confiável da massa dos neutrinos.
Testes anteriores também atribuíram um limite inferior para a massa dos neutrinos, estreitando assim a massa antecipada destas partículas subatômicas para cerca de 0,05 a 0,28 eV (elétron-volt). Uma vez que o inquérito for concluído SPT, a equipe espera ter um resultado ainda mais confiante das massas das partículas.
O telescópio do Polo Sul propiciou a produção de dezenas de publicações científicas desde quando ele recebeu a sua "primeira luz " em 17 de fevereiro de 2007.

As descobertas da equipe foram apresentadas esta semana por Bradford Benson na reunião da Sociedade Americana de Física em Atlanta.

Fonte: National Science Foundation

O fluxo energético da galáxia Centaurus A

A misteriosa galáxia Centaurus A é um ótimo lugar para estudar os processos extremos que ocorrem perto de buracos negros muito massivos.

© Herschel e XMM-Newton (galáxia Centaurus A)

Esta nova imagem composta que foi obtida através do observatório espacial Herschel e do satélite de raios-X XMM-Newton revela processos energéticos em curso nas profundezas do núcleo da galáxia.

O disco coberto de poeira perto do coração da galáxia mostra forte evidência de que a galáxia Centaurus A sofreu uma colisão cósmica com outra galáxia em um passado distante. A colisão produziu um disco deformado, propiciando a formação de estrelas jovens que aquecem a poeira gerando o brilho no infravermelho.
A Centaurus A mostra dois jatos maciços com fluxo contínuo de material emergindo a partir de um buraco negro imenso no centro da galáxia. Quando observado por telescópios de rádio, os jatos se estendem por até um milhão de anos-luz, embora os dados do Herschel e XMM-Newton se concentram nas regiões do interior.
A uma distância de cerca de 12 milhões de anos-luz da Terra, Centaurus A é galáxia elíptica mais próxima da Via Láctea.

Fonte: ESA

Galáxias espirais em prol da massa escura

Um estudo realizado no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP analisou a luz emitida por galáxias espirais próximas observadas pelo Gassendi H Alpha survey of Spirals (GHASP), um programa francês de observação sistemática de galáxias espirais.

© Hubble (galáxia espiral NGC 1300)

“O meu trabalho foi apenas uma parte do projeto maior envolvendo pesquisadores brasileiros e franceses. A partir dos dados obtidos pelas observações do GHASP, que são feitas na França, fiz a análise fotométrica para entender as diferentes componentes das galáxias espirais e quanto cada uma delas emite de luz”, conta o astrônomo Carlos Eduardo Barbosa, autor da dissertação de mestrado defendida no IAG em outubro, sob orientação da professora Cláudia Lucia Mendes de Oliveira.

A pesquisa analisou a emissão de fótons na banda R, correspondente à região vermelha da luz visível, que é emitida principalmente pelas estrelas de baixa massa. Para se ter ideia do que é uma estrela considerada de baixa massa, o Sol é um exemplo. “O número de estrelas de baixa massa que emitem luz vermelha é muito maior que o de estrelas de alta massa, que emitem luz azul. Portanto, identificando apenas a emissão de luz vermelha, consigo obter informações sobre a como a maior parte da massa está distribuída na galáxia”, conta o astrônomo. O GHASP observou com grande detalhe as propriedades dinâmicas e cinemáticas de 203 galáxias espirais relativamente próximas. O trabalho de Barbosa mostra o estudo fotométrico de 173 destas galáxias.

Após as observações das imagens enviadas pelo observatório de Haute-Province, na França, Barbosa constatou que a maior parte da massa e da emissão de luz da galáxia está no disco. “Quando vemos uma galáxia espiral, temos a impressão de que os braços espirais concentram a maior parte das estrelas. Na verdade, estes braços são ondas mergulhadas em uma estrutura muito maior, o disco, que vai além da ponta dos braços. O que enxergamos é apenas onde as estrelas estão mais concentradas”, explica.

A análise das imagens obtidas pelo telescópio de 1,2 metros do Observatório de Haute-Provence levou dois anos para ser concluída. As imagens precisavam ser calibradas e combinadas para que se excluíssem ruídos causados por corpos celestes que estejam entre a Terra e a galáxia observada ou pela própria atmosfera terrestre. Também foi feita uma decomposição da luz, para identificar o que era emitido pelo bojo e pelo disco separadamente.

Matéria escura
Segundo Barbosa, o objetivo maior do projeto GHASP é uma melhor compreensão da matéria escura. “Tudo o que tem massa influencia o movimento dos corpos celestes. Com os dados obtidos pelo GHASP, é possível mapear as velocidades do gás contido nessas galáxias. Com isto, nota-se que deve haver muito mais massa nas galáxias do que a luz das estrelas e o gás podem explicar. A hipótese mais aceita na comunidade científica é que essa massa seja a matéria escura”, conta. “Analisar a luz emitida pelas galáxias permite analisar a dinâmica da massa visível. E entendendo a dinâmica da massa visível, é possível compreender a dinâmica da matéria escura, ou seja, descobrir onde ela está localizada e como ela influencia a galáxia”.

Tipos de galáxias
Existem dois tipos de galáxias. As espirais, como as estudadas no trabalho de Barbosa, por exemplo, e as galáxias elípticas, que não possuem gás e, consequentemente, não formam mais estrelas. O estudo das galáxias espirais, portanto, pode ajudar a entender melhor o funcionamento da própria Via Láctea, que é uma galáxia espiral.

Uma galáxia é formada a partir da compressão de uma esfera de gás. As galáxias espirais, ou galáxias disco, são formadas por duas partes principais. O bojo, ao centro, de forma arredondada, composto por estrelas formadas quando do colapso da esfera de gás, e o disco, composto por estrelas formadas após a compressão dos gases que formaram a galáxia. “As estrelas tendem a manter características de movimento, como velocidade e direção, semelhantes às encontradas quando foram formadas. Por isso, o bojo mantém uma forma arredondada, semelhante à forma da galáxia quando começou a se formar, e o disco é achatado, pois as estrelas nasceram quando o gás já estava achatado em forma de disco”, explica Barbosa.

O astrônomo ainda explica que mesmo as galáxias consideradas próximas, como as estudadas pelo projeto GHASP, estão tão distantes do planeta Terra que é impossível observar suas estrelas individualmente. “A luz de uma galáxia próxima típica da amostra estudada demora cerca de 50 milhões de anos para chegar aqui. Na astronomia as distâncias e dimensões são em escalas que não conseguimos imaginar na nossa vida prática”, conta.

Fonte: Universidade de São Paulo

Uma galáxia espiral em Hydra

A imagem a seguir realizada pelo telescópio espacial Hubble mostra a NGC 4980, uma galáxia espiral localizada na constelação do sul de Hydra.

© Hubble (galáxia NGC 4980)

A forma da NGC 4980 aparece levemente deformada, algo que é normalmente um sinal de interações de maré recentes com outra galáxia. No caso dessa galáxia isso não parece ser a causa, já que não existem outras galáxias na vizinhança imediata dela.

A imagem acima, foi produzida como parte de um programa de pesquisa para se entender os bulbos galácticos, o centro brilhante e denso das galáxias elípticas. Bulbos clássicos, são relativamente desordenados com estrelas orbitando o centro galáctico em todas as direções. Em contraste, em galáxias com os chamados pseudo bulbos, ou bulbos do tipo de disco, o movimento dos braços espirais é preservado perto do centro da galáxia.

Embora a estrutura espiral seja relativamente sútil nessa imagem, nota-se na NGC 4980 um bulbo do tipo de disco e a sua estrutura espiral em rotação se estende para o centro da galáxia.

Os brilhantes braços da galáxia são os locais onde novas estrelas estão se formando em galáxias espirais, e na NGC 4980 isso não é uma exceção. Os braços da galáxia são traçados por bolsões azuis de estrelas recém-nascidas extremamente quentes, que são visíveis por toda a extensão de seu disco. Esse conjunto é separado das galáxias avermelhadas visíveis em segundo plano, que são galáxias elípticas mais distantes feitas de estrelas mais velhas e por isso mais avermelhadas.

Fonte: ESA

Tornado enorme no Sol

Os tornados no Sol são causados por erupções na nossa estrela.

© SDO (tornado no Sol)

Enquanto tornados na Terra conseguem chegar a 150 km/h, astrônomos observaram um fenômeno parecido no Sol, mas que girava a uma velocidade de 300 mil km/h. Segundo os pesquisadores, o tornado solar chegou a 200 mil km de altitude, isto equivale a cerca de 16 vezes o diâmetro da Terra é de 12,75 mil km.

O tornado solar foi descoberto usando o telescópio Atmospheric Imaging Assembly (AIA) a bordo do satélite Solar Dynamic Observatory (SDO). "Este único e espetacular tornado talvez tenha um papel importante nas tempestades solares", diz o pesquisador Huw Morgan, que, ao lado do colega Xing Li (ambos da Universidade de Aberystwyth, no Reino Unido), descobriram o fenômeno. Anteriormente, tornados solares muito menores foram encontrados através da sonda SOHO da NASA, mas eles não foram filmados.

Os astrônomos afirmam que os gases superaquecidos subiram em forma de espiral da superfície do Sol durante cerca de três horas com temperaturas que variavam entre aproximadamente 50 mil e 2 milhões de kelvin. O registro foi feito em 25 de setembro de 2011 e apresentado esta semana no National Astronomy Meeting 2012 em Manchester, também no Reino Unido. Um artigo foi submetido no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: Universidade de Aberystwyth

Tesouros escondidos do Hubble

O telescópio espacial Hubble, durante mais de duas décadas em órbita, fez um grande número de observações. Toda semana, no site da ESA (agência espacial europeia) são publicadas novas imagens obtidas através do Hubble.

© ESA (concurso Tesouros Escondidos do Hubble)

Uma enorme quantidade de dados do Hubble estão escondidas nos arquivos, e algumas imagens verdadeiramente deslumbrantes ainda nunca foram vistas em público. Estas imagens são denominadas de Tesouros Escondidos do Hubble, e a ESA está necessitando de sua ajuda para trazê-los à tona.
Nesta pesquisa das melhores imagens inéditas, você deve encontrar um grande conjunto de dados no Hubble Legacy Archive, ajustar o contraste e as cores usando as ferramentas online simples e submeter ao Hidden Treasures Contest Flickr group do Hubble, e podendo ganhar um iPod Touch no concurso Tesouros Escondidos do Hubble.
Para um desafio extra, você pode tentar usar o mesmo software que os profissionais utilizam para transformar os dados do Hubble em imagens de tirar o fôlego. Os dados do Hubble Legacy Archive podem ser processados utilizando o programa open-source FITS Liberator 3 e produzir uma bela imagem enviando para o Hubble’s Hidden Treasures Image Processing Contest Flickr group.
Ambas categorias do concurso Tesouros Escondidos do Hubble terminam em 31 de Maio de 2012.
Os melhores conjuntos de dados também serão apresentados nas futuras divulgações semanais de imagens no site spacetelescope.org.

Outros detalhes no site:  spacetelescope.org/hiddentreasures.

Fonte: ESA

A Lua surgiu da Terra?

Uma nova análise química de rochas lunares mostrou que nosso satélite é muito mais parecido com a Terra do que os cientistas acreditavam.

© Rose Center for Earth and Space (ilustração da formação da Lua)

A teoria mais aceita atualmente afirma que a Lua teria sido gerada quando um planeta hipotético do tamanho de Marte - conhecido como Théia, ou Téia - teria saído de sua órbita e entrado em rota de colisão com a Terra.

O impacto arrancou as camadas externas de Téia e da Terra, deixando enormes quantidades de detritos em órbita da nova Terra-híbrida. Esse material eventualmente coalesceu sob sua própria gravidade e formou a Lua.

Para que esse modelo seja consistente, cerca de 40% da composição da Lua deveria ter vindo de Téia.

Contudo, ao comparar a abundância relativa dos isótopos titânio-47 e titânio-50 em rochas lunares, Junjun Zhang e seus colegas da Universidade de Chicago descobriram que a proporção dos dois isótopos é exatamente a mesma da Terra - cerca de 4 partes por milhão.

Já se sabia que a composição isotópica do oxigênio na Lua também é similar à da Terra, mas o oxigênio se vaporiza muito facilmente durante uma colisão, e essa semelhança pode ser resultado de uma troca posterior.

Ocorre que o titânio não vaporiza tão facilmente. Segundo Zhang, seria virtualmente impossível que a Lua e a Terra tivessem atingido a mesma composição.

Análises de meteoritos, por outro lado, vistos como restos de eventuais corpos planetários errantes pelo Sistema Solar, confirmam que a composição de Téia seria muito diferente da composição da Terra.

Mas os cientistas afirmam que ainda não é hora de descartar a hipótese do choque Téia-Terra para explicar a origem da Lua, porque o choque pode ter desencadeado processos sobre os quais ainda não se tem conhecimento.

A principal razão, contudo, é que a única teoria alternativa para a formação da Lua propõe uma Terra girando extremamente rápido, a ponto de atirar material de sua própria crosta para o espaço - mas ninguém tem uma ideia sobre o que teria diminuído posteriormente a velocidade do nosso planeta.

Enquanto isso, as sondas gêmeas STEREO estão procurando sinais de meteoritos com composição similar à da Lua e da Terra, com o objetivo de dar novas ideias sobre a formação da Lua.

Outra novidade recente, que pode ajudar neste estudo, é a descoberta de dois planetas na mesma órbita, o que poderia sugerir uma composição mais similar entre Téia e Terra se ambos fossem gêmeos orbitais.

Fonte: Nature Geoscience

Bilhões de planetas nas zonas habitáveis?

Um novo resultado do instrumento HARPS, o descobridor de planetas do ESO, mostra que os planetas rochosos não muito maiores que a Terra são bastante comuns nas zonas habitáveis em torno das estrelas vermelhas de baixa luminosidade.

© ESO (ilustração do entardecer na super-Terra Gliese 667 Cc)

Uma equipe internacional de astrônomos estimou que existem dezenas de bilhões de tais planetas só na nossa galáxia, a Via Láctea, e provavelmente cerca de uma centena na vizinhança imediata do Sol. Esta é a primeira medição direta da frequência de super-Terras em torno de anãs vermelhas, as quais constituem cerca de 80% de todas as estrelas da Via Láctea. Planetas com massas entre uma e dez vezes a massa terrestre são chamados super-Terras. Embora não existam planetas deste tipo no nosso Sistema Solar, com exceção da Terra, eles parecem ser muito comuns em outros sistemas estelares. A descoberta deste tipo de planetas em órbita nas zonas habitáveis das estrelas é muito interessante porque, se os planetas forem rochosos e tiverem água como a Terra, poderão potencialmente abrigar vida.

Esta primeira estimativa direta do número de planetas leves em torno das estrelas anãs vermelhas foi anunciada por uma equipe internacional, que utilizou observações obtidas com o espectrógrafo HARPS instalado no telescópio de 3,6 metros que se encontra no Observatório de La Silla do ESO. O instrumento HARPS mede a velocidade radial das estrelas com uma precisão extraordinária. Um planeta que se encontre em órbita de uma estrela faz com que esta se desloque para cá e para lá relativamente a um observador distante na Terra. Devido ao efeito Doppler, esta variação na velocidade radial induz um desvio no espectro da estrela na direção dos maiores comprimentos de onda quando a estrela se afasta (chamado desvio para o vermelho) e na direção dos menores comprimentos de onda quando esta se aproxima (desvio para o azul). Este minúsculo desvio do espectro da estrela pode ser medido por um espectrógrafo de alta precisão como o HARPS e utilizado para inferir a presença de um planeta.

Uma outra notícia divulgada recentemente, que mostrava que existem muitos planetas na nossa galáxia, utilizou um método diferente que não é sensível a esta importante classe de exoplanetas.

A equipe HARPS está à procura de exoplanetas que orbitam os tipos de estrelas mais comuns da Via Láctea - as anãs vermelhas (também conhecidas como anãs do tipo M. Estas estrelas chamam-se anãs do tipo M porque o seu tipo espectral é M, o que corresponde ao mais frio dos sete tipos espectrais pertencentes a um esquema simples de classificação das estrelas segundo a sua temperatura e a aparência do seu espectro. Estas estrelas apresentam fraca luminosidade e são pequenas quando comparadas com o Sol, no entanto são muito comuns e vivem durante muito tempo, correspondendo por isso a 80% de todas as estrelas da Via Láctea.

"As nossas novas observações obtidas com o HARPS indicam que cerca de 40% de todas as estrelas anãs vermelhas possuem uma super-Terra que orbita na zona habitável, isto é, onde água líquida pode existir na superfície do planeta," diz Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l´Univers de Grenoble, França), o líder da equipe. "Como as anãs vermelhas são muito comuns - existem cerca de 160 bilhões de estrelas deste tipo na Via Láctea - chegamos ao resultado surpreendente de que existirão dezenas de bilhões destes planetas só na nossa galáxia."

A equipe HARPS analisou durante um período de seis anos uma amostra cuidadosamente selecionada de 102 estrelas anãs vermelhas que podem ser observadas no céu austral. Foram encontradas nove super-Terras (planetas com massas compreendidas entre uma e dez vezes a massa terrestre), incluindo duas no interior das zonas habitáveis das estrelas Gliese 581 e Gliese 667 C. Os astrônomos conseguiram estimar a massa dos planetas e a distância a que orbitavam as estrelas.

Combinando todos os dados, incluindo observações de estrelas sem planetas, e observando a fração de planetas existentes que poderiam ser descobertos, a equipe conseguiu descobrir quão comuns são os  diferentes tipos de planetas em torno de anãs vermelhas. O resultado é que a frequência de ocorrência de super-Terras na zona habitável é de 41%, estendendo-se entre 28% e 95%.

Por outro lado, planetas de maior massa semelhantes a Júpiter e Saturno do nosso Sistema Solar, raramente se encontram em torno de anãs vermelhas. Prevê-se que estes planetas gigantes (com massas compreendidas entre 100 e 1.000 vezes a massa terrestre) apareçam em menos de 12% deste tipo de estrelas.

Como existem muitas estrelas anãs vermelhas próximo do Sol, esta nova estimativa significa que existem provavelmente cerca de cem exoplanetas do tipo super-Terra nas zonas habitáveis de estrelas na vizinhança solar, a distâncias menores que 30 anos-luz. Os astrônomos usam dez parsecs na sua definição de "próximo". Este valor corresponde a cerca de 32,6 anos-luz.

"A zona habitável em torno de uma anã vermelha, onde a temperatura é favorável à existência de água líquida na superfície do planeta, encontra-se muito mais próxima da estrela do que a Terra do Sol," diz Stéphane Udry (Observatório de Genebra e membro da equipe). "Mas sabe-se que as anãs vermelhas estão sujeitas a erupções estelares, o que faria com que o planeta fosse banhado por radiação ultravioleta e raios-X, tornando assim a vida mais improvável."

Um dos planetas descobertos no rastreio HARPS de anãs vermelhas é o Gliese 667 Cc. Este é o segundo planeta descoberto neste sistema estelar triplo e parece estar próximo do centro da zona habitável. Embora este planeta seja mais de quatro vezes mais pesado do que a Terra, é o "irmão gêmeo" mais parecido com a Terra encontrado até agora e possui quase com certeza as condições necessárias à existência de água líquida à sua superfície. É a segunda super-Terra descoberta no interior da zona habitável de uma anã vermelha durante este rastreio HARPS, depois de Gliese 581d, anunciado em 2007 e confirmado em 2009.

"Agora que sabemos que existem muitas super-Terras em órbita de anãs vermelhas próximas de nós, precisamos identificar mais delas utilizando tanto o HARPS como futuros instrumentos. Espera-se que alguns destes planetas passem em frente das suas estrelas hospedeiras à medida que as orbitam - o que nos dará uma excelente oportunidade de estudar a atmosfera do planeta e procurar sinais de vida," conclui Xavier Delfosse, outro membro da equipe.

Fonte: ESO

Hubble espia a galáxia UFO

O telescópio espacial Hubble registrou uma imagem da Galáxia UFO.

© Hubble (galáxia NGC 2683)

A galáxia UFO, a NGC 2683, é uma galáxia espiral que é observada desde a Terra quase que completamente de lado, dando a ela uma forma clássica das naves alienígenas vistas em filmes. E esse é o motivo mais do que justificável para os astrônomos terem dado a ela esse interessante apelido.

Enquanto galáxias que estão de frente para nós e que são fotografadas pelo Hubble nos dão uma visão detalhada da sua estrutura, uma imagem de uma galáxia de lado como essa tem suas particularidades. Por exemplo, esse tipo de imagem fornece a grande oportunidade de observar as delicadas linhas de poeira dos braços espirais que têm suas silhuetas projetadas contra o núcleo dourado da galáxia.

Talvez de forma surpreendente, imagens de galáxias que se apresentam de lado como essa não impedem de deduzir suas estruturas. Estudos das propriedades da luz vinda da NGC 2683 sugerem que essa é uma galáxia espiral barrada mesmo que o ângulo de visão dela não nos permita ver diretamente essa característica.

A NGC 2683 foi descoberta em 5 de Fevereiro de 1788, pelo famoso astrônomo William Herschel, e localiza-se na constelação do norte, Lynx. Essa constelação de forma interessante tem esse nome pois lembra o felino lince, mas pelo caso de ser muito apagada ela necessita realmente de olhos de lince para que possa ser identificada. E quando você consegue identificá-la e observá-la em detalhe, tesouros escondidos como esse fazem valer cada segundo de busca.

Essa imagem foi produzida a partir de dois campos adjacentes observados na luz visível e na luz infravermelha pela Advanced Camera for Surveys do Hubble. Uma estreita listra que aparece difusa e cruzando grande parte da imagem de forma horizontal é o resultado da  lacuna entre os detectores do Hubble. Essa listra foi preenchida usando imagens dessa galáxia feitas por telescópios baseados em Terra que mostram muito menos detalhes.

Fonte: ESA

Pistas da evolução das galáxias

Uma galáxia exótica batizada Speca por seus descobridores, possui pistas sobre a evolução de galáxias a bilhões de anos atrás.

© NRAO (galáxia Speca)

A galáxia Speca, que está cerca de 1,7 bilhão de anos-luz da Terra, tem uma combinação de características nunca antes vistas, propiciando o conhecimento de processos que desempenharam funções importantes no crescimento de galáxias e aglomerados de galáxias no início da história do Universo.
A galáxia espiral é apenas a segunda, em oposição à elíptica, galáxia conhecida por produzir grandes e poderosos jatos de partículas subatômicas que se movem a velocidades próximas à da luz. É também uma das duas únicas galáxias que mostram que essa atividade ocorreu em três episódios separados.
Jatos gigantes de partículas muito rápidas são alimentados por buracos negros supermassivos em núcleos de galáxias. Ambas as galáxias elípticas e em espiral abrigam tais buracos negros, mas apenas Speca e uma outra galáxia espiral foram vistos a produção de jatos de grande porte. Os jatos saem para fora a partir dos pólos de discos com rápida rotação de material em órbita do buraco negro.

No Universo jovem, as galáxias em aglomerados teriam recolhido material adicional, colidindo uns com os outros, passando por explosões de formação de estrelas, e interagindo com o material primordial. Speca está mostrando evidência desse fenômeno. Speca, que é um acrônimo para Spiral-host Episodic radio galaxy tracing Cluster Accretion, chamou a atenção dos astrônomos através de uma imagem produzida pelos dados combinados do Sloan Digital Sky Survey  (SDSS) e o FIRST Survey, juntamente com o radiotelescópio Very Large Array (VLA) da National Science Foundation. Prosseguindo às observações com o telescópio óptico Lulin, em Taiwan e dados em ultravioleta do satélite Galex da NASA foi confirmado que os lobos gigantes de emissão de rádio, normalmente visto vindo de galáxias elípticas, estavam vindo de uma galáxia espiral com formação estelar em curso.
A equipe de pesquisadores também examinou a galáxia em imagens do NRAO VLA Sky Survey (NVSS), em seguida, fez novas observações com o Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) na Índia, que observa em comprimentos de onda mais longos do que o VLA e é o principal telescópio para observar nesses comprimentos de onda longa.
Com esta variedade impressionante de dados de todo o espectro eletromagnético, os pesquisadores desvendaram a história complexa e fascinante da galáxia.
As imagens de rádio da pesquisa VLA FIRST mostrou um par de lobos emissores de rádio. Imagens do NVSS mostrou um outro par, distinto dos lobos mais distante da galáxia. As imagens GMRT confirmou este segundo par, mas mostrou um outro par, menor perto da galáxia, provavelmente produzido pelas partículas de jato mais recentemente expulsos.
A maior surpresa, a natureza de baixa frequência dos lobos periféricos mais antigos, deu uma dica valiosa sobre a galáxia e o aglomerado. Os lobos periféricos emissores de rádio são velhos o suficiente para que suas partículas pudessem ter perdido a maior parte de sua energia e deixassem de produzir emissões de rádio.
É possível que esses velhos lobos foram abastecidos por ondas de choque de rápida movimentação de materiais colapsando no aglomerado de galáxias.
Todos esses fenômenos combinados fazem de Speca e dos seus vizinhos um laboratório valioso para estudar como galáxias e aglomerados de galáxias evoluiram a bilhões de anos atrás.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

Efeito cósmico molda estruturas do Universo

Proposta em 1972 pelos físicos russo Rashid Sunyaev e Yakov Zel'dovich, os resultados do efeito KSZ (Kinematic Sunyaev-Zel'dovich) quando um gás quente em aglomerados de galáxias distorce a radiação cósmica de fundo - que é o brilho do calor remanescente do Big Bang - que enche o nosso Universo.

© ESO (aglomerado Abell 2163)

A radiação passando por um aglomerado de galáxias movendo em direção a Terra parece mais quente por alguns milionésimos de grau, enquanto a radiação que passa através de um aglomerado se afastando parece um pouco mais fria.
Agora que foi detectado, o efeito KSZ poderia provar ser uma ferramenta excepcional para medir a velocidade de objetos no universo distante. Poderia fornecer uma visão sobre o poder das forças gravitacionais que puxam em aglomerados de galáxias e outros objetos.
Dentre essas forças são ainda hipotético a matéria escura e a energia escura, que podem impulsionar a expansão do Universo e o movimentos das galáxias. A força do sinal do efeito KSZ depende da distribuição dos elétrons em torno de galáxias. Como resultado, o efeito também pode ser utilizado para rastrear a localização dos átomos no universo próximo, que pode revelar como as galáxias se formam.
Os pesquisadores detectaram o movimento dos aglomerados de galáxias a vários bilhões de anos-luz de distância que se deslocam a velocidades de até 600 km por segundo.
Os métodos tradicionais de medição de velocidades requerem medições de distância muito precisos, o que é difícil. Assim, esses métodos são mais úteis quando os objetos estão mais perto da Terra. Uma das principais vantagens do efeito KSZ é que a sua magnitude é independente da distância de um aglomerado de galáxias, possibilitando medir a velocidade de movimento de um objeto em direção ou para longe da Terra com distâncias muito maiores. No futuro, poderá fornecer uma verificação estatística adicional que será independente de nossos outros métodos de medição de parâmetros cosmológicos e entender como o Universo é constituído em uma escala maior.
Ao investigar como as galáxias e aglomerados de galáxias se movimentam no Universo, o efeito KSZ está diretamente sondando como os objetos se reúnem e evoluem no Universo. Por isso, é extremamente dependente da matéria escura e energia escura.

Combinando dados fundamentalmente diferentes o efeito KSZ foi encontrado, os pesquisadores combinaram e analisaram os dados do ACT (Atacama Cosmology Telescope) e do Boss (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey). O efeito KSZ é tão pequeno que não é visível a partir da interação com um aglomerado de galáxias individual com a radiação cósmica de fundo (CMB), mas pode ser detectado através da compilação de sinais de vários aglomerados.
O ACT é um telescópio de 6 metros no Chile construído para produzir um mapa detalhado da CMB usando frequências de microondas. A colaboração ACT envolve uma dezena de universidades, com contribuições importantes da Universidade de Princeton e da Universidade da Pensilvânia, incluindo incluindo tecnologia de detectores do Goddard Space Flight Center da NASA, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), e da Universidade de British Columbia.
O BOSS é um levantamento de luz visível com base no  Observatório Apache Point, no Novo México, captou espectros de milhares de galáxias e quasares luminosos para melhorar a compreensão da estrutura em larga escala do Universo. O BOSS é uma parte do Sloan Digital Sky Survey III, a terceira fase do projeto de astronomia mais produtivo da história, e um esforço conjunto entre 27 universidades e instituições de todo o mundo.
Para o projeto atual, os pesquisadores compilaram um catálogo de 27.291 galáxias luminosas.
Utilizaram as 7.500 galáxias mais brilhantes a partir dos dados do BOSS para descobrir o sinal KSZ previsto produzido através dos aglomerados de galáxias que interagem com a radiação CMB. Um cálculo mesclando os dados do ACT e do BOSS foi usado para refletir a ligeira tendência de pares de aglomerados de galáxias que se movem um em direção ao outro devido à atração gravitacional mútua, o que fez o efeito KSZ mais aparente nos dados.

Um artigo foi submetido no jornal Physical Review Letters.

Fonte: Princeton University