A lua vermelha de Júpiter

A lua Amalteia, de Júpiter, é um dos objetos mais vermelhos do Sistema Solar.

© NASA (ilustração de Júpiter e Almateia)

Ela segue abaixo da órbita de Io (um dos quatro maiores satélites do planeta), assim como Métis, Adrasteia e Tebe, mas é a maior desse grupo.

Amalteia é o terceiro dos satélites conhecidos de Júpiter. Foi descoberto, a exatamente 120 anos, em 9 de Setembro de 1892 por Edward Emerson Barnard usando o seu telescópio refractor de 36" (91 cm) no Observatório Lick. Amalteia foi a última lua a ser descoberta através de observações visuais diretas (em oposição à fotografia), e a primeira lua a ser descoberta desde que Galileu observou os quatro satélites galileanos em 1610. É o maior do grupo joviano de satélites interiores.

O nome "Amalteia" não foi formalmente adotado pela União Astronômica Internacional até 1975, embora tenha sido usado informalmente durante muitas décadas antes da sua sugestão por Camille Fammarion. Antes de 1975 era mais conhecido simplesmente pela sua designação romana, como "Júpiter V".

Amalteia é o segundo objeto mais vermelho do Sistema Solar (Sedna é o primeiro), até mais vermelho que Marte. A sua cor é provavelmente devida ao enxofre expelido pelos inúmeros vulcões de Io. Observações feitas com o espectrômetro do Hubble confirmam grande presença do enxofre que deixa Amalteia tão vermelha. Aparecem áreas brilhantes de verde na maiores inclinações de Amalteia, mas a natureza desta cor é ainda desconhecida.

Amalteia tem uma forma irregular, com dimensões de 270x168x150 km; o longo eixo está orientado na direção de Júpiter. É também altamente craterado, algumas das quais são extremamente grandes relativamente ao tamanho da lua. Pan, a maior cratera, mede 100 quilômetros de diâmetro e tem pelo menos 8 km de profundidade. Outra cratera, Gaea, mede 80 km de diâmetro e tem provavelmente o dobro da profundidade de Pan. Amalteia tem duas montanhas conhecidas, Mons Lyctas e Mons Ida, que chegam a uma altura de 20 km.

A combinação entre a forma irregular de Amalteia e o seu tamanho implica que Amalteia seja um corpo razoavelmente forte e rígido; se fosse composto por gelo ou outros materiais fracos, a sua própria gravidade teria deixado Amalteia num corpo mais esférico. Tal como todas as luas de Júpiter, sofre a atração das forças das marés de Júpiter, e o seu longo eixo aponta na direção do planeta a todas as alturas. A sua composição é provavelmente mais parecida com a de um asteroide do que com alguma das luas galileanas, e eventualmente poderá ter sido capturado. Como Io, Amalteia liberta mais calor do que recebe do Sol. É provavelmente devido às correntes elétricas induzidas pela sua órbita através do campo magnético de Júpiter.

Outro fato interessante sobre esse satélite natural é que ele emite mais calor do que recebe do Sol. Há duas hipóteses para isso: a energia que ele recebe do poderoso campo magnético de Júpiter ou efeito do campo gravitacional do planeta gasoso.

Assim como Tebe, completa uma rotação ao redor do seu eixo quando completa uma volta ao redor de Júpiter, o que significa que mostra sempre a mesma face para o planeta, do qual está distante 181.400 km. Por comparação, a distância da Lua para a Terra é de 384.000 km. Essa proximidade de um planeta deveria fazer com que Almateia fosse destruída pela gravidade. Isso não ocorre por causa de seu tamanho pequeno (apenas 19 vezes menor que Io).

Por outro lado, os astrônomos calculam que o fim de Almateia será digno de uma tragédia grega: ela está tão próxima de Júpiter que está destinada a cair e ser morta por seu planeta.

Fonte: NASA

Nuvens moleculares criam espiral no espaço

Astrônomos japoneses descobriram uma nuvem no espaço composta por gás e poeira na forma molecular com um formato em espiral.

© Universidade Keio/NAOJ (nuvem com formato em espiral)

A nuvem, localizada no centro da via Láctea, possui um volume gigante de gás, centenas de milhares de vezes maiores que o Sol e distante 30 mil anos luz do nosso Sistema Solar.

Segundo Tomoharu Oka, professor do departamento de Física da Universidade Keio, em Tóquio, o fenômeno teria sido formado a partir da colisão de duas nuvens moleculares gigantes. Oka explica que a colisão de nuvens é comum, mas foram raras as vezes que ela resultou em uma formação tão peculiar no espaço. Apenas duas outras formações helicoidais já foram vistas na galáxia.

O estudo, liderado pelo pós-doutorando Shinji Matsumura, foi publicado em julho deste ano no Astrophysical Journal. Mas a descoberta foi feita no primeiro semestre de 2009.

Os pesquisadores acreditam que, por causa do choque, uma linha perpendicular em forma de tubo, com força magnética, foi formada entre as nuvens e depois torcida e espremida para se tornar uma estrutura helicoidal durante o contato de fricção. A pesquisa indicou que o gás molecular foi capturado pelo tubo magnético, formando assim a espiral.

As formações de gás podem originar as estrelas conforme vão ficando mais densas. No caso de colisões, o gás é altamente comprido.

Isto significa que a formação inusitada observada pelos cientistas no Observatório Astronômico Nacional do Japão pode um dia virar uma estrela.

Foram analisadas, entre outras coisas, a rotação de apenas seis das diversas moléculas encontradas, pois acredita-se que elas podem ser a pista para a compreensão do estado físico da matéria.

Fonte: NAOJ

Registro da diferença entre galáxias

Duas galáxias diferentes foram captadas pelo telescópio espacial Hubble, formando um par galáctico denominado ARP 116.

© Hubble (galáxias M60 e NGC 4647)

O ARP 116 é composto por uma galáxia elíptica gigante conhecida como Messier 60 (M60) e uma galáxia espiral bem menor, a NGC 4647. Como uma típica galáxia elíptica, a M60 pode não ser muito interessante quando vista sozinha, mas quando está junto com sua "companheira" espiral, o par ganha destaque no céu noturno.

A M60 é bastante clara, é precisamente a terceira mais clara no aglomerado de Virgem, que possui uma coleção de mais de 1,3 mil galáxias. Além de ter uma massa de estrelas maior, a M60 possui uma coloração dourada por causa das muitas estrelas velhas, frias e vermelhas em seu interior. A NGC 4647, por sua vez, possui uma variedade estrelar jovem e quente, que forma uma coloração azul.

Astrônomos tentaram determinar se essas galáxias estão interagindo, mas não encontraram evidências de novas formações estrelares. A força gravitacional mútua em pares de galáxias que interagem entre si exerce em cada uma a liberação de nuvens de gás, assim como as marés na Terra são causadas pela gravidade da Lua. Essa liberação pode causar a quebra das nuvens, formando o rompimento de novas estrelas.

Mesmo que isso pareça não ter ocorrido no ARP 116, estudos de imagens detalhadas do telescópio Hubble sugerem que as duas galáxias tiveram uma interação. Independente se elas estão perto o suficiente para interagir, as duas galáxias são certamente vizinhas próximas. Isso significa que vemos ambas na mesma escala, fazendo praticamente um "retrato de família" do Hubble que mostra a diferença de tamanho, estrutura e coloração entre galáxias elípticas gigantes e as espirais menores.

Fonte: ESA

Um aglomerado com um segredo

Uma nova imagem obtida no Observatório de La Silla do ESO, no Chile, mostra o espectacular aglomerado estelar globular Messier 4 (M4).

© ESO (aglomerado estelar globular M4)

Esta bola de dezenas de milhares de estrelas antigas é, na realidade, um dos mais próximos e mais estudados aglomerados globulares. Um trabalho recente revelou que uma das estrelas deste aglomerado tem propriedades estranhas e incomuns, aparentemente possuindo o segredo da juventude eterna.

Em torno da nossa galáxia, a Via Láctea, orbitam mais de 150 aglomerados estelares globulares, que datam do passado distante do Universo). Um dos mais próximos da Terra é o aglomerado M4 (também conhecido como NGC 6121), situado na constelação do Escorpião. Este objeto brilhante pode ser facilmente observado com binóculos, próximo da brilhante estrela vermelha Antares, e um pequeno telescópio amador consegue distinguir algumas das estrelas que o constituem.

Esta nova imagem do aglomerado, obtida com o instrumento Wide Field Imager (WFI), instalado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, situado no Observatório de La Silla do ESO, revela muitas das dezenas de milhares de estrelas deste aglomerado, o qual nos aparece sob o fundo rico da Via Láctea.

Os astrônomos também estudaram muitas das estrelas do aglomerado de modo individual, utilizando instrumentos montados no Very Large Telescope (VLT) do ESO. Ao separar a radiação emitida pelas estrelas nas suas componentes coloridas, podem-se obter as suas composições químicas e idades.

Os novos resultados para as estrelas do M4 foram surpreendentes. As estrelas dos aglomerados globulares são velhas e por isso não se espera que sejam ricas em elementos químicos pesados. A maioria dos elementos químicos mais pesados que o hélio são formados nas estrelas e liberados no meio interestelar no final das suas vidas. É deste material enriquecido que se formam as futuras gerações de estrelas. Deste modo, as estrelas muito velhas, tais como as dos aglomerados estelares globulares, formadas muito antes de algum enriquecimento significativo ter ocorrido, possuem menor abundância de elementos pesados, quando comparadas com estrelas que, como o Sol, se formaram posteriormente. Isto é o que é geralmente observado, mas uma das estrelas encontrada num rastreio recente possui uma quantidade muito maior de lítio, um elemento leve e raro, do que o esperado. A fonte deste lítio permanece um mistério. Normalmente este elemento é gradualmente destruído ao longo dos bilhões de anos de vida da estrela, mas esta estrela, ao contrário de milhares de outras, parece possuir o segredo da juventude eterna: ou conseguiu, de alguma forma manter o seu lítio original, ou encontrou algum modo de se auto-enriquecer com lítio recentemente formado. A imagem do WFI dá-nos uma vista de campo amplo do aglomerado e dos seus arredores bastante ricos.

© Hubble (região central do aglomerado globular M4)

A imagem acima mostra uma vista complementar e mais detalhada, apenas da região central, obtida com o telescópio espacial Hubble que também foi divulgada esta semana, no âmbito da série Fotografia da Semana do Hubble.

Fonte: ESO

A superbolha surpreendentemente brilhante

O telescópio de raios X Chandra da NASA detectou uma "superbolha" brilhante a 160 mil anos-luz da Terra.

© NASA e ESO (aglomerado de estrelas NGC 1929)

O registro foi feito há dez anos, durante mais de 5 horas, e divulgado agora após a união de três registros diferentes.
Trata-se do aglomerado de estrelas NGC 1929, localizado dentro da nebulosa N44, na galáxia-anã Grande Nuvem de Magalhães, vizinha da nossa Via Láctea.
As estrelas jovens e massivas desse aglomerado produzem uma intensa radiação e expulsam matéria em alta velocidade, o que as faz explodir rapidamente como supernovas, que geram explosões estelares muito violentas, resultantes da morte de uma estrela.
A imagem acima é composta por três capturas diferentes, representadas pelas cores azul, vermelho e amarelo.
Em azul, o Chandra flagrou o vento proveniente desses astros e o choque das supernovas que esculpem superbolhas no gás. Em vermelho, estão dados infravermelhos obtidos pelo telescópio Spitzer da NASA, que mostram a poeira e um gás mais frio. Jás as informações em amarelo foram obtidas por luz óptica, feitas pelo telescópio Max-Planck, do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile, que revelam onde a radiação ultravioleta faz o gás brilhar.
Esta é a primeira vez que os dados obtidos foram suficientes para distinguir as diferentes fontes de raios X produzidas pelas superbolhas. O estudo foi liderado pela Universidade de Michigan, nos EUA. Também participaram a Universidade Johns Hopkins, em Maryland, a Universidade de Illinois e o Instituto de Astronomia da Universidade Nacional Autônoma do México.

Um estudo publicado no ano passado mostrou que existem duas fontes extras de emissão de raios X brilhantes: ondas de choque de supernovas que atingem as paredes das cavidades, e material quente evaporando nas paredes da cavidade. As observações não mostram a evidência de elementos mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio nas cavidades. Esta é a primeira vez que os dados têm sido suficiente para distinguir entre as diferentes fontes de raios X produzidos por superbolhas.

Fonte: NASA

Telescópio detecta milhões de buracos negros

O telescópio especial Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA detectou milhões de buracos negros supermaciços e galáxias com temperaturas extremamente altas, que estavam "escondidos" atrás de uma nuvem de poeira interestelar.

© WISE (buracos negros descobertos)

O WISE conseguiu captar comprimentos de ondas ligados ao calor dos astros, o que fez com que eles conseguissem enxergar e mapear pela primeira vez alguns dos objetos mais iluminados do Universo.

A expectativa dos cientistas é de que a descoberta os ajude a entender como as galáxias e buracos negros se formam.

Os astrônomos já sabiam que a maioria das galáxias possuem buracos negros no seu centro, que são "alimentados" com gases, poeira e estrelas ao seu redor. Às vezes, os buracos negros soltam energia suficiente para impedir a formação de estrelas.

A forma como estrelas e buracos negros evoluem juntos, no entanto, continua sendo um mistério para os cientistas. A esperança é que os dados do telescópio WISE possibilitem novas descobertas neste ramo. O WISE tem capacidade de detectar comprimentos de onda que ficam muito além do campo de visão dos telescópios atuais. Isso permite ao equipamento fazer diversas descobertas inéditas na ciência.

O telescópio ganhou a fama de "caçador de buracos negros". "Nós encurralamos os buracos negros", diz Daniel Stern, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), um dos autores dos três estudos.

O pesquisador Stern e seus colegas usaram outro telescópio (Nustar) para analisar os dados dos buracos negros captados pelo WISE e apresentaram os dados em um artigo que será publicado na revista científica Astrophysical Journal.

Outros dois estudos detalham galáxias com temperaturas extremamente altas e com brilho intenso, que até recentemente não conseguiam ser detectadas. O termo em inglês para essas galáxias é "hot dust-obscured galaxies".

Mais de mil galáxias já descobertas são mais de cem vezes mais brilhantes que o Sol da Via Láctea. Os dados da missão WISE estão sendo disponibilizados ao público, para que todos os cientistas possam contribuir nas pesquisas espaciais.

Fonte: NASA e BBC Brasil

O 1º objeto descoberto no Cinturão de Kuiper

Gerard Kuiper foi um daqueles astrônomos que contribuíram muito com a ciência. Por exemplo: ele propôs a teoria de que nossos planetas se formaram a partir da condensação de uma grande nuvem de gás e poeira que existia ao redor do Sol.

© JHUAPL (ilustração dos objetos no Cinturão de Kuiper)

Ele ainda descobriu a lua Miranda, de Urano; previu com exatidão a composição dos anéis de Saturno; a composição da atmosfera de Marte; a existência de água em forma de gelo no planeta vermelho; ele previu até a sensação de pisar na superfície da Lua (Neil Armstrong confirmou: "como caminhar na neve"). Contudo, a maior hipótese deste holandês veio a eternizar seu nome, e foi uma dupla de astrônomos que confirmou sua existência há 20 anos.

Já se conhecia o Cinturão de Asteroides, que existe entre Marte e Júpiter, e está a 6,7 bilhões de quilômetros do Sol. Kuiper, contudo, previu em um artigo de 1951 que existiria um grupo de objetos além de Plutão, vestígios da formação do Sistema Solar.

© ESO (asteroide 1992 QB1)

O primeiro desses objetos foi descoberto em 1992 (chamado de 1992 QB1) por David Jewitt e Janet Luu com um telescópio no Havaí. Esse asteroide tem uma luminosidade 6 mil vezes menor do que conseguimos ver a olho nu.

A região com esses corpos acabou por receber o nome Cinturão de Kuiper em homenagem ao astrônomo; o holandês não foi o primeiro a prever a existência desses objetos, mas acabou por ganhar a fama.

Três planetas-anões estão por lá: Makemake, Haumea e Éris (além deles, Ceres, no Cinturão de Asteroides - aquele mais próximo -, e Plutão também estão nessa categoria). Foi a descoberta de Éris, em 2005, que levou a uma das maiores polêmicas dos últimos anos na astronomia.

Como Éris era maior que Plutão, veio a dúvida: teremos um 10º planeta no Sistema Solar? A decisão da União Astronômica Internacional, no ano seguinte, foi de "rebaixar" Plutão a planeta-anão (classificação criada no mesmo encontro). Éris e outros corpos gigantes que foram descobertos entraram nessa categoria.

Desde 1992, mais de 1.300 KBOs (Kuiper Belt Object) foram encontrados, e com a sonda New Horizons da NASA acelerando rumo ao encontro e julho de 2015 com Plutão e Caronte (que pode-se argumentar são tecnicamente os primeiros KBOs encontrados) e depois, no Cinturão de Kuiper, que em breve vamos saber muito mais sobre esses habitantes distantes do espaço profundo.

Fonte: Terra e Universe Today

Dois exoplanetas orbitando dois sóis

Foi anunciada a descoberta pela missão espacial Kepler do primeiro sistema circumbinário e multiplanetário, no qual mais de um planeta orbita ao redor de dois sóis.

© NASA (ilustração do sistema circumbinário Kepler-47)

A descoberta, divulgada na Assembleia Geral da União Astronômica Internacional em Beijing, na China, "mostra que sistemas planetários podem formar-se e sobreviver inclusive no caótico meio ao redor de uma estrela binária", segundo os cientistas da Universidade Estadual de San Diego, nos Estados Unidos, liderados pelo astrônomo Jerome Orosz.
As duas estrelas do novo sistema, denominado Kepler-47 e situado a 4.900 anos-luz na constelação do Cisne, orbitam uma ao redor da outra a cada 7,5 dias; uma delas é similar em tamanho ao Sol, enquanto a outra tem um volume três vezes menor e tem um brilho 175 vezes mais fraco.
Quanto aos dois planetas, o que orbita mais próximo das duas estrelas, o Kepler 47b, gira em torno delas a cada 49 dias, é três vezes maior em diâmetro que a Terra, o que o transforma no menor dos que se conhecem orbitando em um sistema circumbinário.
O segundo planeta, o Kepler 47c, é ligeiramente maior que Urano e demora 303 dias para orbitar os dois sóis de Kepler-47, e por isso é considerado estar em uma "área habitável", ou seja, que tem condições similares à Terra e portanto poderia ter água em sua superfície.
Embora este planeta seja provavelmente um gigante gasoso e, portanto, não adequado para a vida, seu descobrimento mostra que os planetas circumbinários podem existir, inclusive em zonas habitáveis.
Até agora haviam sido encontrados quatro sistemas de planetas girando ao redor de duas estrelas (os Kepler-16, 34, 35 e 38), mas este é o primeiro com mais de um planeta. Há cerca de seis meses descobriu-se um planeta com três sóis e potencialmente habitável.

Os planetas foram detectados devido à queda no brilho do par de estrelas quando eles transitam em frente a elas. A perda de luz provocada pelo eclipse é pequena, apenas 0,08% devido ao Kepler-47b e 0,2% pelo Kepler-47c. Em comparação, Vênus bloqueou cerca de 0,1% da superfície do Sol durante seu trânsito recente em 5 de junho de 2012. Após o registro do Kepler, o Observatório McDonald, no Texas, mediu o tamanho e massa relativos dos objetos, eles têm massa provável entre 8 e 20 vezes maior que a da Terra.

"Aprendemos que os planetas circumbinários podem ser como os de nosso Sistema Solar, mas com dois sóis", comentou Joshua Carter, co-autor do estudo e analista do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Os presentes à Assembleia Geral da União Astronômica Internacional avaliaram muito positivamente os avanços na busca de planetas fora de nosso Sistema Solar como primeiro passo para, em longo prazo, encontrar outros lugares aptos para a vida.

Fonte: NASA

Moléculas da vida em torno de estrela jovem

Uma equipe de astrônomos utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) descobriu moléculas de açúcar no gás que rodeia uma estrela jovem do tipo solar.

© ESO (moléculas de açúcar no gás ao redor de estrela)

Esta é a primeira vez que açúcar é descoberto no espaço em torno de uma tal estrela. Esta descoberta mostra que os blocos constituintes da vida se encontram no local certo, no tempo certo, de modo a serem incluídos em planetas que estejam se formando em torno da estrela.

Os astrônomos descobriram moléculas de glicoaldeído (C₂H₄O₂), uma forma simples de açúcar, no gás que circunda uma estrela binária jovem, com massa semelhante ao Sol, chamada IRAS 16293-2422. O glicoaldeído já tinha sido observado anteriormente no espaço interestelar, mas esta é a primeira vez que é descoberto tão perto de uma estrela do tipo solar, a distâncias comparáveis à distância de Urano ao Sol, no Sistema Solar. Esta descoberta mostra que alguns dos componentes químicos necessários à vida existiam neste sistema no tempo da formação planetária. O glicoaldeído foi detectado até agora em dois locais no espaço: na direção da nuvem do centro galáctico Sgr B2 e no núcleo molecular quente de elevada massa G31.41+0.31. A estrela IRAS 16293-2422 é também conhecida por ter uma quantidade de outras moléculas orgânicas complexas, incluindo etilenoglicol, metanoato de metila e etanol.

A alta sensibilidade do ALMA, mesmo nos comprimentos de onda mais curtos nos quais opera e por isso tecnicamente mais difíceis, foi indispensável nestas observações, as quais foram executadas com uma rede parcial de antenas durante a fase de Verificação Científica do observatório.

As nuvens de gás e poeira que colapsam para formar novas estrelas são extremamente frias (cerca de –263ºC) e muitos gases solidificam sob a forma de gelo sobre as partículas de poeira, onde seguidamente se juntam para formar moléculas mais complexas. Mas assim que uma estrela se forma no meio de uma nuvem de gás e poeira em rotação, esta aquece as regiões internas da nuvem para cerca de uma temperatura ambiente, evaporando as moléculas quimicamente complexas e formando gases que emitem uma radiação característica em ondas rádio, ondas estas que podem ser mapeadas com a ajuda de potentes radiotelescópios, como o ALMA.

A IRAS 16293-2422 situa-se a cerca de 400 anos-luz de distância, relativamente próximo da Terra, o que a torna num excelente alvo para os astrônomos que estudam as moléculas e a química em torno de estrelas jovens. Juntando o poder de uma nova geração de telescópios, tais como o ALMA, agora é possível estudar os detalhes das nuvens de gás e poeira que estão formando sistemas planetários.

"A grande questão é: qual a complexidade que estas moléculas podem atingir antes de serem incorporadas em novos planetas? Esta questão pode dizer-nos algo sobre como a vida aparece noutros locais e as observações do ALMA serão vitais para desvendar este mistério," diz Jes Jørgensen (Instituto Niels Bohr, Dinamarca), o autor principal do artigo científico que será publicado na revista da especialidade Astrophysical Journal Letters.

Fonte: ESO

Nuvens coloridas perto da Rho Ophiuchi

Por que o céu perto de Antares e Rho Ophiuchi é tão colorido?

© Tom O’Donoghue (Antares e Rho Ophiuchi)

As cores resultam de uma grande mistura de objetos e processos que ali ocorrem. A fina poeira iluminada pela frente a partir da luz estelar produz as nebulosas de reflexão azuis. As nuvens de gases que têm seus átomos excitados pela radiação ultravioleta produzem nebulosas de emissão. As nuvens de poeira iluminadas por trás bloqueiam a passagem da luz e por isso aparecem escuras. Antares, uma estela do tipo super gigante vermelha e uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno ilumina as nuvens amarelo avermelhadas na parte central inferior da imagem. A estrela Rho Ophiuchi localiza-se no centro da nebulosa azul perto da parte superior da imagem. O distante aglomerado globular M4 é visível um pouco a direita da estrela Antares e na parte inferior esquerda da nuvem vermelha engolfando a estrela Sigma Scorpii. Essas nuvens estelares são na verdade mais coloridas do que nós podemos ver, emitindo luz através de todo o espectro eletromagnético.

Fonte: NASA

A estrela que não deveria existir

Uma equipe de astrônomos europeus utilizou o Very Large Telescope do ESO (VLT) e descobriram uma estrela na Via Láctea que muitos pensavam não poder existir.

© ESO (estrela SDSS J102915+172927 na constelação de Leão)

Os astrônomos descobriram que esta estrela é composta quase inteiramente por hidrogênio e hélio, com quantidades minúsculas de outros elementos químicos. Esta intrigante composição química coloca a estrela na chamada “zona proibida” dentro da teoria de formação estelar mais aceita, o que significa que esta estrela nunca deveria ter se formado. Teorias de formação estelar mais aceitas afirmam que estrelas com massas tão baixas como a SDSS J102915+172927 (cerca de 0,8 massas solares ou menos) apenas se podem formar depois de explosões de supernova terem enriquecido o meio interestelar acima de um valor crítico. Isto deve-se ao fato dos elementos mais pesados arrefecem as nuvens de gás ajudando a irradiar o calor, fazendo assim com que estas nuvens possam seguidamente colapsar para formar estrelas. Sem estes metais, a pressão devida ao aquecimento seria demasiadamente forte e a gravidade da nuvem seria muito fraca para vencer e fazer a nuvem colapsar. Uma teoria em particular identifica o carbono e o oxigênio como os principais agentes de arrefecimento, no entanto na SDSS J102915+172927 a quantidade de carbono é menor que o mínimo julgado necessário para que este arrefecimento se torne efetivo.

Uma estrela de baixa luminosidade situada na constelação do Leão, chamada SDSS J102915+172927 mostrou possuir a menor quantidade de elementos mais pesados que o hélio do que todas as estrelas estudadas até hoje. Este objeto possui uma massa menor que a do Sol e tem provavelmente mais de 13 bilhões de anos de idade.

“Uma teoria muito aceita prediz que estrelas como esta, com pequena massa e quantidades de metais extremamente baixas, não deveriam existir porque as nuvens de material a partir das quais tais objetos se formariam nunca se poderiam ter condensado,” disse Elisabetta Caffau (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Alemanha e Observatoire de Paris, França), autora principal do artigo científico que descreve estes resultados, publicado na Nature. “É surpreendente encontrar pela primeira vez uma estrela na “zona proibida”. Isto significa que iremos provavelmente ter que verificar alguns dos modelos de formação estelar.”

Os astrônomos mediram a abundância dos vários elementos químicos presentes na estrela e descobriram que a proporção de metais na SDSS J102915+172927 é mais de 20 mil vezes menor que a proporção de metais no Sol. A estrela HE 1327-2326, descoberta em 2005, tem a menor abundância de ferro conhecida, mas é rica em carbono. A estrela agora analisada tem a menor proporção de metais conhecida quando consideramos todos os elementos químicos mais pesados que o hélio.

“A estrela é tênua e tão pobre em metais que apenas conseguimos detectar a assinatura de um único elemento mais pesado que o hélio - o cálcio -  nas primeiras observações que fizemos,” disse Piercarlo Bonifacio (Observatoire de Paris, França), que supervisionou o projeto.

Os cosmólogos acreditam que os elementos químicos mais leves, hidrogênio e hélio, foram criados pouco depois do Big Bang, juntamente com um pouco de lítio, enquanto que a maioria dos outros elementos foram posteriormente formados nas estrelas. A nucleosíntese primordial refere a produção de elementos químicos com mais de um próton, alguns momentos após o Big Bang. Esta produção deu-se num curto espaço de tempo, permitindo que apenas hidrogênio, hélio e lítio se formassem. A teoria do Big Bang prediz, e as observações confirmam, que a matéria primordial era composta essencialmente por 75% (em massa) de hidrogênio, 25% de hélio e alguns traços de lítio.

As explosões de supernovas espalharam o material estelar para o meio interestelar, tornando-o rico em metais. As novas estrelas que se formam a partir deste meio enriquecido possuem por isso maiores quantidades de metais na sua composição do que as estrelas mais velhas. Por conseguinte, a proporção de metais numa estrela nos dá informação sobre a sua idade.

“A estrela que estudamos é extremamente pobre em metais, o que significa que é muito primitiva. Pode ser uma das estrela mais velhas jamais encontrada,” acrescenta Lorenzo Monaco (ESO, Chile), que também participou neste estudo.

É igualmente surpreendente a falta de lítio na SDSS J102915+172927. Uma estrela tão velha deveria ter uma composição semelhante àquela do Universo pouco depois do Big Bang, com apenas um pouco mais de metais. No entanto, a equipe descobriu que a proporção de lítio na estrela é pelo menos cinquenta vezes menor que a esperada devido à matéria produzida pelo Big Bang.

É um mistério como é que o lítio produzido logo após o início do Universo foi destruído nesta estrela.

Os pesquisadores também apontam para o fato desta estrela incomum não ser provavelmente única. “Identificamos várias outras estrelas candidatas que podem ter níveis de metais semelhantes, ou até inferiores, aos da SDSS J102915+172927. Planejamos agora observar estes candidatos com o VLT para verificarmos se é realmente este o caso,” conclui Caffau.

Fonte: ESO

Kepler identifica 41 novos exoplanetas

Dois novos estudos averiguaram 41 novos planetas em trânsito em 20 sistemas estelares.

© Fermilab/Jason Steffen (41 novos exoplanetas)

Esses resultados podem aumentar o número de planetas confirmados em mais de 50%, para 116 planetas em 67 sistemas, mais da metade desses sistemas contém mais de um planeta.

Dezenove dos novos sistemas planetários validados têm dois planetas de trânsito bem próximos e um sistema desses têm três. Cinco desses sistemas são comuns a ambos os estudos.

Os planetas têm tamanhos variando desde o tamanho da Terra até tamanhos mais que sete vezes maiores que a Terra, mas geralmente as órbitas desses planetas são muito próximos de suas estrelas de modo que são muito quentes e por isso são mundos inóspitos.

Os planetas foram confirmados através da análise do Transit Timing Variations (TTVs). Em sistemas próximos, a força gravitacional dos planetas causam a aceleração ou desaceleração de um planeta ao longo de sua órbita. Essas variações fazem com que o período de cada planeta mude de uma órbita para outra. A análise do TTV demonstra que dois planetas candidatos estão no mesmo sistema e suas massas são planetárias em natureza.

“Esses sistemas, com suas grandes interações gravitacionais nos fornecem importantes pistas sobre como os sistemas planetários se formam e se desenvolvem”, disse o pesquisador líder Jason Steffen, um pós-doutorando no Fermilab Center for Particle Astrophysics em Batavia, Illinois. “Essa informação nos ajuda a entender como o nosso Sistema Solar se ajustou à população de todos os sistemas planetários”.

As duas equipes se pesquisa usaram dados do telescópio espacial Kepler da NASA, que mediu a queda no brilho de mais de 150.000 estrelas, pesquisando por planetas transitando suas estrelas.

“Esse grande volume de candidatos a planetas sendo identificados pelo Kepler está inspirando equipes a buscarem por processos de confirmação e caracterização diferentemente. Essa técnica de confirmação TTV pode ser aplicada a um grande número de sistemas de forma rápida e com poucas ou nenhuma observação feita por telescópios em Terra”, disse Natalie Batalha, cientista da missão Kepler no Ames Research Center da NASA em Moffett Field, Califórnia.

Fonte: NASA

Espelhos da Via Láctea

A nossa galáxia, a Via Láctea é bastante típica, pois possui duas galáxias satélites, a Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães.

© ICRAR (galáxia GAMA202627 e suas duas galáxias satélites)

Cada nuvem têm menos de um centésimo de massa da Via Láctea. A Grande Nuvem de Magalhães está a cerca de 160.000 anos-luz de distância e a Pequena Nuvem de Magalhães está a cerca de 200.000 anos-luz de distância.

Agora, um novo estudo relatado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society revela que a existência de galáxias satélites não é tão incomum. Em torno de 3% de galáxias semelhantes à Via Láctea têm galáxias companheiras como as Nuvens de Magalhães, o que é muito raro. No total foram encontrados 14 sistemas de galáxias que são semelhantes ao nosso, com dois deles sendo uma correspondência quase exata.

Dos dois sistemas de galáxias descobertos que são mais parecidos com a Via Láctea e suas companheiras, a correspondência mais próxima é a GAMA202627 (imagem acima), uma galáxia espiral (dentro da grande oval em vermelho) e suas duas nebulosas satélites (dentro das ovais em amarelo), um grupo que se encontra na constelação de Hidra. Os astrônomos utilizaram o Galaxy and Mass Assembly survey (GAMA) para obter o mapa mais detalhado deste local do Universo.

O Dr. Aaron Robotham, do International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), apresentou suas novas descobertas na União Astronômica Internacional da Assembleia Geral em Beijing esta semana.

Fonte: Science

Origens das explosões estelares

Um estudo observou pela primeira vez a explosão de uma supernova do tipo Ia e descobriu uma das causas para esse tipo de evento.

© Science (explosão de uma supernova)

As supernovas Ia são ótimas para se medir distâncias cósmicas porque são brilhantes o suficiente para serem registradas através do Universo e têm relativamente a mesma luminosidade em qualquer lugar, ou seja, quanto mais brilhante, mais próxima ela está. Foi com elas, por exemplo, que cientistas descobriram que a expansão do Universo está acelerando. Os astrônomos criaram diversas teorias da formação das supernovas, mas nunca observaram como uma dessas explosões começa.

Agora, uma equipe internacional conseguiu essa observação e coletou evidências de que essas supernovas são formadas por um sistema que contêm uma estrela gigante vermelha e uma anã branca. Além disso, eles afirmam que o sistema começa como uma nova antes de terminar sua vida como uma destrutiva supernova.

Eles registraram a supernova que chamaram de PTF 11kx, que explodiu a 600 milhões de anos-luz da Terra na constelação do Lince. Apesar dessas evidências, outras observações indiretas não indicam a presença de uma gigante vermelha nas origens de explosões Ia, o que evidencia que essas supernovas têm diversas formas de serem geradas.

"Esta descoberta nos dá a oportunidade de refinar e aprimorar a exatidão de nossas medições cósmicas", diz Peter Nugent, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Universidade de Berkeley (Califórnia), coautor do estudo.

"É uma surpresa total descobrir que supernovas termonucleares, as quais parecem tão similares, vem de diferentes tipos de estrelas", diz Andy Howell, do Observatório Las Cumbres, também na Califórnia. A teoria mais aceita até agora era de que esse tipo de evento originava de um sistema com duas anãs brancas. "Como esses eventos podem parecer tão iguais se eles têm origens diferentes?"

Nugent destaca que observar a origem de uma supernova Ia é algo muito raro, já que esse tipo de explosão, por si só, já é considerado raro; em uma galáxia, costuma ocorrer apenas uma ou duas vezes a cada século. Para isso, os cientistas usaram um telescópio robótico montado no Observatório Palomar, no sul da Califórnia. Quando ele faz um registro, a informação percorre uma rápida rede de fibra ótica com mais de 600 km até o laboratório de Berkeley. Lá, supercomputadores analisam os números e identificam eventos importantes para os pesquisadores.

Em 16 de janeiro de 2011, o laboratório recebeu um aviso. O pesquisador Jeffrey Silverman fez observações do evento e achou fortes sinais de cálcio no gás e poeira que o cercavam, o que é extremamente incomum. Os dados eram tão estranhos que Nugent e os colegas Alex Filippenko e Joshua Bloom fizeram um pedido e conseguiram interromper outras observações no telescópio Keck, no Havaí, para ver a supernova.

Os registros no observatório havaiano indicavam nuvens de gás e poeira que eram lentas demais para serem de uma supernova, mas muito rápidas para serem ventos estelares. Eles suspeitaram que essas nuvens eram os restos de erupções de uma anã branca que de tempos em tempos explodia como uma nova e teria tido sua última erupção décadas atrás.

Os cientistas então criaram a hipótese de que essa anã branca estaria recebendo material de uma gigante vermelha próxima e teria chegado a um ponto crítico, no qual explodiu, se destruindo, como uma supernova. Se a hipótese estivesse correta, a onda de explosão acertaria em algum momento o material emitido pelas erupções de nova. Foi exatamente o que eles observaram.

Nos dias seguintes, o sinal de cálcio caiu até desaparecer completamente. Contudo, 58 dias após a explosão, a quantidade de cálcio no sistema teve um aumento súbito, o que indicava que o material da supernova finalmente colidiu com o da nova.

Um sistema parecido, denominado RS Ophiuchi é bem conhecido dos astrônomos e está próximo de nós. Ele fica a "apenas" 5 mil anos-luz na nossa própria galáxia. Isso permite que os astrônomos identifiquem que ele também é formado por uma anã-branca que orbita uma gigante vermelha. Contudo, em muitas novas (como em RS Ophiuchi), a anã-branca perde mais massa ao explodir do que ganha de sua companheira, por isso, a maioria desses sistemas não deve acabar em uma explosão maior. "Como olhamos para milhares de sistemas e o PTF 11kx é o único que encontramos (que se transformou em uma supernova), nós pensamos que é provavelmente um fenômeno raro. Contudo, esses sistemas podem ser mais comuns, e a natureza está apenas escondendo suas assinaturas de nós", diz Silverman.

Fonte: Science

Estrela destruindo um planeta

Astrônomos testemunharam a primeira evidência da destruição de um planeta por sua estrela envelhecida.

© ESO (ilustração de uma estrela gigante vermelha)

Um destino semelhante ocorrerá aos planetas interiores do nosso Sistema Solar, quando o Sol se tornar uma gigante vermelha e se expandir por todo o caminho além da órbita da Terra daqui a cinco bilhões de anos.

O pesquisador Alex Wolszczan, da Pennsylvania State University, nos EUA, encontrou evidências do desaparecimento de um planeta que foi devorado por sua estrela. Ele também é o descobridor do primeiro planeta já encontrado fora do nosso Sistema Solar.

A estrela gigante vermelha é chamada BD+48 740, e é mais velha do que o Sol, tendo agora um raio cerca de 11 vezes maior que nossa estrela.
"Nossa análise espectroscópica detalhada revela que esta estrela vermelha gigante contém uma quantidade anormalmente elevada de lítio, um elemento raro criado principalmente durante o Big Bang 13,7 bilhões de anos atrás", disse Monika Adamow da Universidade Nicolaus Copernicus em Torun, na Polônia.

O lítio é facilmente destruído nas estrelas, e é por sua abundância anormalmente alta nesta antiga estrela que torna o fato tão incomum. No caso da BD+48 740 é provável que a produção de lítio foi provocada por uma massa do tamanho de um planeta que mergulhou na estrela e aqueceu-se, enquanto foi absorvido pela estrela.

A outra evidência da descoberta é a órbita altamente elíptica do planeta maciço, que tem pelo menos 1,6 vezes a massa de Júpiter.
"Nós descobrimos que este planeta gira em torno da estrela em uma órbita que é apenas ligeiramente maior do que a de Marte em seu ponto mais estreito, mas é muito mais extensa em seu ponto mais distante", disse Andrzej Niedzielski, também da Universidade Nicolaus Copernicus. "Tais órbitas são incomuns em sistemas planetários em torno de estrelas evoluídas e, de fato, a órbita do planeta ao redor da BD+48 740 é a mais elíptica detectada até agora."

Como as interações gravitacionais entre planetas são responsáveis ​​por tais órbitas peculiares, os astrônomos suspeitam que o mergulho do planeta na estrela poderia ter ocasionado uma explosão de energia, jogando-o em uma órbita excêntrica como um bumerangue.
"Pegar um planeta no ato de ser devorado por uma estrela é uma proeza quase improvável de conseguir por causa da rapidez comparativa do processo, mas a ocorrência de tal colisão pode ser deduzida a partir da forma como isso afeta a química estelar", disse Eva Villaver da Universidade Autônoma de Madri, na Espanha.

As observações foram realizadas com o telescópio Hobby-Eberly, no Observatório McDonald, no Texas, empregado na busca de exoplanetas, quando foi detectados indícios da destruição do planeta desaparecido.

Fonte: Astrophysical Journal Letters