Galáxia de anel colisional

O que faz essa galáxia ter tantos buracos negros?

© Hubble/Nick Rose (galáxia NGC 922 no visível)

Ninguém sabe ao certo. O que é certo, é que a NGC 922 é uma galáxia de anel criada pela colisão de uma galáxia grande e outra pequena a aproximadamente 30 milhões de anos atrás.

Como uma pedra que é arremessada num lago, a antiga colisão envia ondas de gás de alta densidade desde a origem do impacto, ou seja, um ponto perto do centro parcialmente condensado nas estrelas. A foto acima mostra a NGC 922, com seu belo anel complexo ao longo do lado esquerdo, como a imagem feita recentemente pelo telescópio espacial Hubble. Observações da NGC 922, feitas com o observatório de raios X Chandra, contudo, mostram alguns nós brilhantes de raios X que são provavelmente grandes buracos negros.

© Chandra (galáxia NGC 922 em raios X)

O grande número de buracos negros massivos foi algo surpreendente, assim como a composição do gás da NGC 922, que é rico em elementos pesados, que deveria ter prejudicado a formação de objetos assim tão massivos. Logicamente, muita pesquisa ainda tem que ser feita para entender as peculiaridades da NGC 922. Ela se espalha por aproximadamente 75.000 anos-luz, e localiza-se a aproximadamente 150 milhões de anos-luz de distância. Essa galáxia pode ser observada com pequenos telescópios quando apontados para a constelação da Fornalha (Fornax).

Fonte: NASA

O Retângulo Vermelho ao redor de estrela

A estrela HD 44179 é circundada por uma extraordinária estrutura conhecida como o Retângulo Vermelho.

© Hubble (estrela HD 44179)

Essa estrutura recebeu esse apelido devido à sua forma e a sua aparência quando vista em imagens feitas da Terra. Essa imagem com detalhes impressionantes,  feita pelo telescópio espacial Hubble revela que quando vista do espaço, a nebulosa, ao invés de ser retangular, ela tem a forma de um X com complexas estruturas adicionais de linhas espaçadas de gás brilhante, parecidas com degraus de uma escada. A estrela no centro é parecida com o Sol, mas no fim de sua vida, bombeando gás e outro material para gerar a nebulosa, e dando a ela sua forma distinta. Também parece que a estrela é uma binária próxima que é circundada por um denso torus de poeira, ambos podendo ajudar a explicar sua forma curiosa. O Retângulo Vermelho é um exemplo incomum do que é conhecido como uma nebulosa protoplanetária. Essas são estrelas velhas, no seu trajeto se tornaram nebulosas planetárias. Uma vez que a expulsão de massa esteja completa uma estrela quente do tipo anã branca permanecerá ali e sua brilhante radiação ultravioleta fará com que o gás ao redor brilhe de forma intensa. O Retângulo Vermelho está localizado a aproximadamente 2.300 anos-luz de distância na direção da constelação de Monoceros (O Unicórnio).

Fonte: ESA

Hubble detectou grupo de galáxias primitivas

O telescópio espacial Hubble detectou um grupo de galáxias primitivas formadas há mais de 13 bilhões anos, pouco depois da explosão do Big Bang, que formou o Universo.

© Hubble (galáxias primitivas formadas logo após o Big Bang)

A agência espera que esta descoberta ajude a conhecer melhor as origens do Universo, segundo indicaram o astrofísico do Instituto Tecnológico da Califórnia Richard Ellis e o astrônomo da Universidade de Harvard Abraham Loeb.

O descobrimento é fruto das observações realizadas durante seis semanas entre agosto e setembro deste ano. No total foram descobertas sete novas galáxias formadas apenas entre 350 e 600 milhões de anos depois do Big Bang.

"Pudemos remontar até 13,3 bilhões de anos, depois do Big Bang. Neste momento, o Universo não tinha mais que 3% de sua idade atual", explicou Ellis.

Trata-se das "pesquisas arqueológicas" mais antigas da qual dispõem os cientistas sobre as origens do Universo, disse Loeb, ressaltando que novas observações com telescópios mais potentes como o James Webb, que será lançado em cinco anos, permitirão aprofundar estas descobertas.

O objetivo é saber o que aconteceu logo depois do nascimento do Universo, que se formou há 13,7 bilhões de anos.

Fonte: NASA

Achado o maior sistema de rios fora da Terra

A sonda Cassini, da ESA e da NASA, registrou o que parece ser um rio na lua Titã, de Saturno. O curso seguiria por cerca de 400 km.

© Cassini (rio de metano em Titã)

Titã é o único corpo do Sistema Solar, além da Terra, a ter líquidos estáveis em sua superfície. Só que, ao invés de água, a lua tem hidrocarbonetos, como etano e metano, em seus rios e lagos.

Segundo a missão, é a primeira vez que se registra um sistema de rios tão grande e complexo fora do nosso planeta. Os cientistas acreditam que os hidrocarbonetos líquidos preenchem o curso porque ele aparece escuro nos registros do satélite. O rio acaba no mar Kraken que, em tamanho, estaria entre os mares Cáspio e Mediterrâneo.

"Apesar de alguns desvios pequenos e locais, a relativa linearidade do vale do rio sugere que ele segue o trajeto de ao menos uma falha geológica, similar a outros grandes rios na margem sul do mesmo mar de Titã", diz Jani Radebaugh, da equipe de pesquisadores da missão.

Outros registros interessantes sobre o ciclo dos hidrocarbonetos líquidos de Titã já foram feitos. Em 2010, por exemplo, o registro de regiões escurecidas na superfície da lua indicava que havia ocorrido uma recente pancada de chuva no local. Em 2008, a Cassini confirmou a existência de um lago de etano líquido no hemisfério sul.

"Esta imagem nos dá uma vista de um mundo em movimento. A chuva cai, e rios movem essa chuva para lagos e mares, onde ela evapora e começa o ciclo todo de novo. Na Terra, o líquido é água; em Titã, é metano, mas em ambos os casos, isso afeta quase tudo que ocorre", diz Steve Wall, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA.

Fonte: NASA

Descoberta estrela parecida com o Sol

Cientistas anunciaram a descoberta de uma estrela de 300 mil anos de idade, que pode ser uma versão jovem do Sol.

© Nature (ilustração de uma protoestrela)

A protoestrela tem características que, segundo astrônomos americanos, lembrariam a da estrela do nosso sistema solar em seus primeiros anos de existência.

Ela foi batizada de L1527IRS e está localizada na constelação de Touro, a 450 anos-luz de distância da Terra. Com “apenas” 30 mil anos de vida, a estrela é ainda pequena quando comparada ao Sol, que tem 4,6 bilhões de anos.

A protoestrela pesa um quinto da massa do Sol. Apesar de ser menor do que a estrela do nosso sistema, os astrônomos afirmam que a massa da L1527IRS  seria suficiente para formar sete planetas com a massa de Júpiter, o maior do sistema solar.

Os cientistas que trabalham na observação da L1527IRS acreditam que a estrela passará por um processo de desenvolvimento bastante parecido com o qual o Sol atravessou em seus primeiros estágios. Com a observação do amadurecimento dela, os astrônomos devem aprender mais sobre a evolução do nosso próprio sistema solar.

Fonte: Nature

A gravidade do lado escuro da Lua

A imagem abaixo mostra as variações no campo de gravidade da Lua medidas pela Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) da NASA durante a sua missão primária de mapeamento entre março e maio de 2012.

© NASA/GRAIL (campo de gravidade do lado escuro da Lua)

Medidas de micro-ondas muito precisas entre as duas sondas da missão, denominadas Ebb e Flow, foram usadas para mapear a gravidade com alta precisão e alta resolução espacial. O campo mostrado decifra blocos na superfície com aproximadamente 20 quilômetros e as medidas são entre 3 a 5 ordens de grandeza melhor do que o dado anteriormente obtido. A cor vermelha mostra o excesso de massa, enquanto que a cor azul corresponde à deficiência de massa. O mapa acima mostra mais detalhes de pequena escala no lado escuro da Lua se comparado com o lado visível pois o lado escuro tem muito mais crateras pequenas, do que o lado visível onde o que reina são os mares e as grandes bacias.

Fonte: NASA

Nebulosa Carina no VLT Survey Telescope

Uma nova imagem da Nebulosa Carina, uma região de formação estelar, foi captada pelo VLT Survey Telescope, situado no Observatório do Paranal do ESO.

© ESO/VST (a Nebulosa Carina obtida pelo VST Survey Telescope)

O mais recente telescópio instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, o VLT Survey Telescope (VST, telescópio de rastreio do VLT), foi hoje inaugurado no Instituto Nacional de Astrofísica italiano (INAF), no Observatório de Capodimonte, em Nápoles, Itália. A cerimônia contou com a presença do Presidente da Câmara de Nápoles, Luigi De Magistris, o Presidente do INAF, Giovanni Bignami, os representantes do ESO, Bruno Leibundgut e Roberto Tamai, e o principal promotor do telescópio, Massimo Capaccioli, da Universidade de Nápoles Federico II e do INAF.

O VST é um telescópio de vanguarda de 2,6 metros, que possui uma câmera enorme de 268 megapixeis, a OmegaCAM. Foi concebido para mapear o céu rapidamente e com uma excelente qualidade de imagem. O VST é um projeto conjunto entre o ESO e o INAF e a OmegaCAM foi fornecida pelo consórcio OmegaCAM. Este novo telescópio é o maior telescópio do mundo dedicado exclusivamente a mapear os céus nos comprimentos de onda do visível. Por ocasião da sua inauguração, foi divulgada esta imagem extraordinária da Nebulosa Carina, obtida com o novo telescópio.

Esta região de formação estelar é uma das mais proeminentes do céu austral, sendo um dos objetos mais frequentemente observados. Foi o tema de muitas imagens anteriores obtidas com os telescópios do ESO. No entanto, a nuvem de gás brilhante é enorme e por isso torna-se difícil estudar mais do que uma pequena parte de uma só vez, com o auxílio dos maiores telescópios. Este fato torna-a o alvo ideal para o VLT Survey Telescope e a sua câmera gigante, a OmegaCAM. O VST obtém imagens muito nítidas devido à alta qualidade da sua óptica e ao local excelente onde se encontra. E uma vez que foi concebido para rastreios do céu, possui também um enorme campo de visão, o que lhe permite obter a imagem de quase toda a Nebulosa Carina apenas com uma exposição.

O objeto foi o alvo natural quando o Presidente do Chile, Sebastián Piñera, acompanhado pela Primeira Dama, Cecilia Morel, foi o convidado de destaque no Observatório do Paranal em 5 de junho de 2012, e participou nas observações com o VST. A imagem que o Presidente ajudou a obter nessa altura, foi agora combinada com outras imagens da Nebulosa Carina, capturadas recentemente pelo VST, criando-se assim uma das imagens mais coloridas e detalhadas deste objeto.

A Nebulosa Carina é uma enorme maternidade estelar que se situa a cerca de 7.500 anos-luz de distância, na constelação Carina (a Quilha). Esta nuvem de gás e poeira brilhante é uma das regiões de formação estelar mais próximas da Terra e possui várias das estrelas mais brilhantes e de maior massa que se conhecem. A Nebulosa Carina é um laboratório perfeito para estudar os nascimentos violentos e a vida inicial das estrelas.

A proeminente cor vermelha que aparece na imagem vem do hidrogênio gasoso que se encontra na nebulosa e que brilha sob a intensa radiação ultravioleta emitida por imensas estrelas jovens e quentes. Outras cores, originada em outros elementos químicos, são igualmente visíveis, assim como muitas nuvens de poeira. Mesmo por cima do centro da imagem encontra-se a estrela brilhante Eta Carinae. Esta estrela enorme e altamente instável tornou-se visivelmente mais brilhante no século XIX e é uma boa candidata a uma futura explosão de supernova.

Fonte: ESO

Radiogaláxia Hercules A emite jatos de plasma

Por que essa galáxia emite esses jatos espetaculares?

© Hubble/VLA (radiogaláxia Hercules A)

Ninguém sabe ao certo, mas provavelmente essa emissão esteja relacionada com um buraco negro supermassivo ativo localizado em seu centro. A galáxia no centro da imagem, é a Hercules A, e aparece como uma galáxia elíptica normal na luz visível. Porém, quando imageada nas ondas de rádio, tremendos jatos de plasma com mais de um milhão de anos-luz de comprimento aparecem. Análises detalhadas indicam que a galáxia central, também conhecida como 3C 348, é na verdade 1.000 vezes mais massiva que a Via Láctea e o seu buraco negro central é aproximadamente 1.000 vezes mais massivo do que o buraco negro existente no centro da Via Láctea. A imagem acima mostra a luz visível obtida pelo telescópio espacial Hubble sobreposta com imagens de rádio obtidas com o recentemente atualizado Very Large Array (VLA) que compreende uma série de radiotelescópios no Novo México, EUA. A física que cria os jatos ainda é um tópico para ser pesquisado com uma fonte de energia provavelmente sendo uma matéria que está colapsando em forma de redemoinho em direção ao buraco negro central.

Fonte: NASA

Ecos de galáxias do passado

Uma nova classe de galáxias foi identificada com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, o telescópio Gemini Sul e o telescópio Canadá-França-Hawaii (CFHT).

© ESO (galáxia J2240)

Apelidadas galáxias "feijão verde” devido à sua aparência incomum, estas galáxias brilham sob a intensa radiação emitida pelo material que circunda os enormes buracos negros centrais e encontram-se entre os objetos mais raros do Universo.

Muitas galáxias têm um buraco negro gigante no seu centro, que faz com que o gás em sua volta brilhe. No caso das galáxias feijão verde toda a galáxia brilha e não apenas o centro. Estas novas observações revelam as regiões maiores e mais brilhantes já encontradas, que se pensa serem alimentadas por buracos negros centrais, muito ativos no passado mas que estão encerrando a atividade.

O astrônomo Mischa Schirmer do Observatório Gemini observou muitas imagens do Universo distante à procura de aglomerados de galáxias, mas quando viu um objeto numa imagem do telescópio Canadá-França-Hawaii, ficou espantado, o objeto parecia uma galáxia mas era verde brilhante. Não era como nenhuma galáxia que ele já tivesse visto antes, algo totalmente inesperado. Schirmer resolveu então pedir tempo de telescópio no Very Large Telescope do ESO para descobrir o que estaria causando o brilho verde incomum.

"O ESO concedeu-me muito rapidamente tempo de observação e apenas alguns dias depois de ter submetido a minha proposta, este estranho objeto foi observado pelo VLT", diz Schirmer. "Dez minutos depois dos dados terem sido adquiridos no Chile, estavam já no meu computador na Alemanha. Rapidamente defini as minhas prioridades de trabalho de investigação, quando se tornou evidente que tinha encontrado algo realmente novo".

O novo objeto tem o nome J224024.1-092748 ou J2240, situa-se na constelação do Aquário e a sua luz levou cerca de 3,7 bilhões de anos para chegar até nós.

Depois da descoberta, a equipe de Schirmer vasculhou uma lista de quase um bilhão de galáxias e encontrou mais 16 galáxias com propriedades semelhantes, que foram posteriormente confirmadas por observações feitas com o telescópio Gemini Sul. Estas galáxias são tão raras que existe, em média, apenas uma em cada cubo de 1,3 bilhões de anos-luz de lado. Este novo tipo de galáxias foi apelidado galáxias feijão verde, devido à sua cor e porque superficialmente são parecidas às galáxias ervilha, embora sejam maiores. As galáxias ervilha são pequenas e luminosas, apresentando intensa formação estelar. Foram descobertas em 2007 pelos participantes do projeto astronômico Galaxy Zoo. Ao contrário das galáxias feijão, estas galáxias são muito pequenas - a nossa Via Láctea contém massa equivalente à de cerca de 200 galáxias ervilha normais. A semelhança entre as galáxias ervilha e as galáxias feijão verde limita-se à sua aparência, já que a maioria não se encontra relacionada entre si.

Em muitas galáxias o material que rodeia o buraco negro central de elevada massa emite radiação intensa, ionizando o gás circundante que brilha fortemente. Estas regiões brilhantes em galáxias ativas típicas são geralmente pequenas, não ultrapassando os cerca de 10% do diâmetro da galáxia. No entanto, as observações da equipe mostraram que, no caso de J2240 e das outras galáxias feijão verde descobertas posteriormente, esta região é verdadeiramente enorme, comportando toda a galáxia. A galáxia J2240 apresenta uma das maiores e mais brilhantes regiões deste tipo encontradas até agora. O oxigênio ionizado brilha intensamente em verde, o que explica a estranha cor que originalmente chamou a atenção de Schirmer.

"Estas regiões brilhantes são fantásticas para tentar entender a física das galáxias - é como enfiar um termômetro médico numa galáxia muito, muito distante", diz Schirmer. "Normalmente, estas regiões não são nem muito grandes nem muito brilhantes, e por isso só conseguem ser bem observadas em galáxias próximas. No entanto, nestas galáxias recentemente descobertas, as regiões são tão grandes e brilhantes que podem ser observadas com detalhes, apesar das enormes distâncias envolvidas".

A análise subsequente dos dados revelou outro mistério. A galáxia J2240 parece ter um buraco negro central muito menos ativo do que o esperado pelo tamanho e brilho da região. A equipe pensa que as regiões brilhantes devem ser um eco de quando o buraco negro estava muito mais ativo no passado e que irão gradualmente diminuindo de brilho à medida que os restos de radiação passam através delas e se perdem no espaço.

Em muitas galáxias ativas, o buraco negro central encontra-se obscurecido por enormes quantidades de poeira, o que torna difícil medir a sua atividade. Para descobrir se as galáxias feijão verde eram realmente diferentes de outras galáxias com centros escondidos, os astrônomos observaram-nas nos maiores comprimentos de onda do infravermelho, comprimentos de onda esses que penetram facilmente mesmo nas mais espessas nuvens de poeira. As regiões centrais da J2240, e das outras galáxias feijão verde, revelaram-se muito menos luminosas do que o esperado, o que significa que o núcleo ativo se encontra agora muito mais fraco do que o sugerido pelo brilho das regiões brilhantes.

Estas galáxias assinalam a presença de um centro galáctico que está se enfraquecendo, marcando uma fase transitória na vida de uma galáxia. No Universo primordial as galáxias eram muito mais ativas, com buracos negros em crescimento no seus centros, que engoliam as estrelas e o gás circundante e brilhavam intensamente, produzindo facilmente até 100 vezes mais luz do que todas as estrelas da galáxia juntas. Ecos de luz como o observado na J2240 permitem aos astrônomos estudar os processos de "desligamento" destes objetos ativos, de modo a compreender o como, quando e porquê eles irão apagar, e o motivo de que agora vemos tão poucos deles nas galáxias mais jovens. Isto é o que a equipe pretende estudar a seguir, continuando este trabalho com observações nos raios X e também observações espectroscópicas.

Fonte: ESO

Gigantescos cinturões de cometas

Graças ao telescópio espacial Herschel, da ESA, uma equipe de astrônomos descobriu dois gigantescos cinturões de cometas que rodeiam dois sistemas planetários nos quais só existem planetas pequenos.

© ESA (discos de resíduos ao redor da GJ581)

Estes cometas poderiam ter formado oceanos capazes de abrigar vida nos seus planetas interiores.
Já se tinha descoberto, em outro estudo realizado com material recolhido pelo Herschel, que o disco de poeira que rodeia a estrela Fomalhaut se mantinha graças a uma vertiginosa taxa de colisões entre cometas.

Recentemente, confirmou-se que os sistemas planetários GJ581 e 61 Vir também albergam uma grande quantidade de resíduos de cometas.

O Herschel detetou pó frio, a uns -200°C, em tal quantidade que se pensa que estes sistemas poderiam ter pelo menos 10 vezes mais cometas que o Cinturão de Kuiper, no nosso Sistema Solar.

A GJ 581, ou Gliese 581, é uma estrela anã de tipo M, o mais comum da Galáxia. Estudos anteriores revelaram que tem pelo menos quatro planetas, e um deles numa distância propícia à estrela central na qual poderia existir água líquida na superfície do planeta. Também se confirmou a presença de dois planetas na órbita da 61 Vir, uma estrela de tipo G um pouco menos massiva que o nosso Sol.

Os planetas descobertos nestes dois sistemas são da classe conhecida como ‘Super Terras’, cobrindo um leque de massas entre 2 a 18 vezes a massa do nosso planeta.

Curiosamente, não se encontraram provas da existência de planetas do tamanho de Júpiter ou de Saturno em nenhum dos dois sistemas.  

© ESA (discos de resíduos ao redor da 61 Vir)

Pensa-se que a interação gravitacional entre Júpiter e Saturno ocasionou uma perturbação sobre o Cinturão de Kuiper, densamente povoada no passado, que desencadeou um dilúvio de cometas em direção aos planetas interiores, um cataclismo que durou vários milhões de anos.

“Estas novas observações dão-nos uma pista: no nosso Sistema Solar temos planetas gigantes e uma Cintura de Kuiper relativamente despovoada, mas os sistemas nos quais só há planetas pequenos costumam estar rodeados por cinturas de Kuiper muito mais densas”, explica Mark Wyatt, da Universidad de Cambridge, e autor principal do artigo em que se estuda o disco que rodeia a 61 Vir.

A carência de um planeta do tamanho de Júpiter livrou estes sistemas de um bombardeamento dramático. No entanto, poderiam estar sujeitos a uma chuva gradual de cometas, ativa ao longo de milhares de milhões de anos.

Para uma estrela antiga como a GJ 581, que tem pelo menos dois bilhões de anos, já passou tempo suficiente para que esta chuva de cometas tenha levado uma quantidade de água considerável aos planetas interiores. Isto é especialmente importante no caso do planeta que se encontra na zona habitável da estrela”, diz Jean-François Lestrade, do Observatório de Paris, coordenador do trabalho sobre a GJ 581.

No entanto, para gerar a imensa quantidade de poeira detectada pelo Herschel, é necessário que se produzam colisões entre os cometas, que poderiam ser desencadeadas pela perturbação gravitacional de um planeta do tamanho de Netuno nas imediações do disco.

As simulações indicam que os planetas que conhecemos em cada um destes sistemas não seriam capazes de gerar tal perturbação. No entanto, um planeta similar situado muito mais longe da estrela, por sinal, para além do alcance das nossas observações, poderia mexer o disco, tornando-o empoeirado e por isso observável.

Fonte: ESA

Cascata brilhante de estrelas

O telescópio Hubble da NASA registrou uma cascata brilhante de estrelas vistas do espaço, a galáxia ESO 318-13.

© Hubble (galáxia ESO 318-13)

Mesmo estando a milhões de anos-luz da Terra, as estrelas capturadas na imagem são tão claras que seria possível até mesmo contar.

Embora a ESO 318-13 seja o principal evento nesta imagem, que está entre uma vasta coleção de objetos celestes brilhantes, uma das estrelas que se destacam está perto do centro da foto. No entanto, devido à perspectiva faz com que ela pareça parte da galáxia registrada quando, na verdade, a estrela faz parte da Via Láctea, nossa própria galáxia, e brilha tão intensamente por estar mais perto da Terra do que a ESO 318-13.

Também podem ser vistos pequenos discos brilhantes espalhados pela imagem que estão mais distantes que as galáxias. No topo da parte direita da foto, uma galáxia elíptica pode ser claramente vista, sendo muito maior, porém mais distante, do que a ESO 318-13. Além disso, perto da borda da imagem, também na parte direita, uma galáxia espiral pode ser vista.

As galáxias são basicamente espaços vazios, onde estrelas que as compõem ocupam um volume muito pequeno. Contando que uma galáxia não possui muita poeira, ela pode ser transparente com relação à luz vista na sua parte traseira, o que faz com que seja comum que elas se sobreponham.

Fonte: ESA

Anãs marrons podem ter planetas rochosos

Astrônomos descobriram pela primeira vez que a região exterior de um disco de poeira em torno de uma anã marrom, contém grãos sólidos com tamanhos da ordem de milímetros, comparáveis aos encontrados em discos mais densos situados em torno de estrelas recém nascidas.

© ESO (ilustração do disco de gás e poeira em torno de anã marrom)

Esta descoberta surpreendente desafia as teorias de formação dos planetas rochosos do tipo terrestre e sugere que os planetas rochosos podem ser ainda mais comuns no Universo.

Pensa-se que os planetas rochosos se formam a partir de colisões aleatórias e fusão do que são, inicialmente, partículas microscópicas situadas no disco de material em torno de uma estrela. Estes grãos minúsculos, conhecidos como poeira cósmica, são muito semelhantes a fuligem ou areia muito finas. No entanto, nas regiões exteriores em torno de uma anã marrom - um objeto do tipo estelar, mas demasiado pequeno para brilhar como uma estrela - os astrônomos esperavam que os grãos de poeira não pudessem crescer, já que os discos são bastante esparsos e as partículas se deslocariam muito depressa para se poderem fundir após uma colisão. Igualmente, as teorias principais dizem que quaisquer grãos que se consigam formar devem mover-se muito depressa na direção da anã marrom central, desaparecendo assim das regiões mais exteriores do disco, onde poderiam ser detectados.

"Ficamos muito surpreendidos ao encontrar grãos de poeira do tamanho do milímetro neste disco pequeno e fino," disse Luca Ricci, do California Institute of Technology, EUA, que liderou a equipe de astrônomos, sediados nos Estados Unidos, Europa e Chile. "Grãos sólidos deste tamanho não deveriam ser capazes de se formar nas regiões exteriores frias de um disco em torno de uma anã marrom, mas aparentemente é o que está acontecendo. Não podemos ter a certeza que um planeta rochoso se forme neste local, ou até que já se tenha formado, mas estamos vendo os primeiros passos deste fenômeno, e por isso mesmo teremos que alterar as nossas suposições sobre as condições necessárias ao crescimento de sólidos," disse ele.

A elevada resolução do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) comparada com os telescópios anteriores, permitiu também à equipe localizar monóxido de carbono gasoso em torno da anã marrom - é a primeira vez que gás molecular frio é detectado num tal disco. Esta descoberta, juntamente com a dos grãos milimétricos, sugere que o disco é muito mais parecido aos discos que se encontram em torno de estrelas jovens do que o suposto anteriormente.

Ricci e colegas fizeram esta descoberta com o auxílio do telescópio ALMA parcialmente completo, situado no deserto chileno a elevada altitude. O ALMA é uma coleção, em crescimento, de antenas de alta precisão, em forma de prato, que trabalham em conjunto, como se fosse um único telescópio, para observar o Universo com imenso detalhe e sensibilidade. O ALMA "vê" o Universo na radiação milimétrica, a qual é invisível ao olho humano. Prevê-se que a construção do ALMA esteja terminada em 2013, mas os astrônomos observam já utilizando uma rede parcial de antenas ALMA, desde 2011.

© ESO (localização da anã marron ISO-Oph 102)

Os astrônomos apontaram o ALMA à jovem anã marrom ISO-Oph 102, também conhecida como Rho-Oph 102, situada na região de formação estelar Rho Ophiuchi, na constelação do Serpentário. Com cerca de 60 vezes a massa de Júpiter mas apenas 0,06 a do Sol, a anã marrom não tem massa suficiente para iniciar as reações termonucleares que fazem brilhar as estrelas. No entanto, emite calor libertado pela sua lenta  contração gravitacional e brilha com uma cor avermelhada, embora seja muito menos brilhante que uma estrela.

O ALMA coletou a radiação nos comprimentos de onda do milímetro, emitida pelo material do disco aquecido pela anã marrom. Os grãos de poeira do disco não emitem muita radiação a comprimentos de onda maiores que o seu próprio tamanho, por isso um decréscimo caraterístico no brilho pode ser medido a comprimentos de onda maiores. O ALMA é o instrumento ideal para medir este decréscimo e deste modo estimar o tamanho dos grãos. Os astrônomos compararam o brilho do disco nos comprimentos de onda de 0,89 mm e 3,2 mm. O decréscimo em brilho de 0,89 mm para 3,2 mm não é tão abrupto quanto se esperava, mostrando que, pelo menos, alguns dos grãos têm um milímetro ou mais de tamanho.

"O ALMA é uma ferramenta poderosa para investigar os mistérios dos sistemas planetários em formação," comentou Leonardo Testi do ESO, um membro da equipe. "Para fazer esta observação com a geração anterior de telescópios, teríamos que ter observado durante praticamente um mês inteiro - o que na prática seria demasiado longo. Mas, utilizando apenas um quarto das antenas do ALMA, pudemos fazer a observação em menos de uma hora!" disse ele.

No futuro próximo, o telescópio ALMA completo será suficientemente poderoso para obter imagens detalhadas dos discos em torno da Rho-Oph 102 e outros objetos. Ricci explicou, "Poderemos brevemente detectar, não apenas a presença de pequenas partículas nos discos, mas também mapear como é que elas se distribuem no disco circunstelar e como é que interagem com o gás que também detectamos no disco, o que nos ajudará a compreender melhor como é que os planetas se formam."

O estudo publicado na revista especializada Astrophysical Journal Letters.

Fonte: ESO

O buraco negro mais massivo do Universo

Astrônomos utilizaram o telescópio Hobby-Eberly (HET), localizado no Texas (EUA), para descobrir a massa do que pode ser o buraco negro mais massivo já conhecido, com 17 bilhões de vezes a massa do Sol.

© SSDS (a galáxia NGC 1277 está no centro da imagem)

O objeto monstruoso fica na galáxia NGC 1277, a 220 milhões de anos-luz da Terra, e é responsável pelo equivalente a 17% da massa dela. Esta galáxia e outras observadas podem mudar as teorias sobre a formação de buracos negros e a influência em suas galáxias. A NGC 1277 tem apenas 10% da massa da Via Láctea, o que deixa o achado ainda mais estranho.

O tamanho do gigantesco buraco negro é o equivalente a 11 vezes o diâmetro da órbita de Netuno, o último planeta do Sistema Solar, ao redor do Sol.

"Atualmente, existem três teorias de mecanismos completamente diferentes que reivindicam a explicação para a ligação entre a massa de buraco negro e as propriedades de suas galáxias hospedeiras. Nós não entendemos ainda qual dessas teorias é melhor", diz Remco van den Bosch, líder do estudo, que começou o estudo na Universidade do Texas, em Austin, e atualmente está no Instituto Max Planck de Astronomia, em Heidelberg, na Alemanha.

O maior problema é a falta de dados, já que se conhece a massa de menos de 100 buracos negros, e descobri-las é uma tarefa difícil, pois é necessário muito tempo para se fazer as observações.

Para descobrir a massa do buraco negro da NGC 1277, os astrônomos utilizaram observações anteriores do Hubble, que mediu a luminosidade a diferentes distâncias de seu centro, com novas feitas pelo HET. Ao colocar os dados em modelos através de supercomputadores, o resultado foi 17 bilhões de massas solares, muito mais que o esperado.

Fonte: Nature e Discovery

Messenger indica que Mercúrio tem água

Observações da sonda Messenger, lançada pela NASA em 2004, indicam que o polo norte do planeta Mercúrio, o mais próximo do Sol, tem água em estado sólido.

© NASA (imagem mostra em amarelo depósitos de gelo nas crateras)

É intrigante que um corpo com temperaturas muito superiores às da Terra consiga ter gelo, mas isso é explicado pela localização onde a substância foi encontrada. A rotação de Mercúrio é quase perpendicular a sua órbita, ou seja, no polo norte, o Sol seria visto sempre próximo do horizonte. Isso faz com que o interior das crateras da região nunca recebam radiação solar (e elas não recebem o calor do Sol há milhões, algumas há bilhões de anos) e tenham temperaturas muito baixas, comparáveis às das frias luas de Júpiter.

Observações anteriores, feitas com telescópios na Terra, indicavam a presença de depósitos de água quase pura em estado sólido. Baseado nesses dados, foram feitos modelos de temperatura do planeta que indicavam os locais onde haveria gelo na superfície e onde ele estaria pouco abaixo da superfície.

Se o gelo aparente existe, ele deve brilhar mais que o material ao seu redor. Contudo, o problema é a área ser de escuridão permanente. O que os cientistas fizeram foi usar a Messenger para mandar pulsos de laser em pontos na superfície do planeta e medir o reflexo do sinal que retornava. Foram feitas mais de 2 milhões de medições de reflexo, além de 4 milhões de medições topográficas do polo norte do planeta entre março de 2011 e abril de 2012. Os resultados indicaram diversas crateras que podem ter água em estado sólido, em especial uma chamada de cratera Prokofiev.

Em outro experimento, os cientistas usaram um espectrômetro de nêutrons, aparelho que consegue encontrar com precisão hidrogênio, principal constituinte da água. Este descobriu locais que combinam com depósitos de água presos a poucos centímetros abaixo da superfície. O material acima do gelo, afirmam os cientistas, é extremamente escuro e, pelo que sabemos do Sistema Solar, pode ser um material orgânico complexo, parecido com os encontrados em asteroides e cometas.

O material que cobre alguns dos depósitos de gelo é muito pouco reflexivo e está estável em baixa temperatura. É possível que a água e o material escuro foram fornecidos pelos mesmos objetos, que impactaram em Mercúrio. Uma mistura de cometas e asteroides que são ricos em materiais orgânicos e voláteis.

Fonte: Science

A maior ejeção de matéria de um buraco negro

Astrônomos utilizaram o Very Large Telescope (VLT) do ESO para descobrir um quasar com o jato mais energético já observado, com pelo menos cinco vezes mais energia do que qualquer outro observado até agora.

© ESO (ilustração de enorme jato de matéria ejetado pelo quasar)

Os quasares são núcleos galácticos extremamente brilhantes, alimentados por um buraco negro de elevada massa. Muitos deles libertam enormes quantidades de material para as galáxias hospedeiras, sendo que esta expulsão de matéria desempenha um papel fundamental na evolução das galáxias. No entanto e até agora, os jatos dos quasares observados não eram tão potentes como previsto pela teoria.

Os quasares são centros de galáxias distantes muito luminosos, alimentados por enormes buracos negros. Este novo estudo observou um destes objetos energéticos, conhecido por SDSS J1106+1939, utlizando o instrumento X-shooter, montado no VLT do ESO, no Observatório do Paranal, no Chile. Embora os buracos negros sejam conhecidos por atraírem material, a maioria dos quasares também acelera alguma desta matéria em torno de si mesmo, ejetando-a depois a altas velocidades.

"Descobrimos o jato de quasar mais energético conhecido até hoje. A taxa à qual a energia é dissipada por esta enorme massa de material ejetado a altas velocidades pelo SDSS J1106+1939 é, pelo menos, equivalente a dois trilhões de vezes a energia liberada pelo Sol, o que é, por sua vez, cerca de 100 vezes mais do que a energia total liberada pela galáxia da Via Láctea; é, de fato, um jato monstruoso", diz o chefe da equipe Nahum Arav (Virginia Tech, EUA).

Esta é a primeira vez que um jato de quasar apresenta as altas energias previstas pela teoria. Muitas simulações teóricas sugerem que o impacto destes jatos nas galáxias que os rodeiam pode resolver vários enigmas da cosmologia moderna, incluindo como é que a massa de uma galáxia se encontra ligada ao seu buraco negro central, e porque é que existem tão poucas galáxias muito grandes no Universo. No entanto, até agora permanecia incerto se os quasares conseguiam ou não produzir jatos de matéria suficientemente poderosos para dar origem a estes fenômenos.

O novo jato recentemente descoberto situa-se a cerca de mil anos-luz de distância do buraco negro de elevada massa, no coração do quasar SDSS J1106+1939. Este jato é, pelo menos, cinco vezes mais energético do que o último detentor do recorde. O SDSS J1106+1939 tem um jato com uma luminosidade cinética de, pelo menos, 10⁴⁶ ergs s^-1. As distâncias dos jatos ao quasar central (de 300 a 8000 anos-luz) é maior do que a esperada, sugerindo que estamos observando os jatos longe da região prevista, inicialmente acelerados (de 0,03 a 0,4 anos-luz).  A análise efetuada pela equipe mostra que uma massa de aproximadamente 400 vezes a do Sol é liberada pelo quasar por ano, deslocando-se a uma velocidade de 8.000 quilômetros por segundo.

Além do SDSS J1106+1939, a equipe observou também um outro quasar e descobriu que ambos os objetos possuem jatos poderosos. Uma vez que estes são exemplos típicos de um tipo de quasares, comum mas pouco estudado até agora, estes resultados devem poder aplicar-se, de modo geral, aos quasares luminosos em todo o Universo.

Fonte: ESO