Estrelas que o vento apagou

Há algo misterioso sobre a evolução das galáxias anãs.

© ESO (galáxia anã Fornax)

Os astrônomos observam um número muito menor desses pequenos aglomerados de estrelas do que prevê a teoria atual de como o Universo se formou a partir de uma explosão ocorrida há 13,7 bilhões de anos, o Big Bang. Por essa razão, acredita-se que ou há algo de errado com essa teoria – opção cada vez menos aceita pelos especialistas –, ou algo aconteceu durante a formação dessas galáxias que as deixou tão vazias de estrelas que nem os mais poderosos telescópios conseguem observá-las.

Em um trabalho recém-aceito para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, um grupo de astrônomos brasileiros apresenta resultados que fortalecem a segunda hipótese e detalham um possível mecanismo que teria impedido algumas galáxias anãs de produzirem estrelas em abundância. Por meio de simulações de computador, Diego Falceta-Gonçalves, da Universidade de São Paulo (USP), e Luciana Ruiz, Gustavo Lanfranchi e Anderson Caproni, da Universidade Cruzeiro do Sul (Unicsul), propõem que uma série de explosões estelares ocorridas no início da formação das galáxias anãs teria expulsado delas quase todo o gás que serviria para gerar novas estrelas. Como consequência, elas se tornariam quase despovoadas.

Embora tenham ocorrido há mais de 13 bilhões de anos, pouco após a criação do Universo, essas explosões estelares podem ter deixado traços – diferenças na concentração de elementos químicos dentro e fora das galáxias – que podem ser verificados por meio de observações astronômicas e contribuir para confirmar ou refutar o modelo. “Nosso trabalho explica o que pode ter ocorrido tanto no interior da galáxia anã como entre os aglomerados de galáxias”, diz Lanfranchi.

As galáxias anãs existem em todo o Universo, orbitando galáxias maiores, como a nossa, a Via Láctea. Em geral, elas possuem centenas de milhões de estrelas – cerca de 0,1% do total encontrado na Via Láctea. Algumas ainda contêm gás e se mantêm capazes de gerar novas estrelas. Mas a maioria abriga apenas um grupo de estrelas velhas. Na Ursa Menor, uma das galáxias anãs que orbita a Via Láctea, por exemplo, a última estrela nasceu 9 bilhões de anos atrás.

De acordo com a teoria cosmológica corrente, segundo a qual o Universo nasceu há 13,7 bilhões de anos a partir de uma explosão inicial e vem expandindo desde então, as galáxias anãs foram os primeiros aglomerados de estrelas a se formar, em torno de 300 milhões de anos após o Big Bang. Galáxias maiores, do porte da Via Láctea, só começariam a surgir 1 bilhão de anos depois. Os astrônomos ainda debatem se as galáxias maiores surgiram da aglutinação de anãs ou se cresceram independentemente delas. Mas todos acreditam que as galáxias, grandes ou pequenas, nasceram do gás acumulado em regiões do espaço onde a matéria escura se concentrou.

© NASA/CXC/M. Weiss (a estrutura do Universo)

A matéria escura é uma substância invisível e de identidade ainda desconhecida. Ela permeia todo o espaço e só é percebida pela influência gravitacional que exerce no movimento de estrelas e galáxias. Pelas observações cosmológicas, deve existir de cinco a nove vezes mais matéria escura do que matéria normal no Universo. E as simulações computacionais baseadas na teoria do Big Bang sugerem que as galáxias maiores se formaram justamente nas regiões em que uma quantidade maior de matéria escura se aglomerou, os chamados halos.

Essas simulações também mostram que cada um desses grandes halos de matéria escura é cercado de uma constelação de centenas de halos menores, que, em princípio, deveriam originar galáxias anãs. Mas em vez de centenas, foram observadas apenas 26 delas orbitando a Via Láctea. “De acordo com as observações e as simulações, deve haver centenas de halos de matéria escura que não formaram quase nenhuma estrela”, comenta Lanfranchi.

Outro mistério a respeito das galáxias anãs é que a proporção entre a matéria normal e a escura é muito diferente daquela observada nas galáxias maiores. A massa do halo de matéria escura que envolve a Via Láctea é 10 vezes maior que a massa total de suas estrelas. Já as galáxias anãs estudadas têm de 20 até 3,4 mil vezes mais matéria escura que massa estelar. “Por alguma razão, foram formadas proporcionalmente muito menos estrelas nas galáxias anãs do que na Via Láctea”, diz Gonçalves.

Para esclarecer o passado das galáxias anãs, vários grupos de astrofísicos vêm desenvolvendo simulações de como teria evoluído a concentração inicial de gás e matéria escura que as originou. Todos os trabalhos sugerem que os protagonistas dessa história são as supernovas – as explosões que marcam o fim da vida de estrelas com massa muito elevada, dezenas de vezes maior que a do Sol. Segundo os modelos teóricos, as primeiras supernovas formadas nessas galáxias teriam transferido tanta energia para o gás no interior desses aglomerados de estrelas que terminaram por expulsá-lo para o meio intergaláctico. E, sem gás, a formação estelar teria sido interrompida.

Nenhuma simulação até agora, porém, havia chegado a um nível de detalhe suficiente para explicar exatamente como esse gás escaparia nem em que quantidade e em qual estágio da evolução galáctica. Os astrônomos brasileiros aceitaram então o desafio de simular o primeiro bilhão de anos das galáxias anãs da maneira mais realista possível, usando um código computacional desenvolvido pelo astrofísico polonês Grzegorz Kowal, da USP. Nas simulações os pesquisadores avaliaram 11 cenários possíveis para a evolução dessas galáxias, variando parâmetros como a distribuição de matéria escura e a taxa de formação de supernovas. Eles também levaram em conta detalhes como o surgimento aleatório das supernovas em várias regiões da galáxia e a quantidade de energia das explosões convertida em calor ou luz.

Apesar de controlarem os parâmetros de suas simulações, os pesquisadores não tinham como saber o resultado de antemão. “Conseguimos determinar quão rápido as galáxias perdem gás, dependendo de sua massa, da distribuição de matéria escura e da taxa de formação de supernovas”, explica Gonçalves.

Em todos os cenários, as simulações mostraram que as supernovas criam ventos que começam a expelir o gás da galáxia 100 milhões de anos após seu nascimento. No caso mais extremo, 88% do gás foi eliminado em 1 bilhão de anos. “A maioria dos halos acaba com poucas estrelas e se tornam invisíveis”, conta o pesquisador. “As galáxias que observamos hoje se formaram nos cenários em que o vento foi mais brando.”

Os pesquisadores imaginavam que o gás aquecido pelas supernovas superasse a atração gravitacional e escapasse da galáxia por ser impulsionado com muita energia, como um foguete lançado rumo ao espaço. Mas descobriram que não era sempre assim. De 5% a 40% do gás aquecido pelas explosões escapava em menos de 200 milhões de anos, mesmo sem energia para vencer a gravidade, ao flutuar no gás mais frio e mais denso a sua volta. “É mais como uma bexiga cheia de hélio, que sobe sozinha, sem ser lançada”, explica Gonçalves.

Esse fenômeno, conhecido como instabilidade de Rayleigh-Taylor, é o mesmo responsável pela elevação de gás quente em forma de cogumelo de uma explosão de bomba atômica. Na simulação dos brasileiros, as supernovas criam bolhas de gás quente ao seu redor, que migram para as camadas mais externas e frias da galáxia, se expandindo e se fundindo, formando canais por onde o gás escapa. Uma consequência importante desse fenômeno é que a composição do gás que sai das galáxias anãs não é a mesma do gás primordial, composto por elementos químicos leves (hidrogênio e hélio), os primeiros a surgirem no Universo. O gás que escapa é enriquecido com elementos químicos mais pesados, criados nas explosões das supernovas.

“Esses resultados são interessantes e devem ser confrontados com observações para verificar se a teoria está correta”, afirma o astrofísico Reinaldo de Carvalho, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, estudioso da evolução das galáxias. Os pesquisadores esperam encontrar evidências do que ocorreu com as galáxias anãs ao investigar a composição química de suas estrelas. Para isso, estão analisando uma galáxia anã, a Ursa Menor. Eles planejam comparar as conclusões com a composição do meio intergaláctico, para onde teriam sido expelidos os elementos químicos mais pesados.

Fonte: FAPESP (Pesquisa)

Abrindo uma caixa cósmica de jóias

Os enxames estelares são, entre os objetos que se podem observar no céu, os mais interessantes visualmente e também os mais fascinantes em termos astrofísicos.

© ESO/VLT (enxame Caixa de Jóias)

Um dos mais espectaculares encontra-se no céu meridional, na constelação do Cruzeiro do Sul.

O enxame Kappa Crucis, também conhecido como NGC 4755, ou simplesmente a “Caixa de Jóias” é suficientemente brilhante para poder ser visto a olho nu. Deve o seu nome ao astrônomo inglês John Herschel, que nos anos 30 do século XIX, o observou através de um telescópio e o achou parecido uma peça de joalharia exótica, devido aos seus marcantes contrastes de cor entre estrelas azuis pálidas e estrelas de cor laranja.

Os enxames abertos, tais como o NGC 4755, contêm tipicamente alguns milhares de estrelas, ligeiramente ligadas gravitacionalmente.

Os enxames estelares abertos ou galácticos não devem ser confundidos com os enxames globulares, que são enormes bolas de dezenas de milhar de estrelas velhas que orbitam a nossa Galáxia e outras galáxias. Pensa-se que a maior parte das estrelas, incluindo o nosso Sol, se formaram em enxames abertos.

Uma vez que as estrelas se formaram todas ao mesmo tempo, a partir da mesma nuvem de gás e poeira, as suas idades e composições químicas são semelhantes, o que as torna laboratórios perfeitos para estudos de evolução estelar.

A posição do enxame entre campos ricos em estrelas e nuvens de poeira da Via Láctea austral é mostrada no campo bastante grande da imagem gerada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2. Esta imagem inclui igualmente uma das estrelas do Cruzeiro do Sul e parte da imensa nuvem escura do Saco de Carvão. O Saco de Carvão é uma nebulosa escura no hemisfério sul, próxima do Cruzeiro do Sul, que pode ser observada a olho nu. Uma nebulosa escura não é a completa ausência de luz, é apenas uma nuvem interestelar de poeira espessa que obscurece a maior parte da radiação de fundo emitida no visível.

A combinação de imagens obtidas por três telescópios excepcionais, o VLT (Very Large Telescope) do ESO, o telescópio de 2,2 metros MPG/ESO que se encontra no observatório de La Silla, do ESO, e o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, permitiu observar o enxame estelar da Caixa de Jóias numa perspectiva completamente diferente. Esta imagem obtida com a câmara WFI (Wide Field Imager) montada no MPG/ESO mostra o enxame assim como a zona em seu redor, em todo o seu esplendor colorido. Com o grande campo de visão desta câmara podemos observar um grande número de estrelas. Muitas estão situadas por trás de nuvens de poeira da Via Láctea e por isso aparecem vermelhas. Se a radiação de uma estrela distante atravessar nuvens de poeira no espaço, a radiação azul é dispersada mais do que a vermelha. Como resultado, a radiação estelar emitida é mais vermelha quando chega à Terra. É igualmente este efeito que origina as gloriosas cores vermelhas durante o pôr-do-sol terrestre.

A Caixa de Jóias é muito colorida em imagens obtidas no visível, a partir da Terra. No entanto, observada a partir do espaço, com o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, podemos captar radiação em comprimentos de onda mais curtos dos que os observados a partir do solo. Esta imagem do Hubble, do centro do enxame, representa a primeira imagem de um enxame estelar aberto que cobre o espectro electromagnético desde o ultravioleta longínquo ao infravermelho próximo. São visíveis nesta imagem várias estrelas supergigantes muito brilhantes de um azul pálido, uma solitária estrela supergigante vermelha rubi, e muitas outras estrelas menos brilhantes. As intrigantes cores de muitas das estrelas resultam da emissão de intensidades diferentes de radiação em diferentes comprimentos de onda do ultravioleta.

A grande variedade em brilho das estrelas no enxame deve-se ao fato das mais brilhantes terem 15 a 20 vezes mais massa do que o Sol, enquanto as mais fracas têm menos de metade da massa solar. As estrelas de maior massa brilham mais intensamente. Também envelhecem mais depressa e passam a estrelas gigantes muito mais depressa do que as suas irmãs menos brilhantes e de menor massa.

O enxame da Caixa de Jóias encontra-se a cerca de 6.400 anos-luz de distância e tem aproximadamente 16 milhões de anos.

Fonte: ESO

A galáxia espiral próxima NGC 4945

A grande galáxia espiral NGC 4945 é vista de lado na imagem abaixo perto do centro desse retrato cósmico galáctico.

© SSRO (galáxia espiral NGC 4945)

De fato, a NGC 4945 é quase do tamanho da nossa Via Láctea. Seu disco empoeirado, os jovens aglomerados estelares azuis e as regiões rosadas de formação de estrelas  se destacam nessa imagem telescópica colorida. Localizada a aproximadamente 13 milhões de anos-luz de distância na direção da expansiva constelação do hemisfério sul de Centaurus, a NGC 4945 é somente seis vezes mais distante do que a galáxia de Andrômeda, a galáxia espiral grande mais próxima da Via Láctea. Apesar da região central da galáxia estar em grande parte escondida da visão dos telescópios ópticos, observações feitas em raios X e em infravermelho indicam significantes emissões de alta energia e uma grande atividade de formação de estrelas no núcleo da NGC 4945. Seu núcleo obscuro, porém ativo, qualifica essa bela ilha do Universo como sendo uma galáxia Seyfert, e provavelmente abriga um buraco negro central supermassivo.

Fonte: NASA

Incendiando a escuridão

Uma nova imagem obtida pelo telescópio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) mostra uma bela vista de nuvens de poeira cósmica na região de Órion.

© APEX (região de Órion)

Embora estas nuvens densas interestelares pareçam escuras em imagens obtidas no visível, a câmara LABOCA (Large APEX BOlometer CAmera LABOCA) do APEX consegue detectar o calor emitido pelos grãos de poeira e revelar os locais secretos onde novas estrelas estão se formando. No entanto, uma destas nuvens escuras não é o que parece.

No espaço, nuvens densas de gás e poeira cósmica são os locais onde nascem novas estrelas. Na radiação visível, a poeira aparece-nos escura e obscurante, escondendo as estrelas que estão por trás. Tanto que, quando o astrônomo William Herschel observou uma destas nuvens na constelação do Escorpião em 1774, pensou que era uma região sem estrelas e teria até exclamado "Existe de fato aqui um buraco no céu!"

De modo a compreender melhor a formação estelar, os astrônomos utilizam telescópios que podem observar a maiores comprimentos de onda, tais como no domínio do submilimétrico, no qual os grãos de poeira escuros brilham em vez de absorverem radiação. O APEX, no Planalto do Chajnantor, nos Andes chilenos, é o maior telescópio composto por uma única antena parabólica, no hemisfério sul, a trabalhar no submilimétrico, o que o torna ideal para ajudar os astrônomos a estudar o nascimento das estrelas.

Situado na constelação de Órion, a 1.500 anos-luz de distância da Terra, o Complexo da Nuvem Molecular de Órion é a região mais próxima de nós onde se formam estrelas em grande número, contendo, por isso, um tesouro de nebulosas brilhantes, nuvens escuras e estrelas jovens. A nova imagem mostra apenas parte deste vasto complexo observado no visível, com as observações submilimétricas do APEX sobrepostas em tons de laranja brilhante, que parecem incendiar as nuvens escuras. Muitas vezes, os nós brilhantes observados pelo APEX correspondem a regiões mais escuras no visível; um sinal claro de uma nuvem densa de poeira que absorve radiação visível, mas que brilha nos comprimentos de onda submilimétricos, sendo possivelmente um local de formação estelar.

A região brilhante por baixo do centro da imagem é a nebulosa NGC 1999. Esta região, quando vista no visível, ou seja uma nebulosa de reflexão, onde o brilho azul pálido da radiação estelar de fundo é refletido pelas nuvens de poeira. A nebulosa é principalmente iluminada pela radiação energética emitida pela jovem estrela V380 Orionis, que se encontra no seu coração. A estrela V380 Orionis tem uma elevada temperatura à superfície, cerca de 10.000 Kelvin, quase o dobro da do nosso Sol. Estima-se que a sua massa seja 3,5 vezes a do Sol. No centro da nebulosa encontra-se uma zona escura, a qual se observa ainda melhor numa bem conhecida imagem do telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, vista a seguir.

© Hubble (NGC 1999)

Normalmente, uma região escura como esta indicaria uma nuvem densa de poeira cósmica, obscurecendo as estrelas e a nebulosa por trás. No entanto, nesta imagem podemos ver que a região permanece estranhamente escura, mesmo quando incluímos as observações do APEX. Graças a estas observações do APEX, combinadas com observações no infravermelho, obtidas por outros telescópios, os astrônomos pensam que esta região é de fato um buraco ou cavidade na nebulosa, escavada pelo material que flui da estrela V380 Orionis. Desta vez, existe de fato um buraco no céu!

A região mostrada nesta imagem situa-se a cerca de dois graus a sul da enorme e bem conhecida nebulosa de Órion (Messier 42), a qual pode ser vista no limite superior da imagem de grande angular, no visível, do Digitized Sky Survey.

Fonte: ESO

Estrela Betelgeuse prestes a explodir

Os múltiplos arcos revelados na imagem que mostra Betelgeuse, a supergigante vermelha mais próxima da Terra, indicam que a estrela está se encaminhando para uma poderosa supernova, explosão que ocorre quando a vida de uma estrela massiva chega ao fim.

© Herschel (arco ao redor da estrela Betelgeuse)

A agência espacial europeia (ESA) registrou o processo de destruição com o telescópio espacial Herschel.

A estrela Betelgeuse, também chamada de Alfa Órion, é cerca de mil vezes maior que o Sol e tem um brilho aproximadamente 100 mil vezes mais forte. Localizada na constelação de Órion, pode ser vista a olho nu no céu noturno como uma estrela de cor vermelho-alaranjada à esquerda das chamadas Três Marias, que formam o cinturão da constelação de Órion. Betelgeuse marca o ombro direito do caçador.

A recém-divulgada imagem infravermelha mostra como os ventos da estrela estão colidindo contra o meio estelar em seu entorno, criando um choque em arco enquanto a supergigante se move pelo espaço à velocidade de aproximadamente 30 km/s. Uma série de arcos à frente da direção de deslocamento testemunha uma turbulenta história de perda de massa.

As supergigantes vermelhas como a Betelgeuse representam uma das últimas fases da vida de uma estrela de grande massa. Durante essa fase, de curta duração, a estrela aumenta de tamanho e expele as suas camadas exteriores para o espaço a uma taxa prodigiosa, emitindo enormes quantidades de material (correspondentes aproximadamente à massa do Sol) em apenas 10 mil anos, ou estimados 5 mil anos, no caso da Betelgeuse.

Fonte: ESA

Os buracos negros constroem sua moradia?

O que vem primeiro, os buracos negros supermassivos que devoram matéria freneticamente ou as enormes galáxias nas quais eles residem?

© ESO (quasar HE0450-2958)

Um novo cenário surgiu de um conjunto de observações extraordinárias feitas de um buraco negro sem casa: os buracos negros podem estar construindo a sua própria galáxia hospedeira. Este pode bem ser o elo perdido, há muito procurado, que explica porque razão é que as massas dos buracos negros são maiores em galáxias que contêm maior número de estrelas.

“A questão do ‘ovo e da galinha’ relativamente a saber se é a galáxia ou o seu buraco negro que se forma primeiro é um dos assuntos mais debatidos na astrofísica moderna,” diz o autor principal David Elbaz. “O nosso trabalho sugere que os buracos negros supermassivos podem desencadear a formação estelar, ‘construindo’ desse modo as suas próprias galáxias hospedeiras. Esta descoberta poderá também explicar porque é que as galáxias que albergam buracos negros têm mais estrelas.”

Para chegar a uma conclusão tão extraordinária, a equipe de astrônomos observou extensivamente um objeto peculiar, o quasar próximo HE0450-2958, o único quasar para o qual não foi ainda detectada uma galáxia hospedeira. O HE0450-2958 situa-se a cerca de 5 bilhões de anos-luz de distância. Os buracos negros supermassivos encontram-se no interior das maiores galáxias; contrariamente ao buraco negro, bastante esfomeado e inativo, que se encontra no centro da Via Láctea, uma fração destes buracos negros estão ativos, no sentido em que consomem enormes quantidades de matéria. Estas ações frenéticas libertam uma enorme quantidade de energia em todo o espectro electromagnético; particularmente espectacular é o caso dos quasares, nos quais o núcleo ativo é tão brilhante que ultrapassa a luminosidade da galáxia hospedeira.

Até agora especulava-se que a galáxia hospedeira deste quasar estaria escondida por trás de grandes quantidades de poeira, e por isso os astrônomos utilizaram um instrumento que trabalha no infravermelho médio montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO. A tais comprimentos de onda, as nuvens de poeira brilham intensamente sendo por isso facilmente detectadas. “Observando a estes comprimentos de onda poderíamos delinear a poeira que estaria escondendo a galáxia hospedeira,” diz Knud Jahnke, que liderou as observações feitas no VLT. “Contudo, não encontramos poeira nenhuma. No entanto, descobrimos que uma galáxia sem relação aparente, situada na vizinhança imediata do quasar, se encontra produzindo estrelas a uma taxa elevadíssima.”

Estas observações propiciou uma visão completamente diferente deste sistema. Embora não se encontre nenhuma estrela à volta do buraco negro, a sua galáxia companheira é extremamente rica em estrelas muito jovens e brilhantes. Está formando estrelas a uma taxa equivalente a cerca de 350 Sóis por ano, ou seja cem vezes mais do que as taxas observadas para galáxias típicas do Universo local.

Observações anteriores tinham mostrado que a galáxia companheira se encontra, de fato, a ser alvejada: o quasar liberta um jato de partículas altamente energéticas na sua direcção, acompanhado por uma corrente de gás que se move a alta velocidade. Esta injeção de matéria e energia na galáxia indica que o próprio quasar poderá estar induzindo a formação de estrelas e portanto criando a sua própria galáxia hospedeira; num tal cenário, as galáxias se desenvolveriam a partir de nuvens de gás atingidas por jatos energéticos vindos de quasares.

Os dois objetos estão destinados a colidir e fundir-se no futuro: o quasar desloca-se a uma velocidade de apenas algumas dezenas de milhar de km/h relativamente à galáxia companheira e a sua separação é de apenas 22.000 anos-luz. Assim, quando o quasar se fundir com a sua companheira rica em estrelas, passará finalmente a residir no interior duma galáxia hospedeira como todos os outros quasares.

Deste modo, a equipe identificou os jatos de buracos negros como possíveis motores de formação galáctica, o que pode também representar o elo perdido, há muito procurado, para compreender porque é que a massa dos buracos negros é maior em galáxias que contêm mais estrelas. A maioria das galáxias no Universo local contém um buraco negro supermassivo com uma massa de cerca de 1/700 da massa do bojo galáctico. A origem desse buraco negro versus a sua relação com a massa estelar é um dos assuntos mais debatidos na astrofísica moderna.

Os instrumentos futuros, tais como: ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), E-ELT (European Extremely Large Telescope) e JWST (James Webb Space Telescope) serão capazes de procurar tais objetos similares noutros sistemas a maiores distâncias de nós, investigando a relação entre os buracos negros e a formação de galáxias no Universo mais distante.

Fonte: ESO

As aparências podem ser enganadoras

Os aglomerados globulares são coleções aproximadamente esféricas de estrelas extremamente velhas, e por volta de 150 desses aglomerados estão espalhados ao redor da nossa galáxia.

© Hubble (aglomerado NGC 411)

O Hubble é um dos melhores telescópios para estudá-los, já que sua alta resolução deixa os astrônomos observarem as estrelas de forma individual, mesmo no núcleo repleto de estrelas. Todos os aglomerados têm uma aparência muito similar e em imagens do Hubble podem ser muito difícil distinguí-los, e todos eles se parecem muito com o NGC 411, visto na imagem acima.

E até mesmo nas imagens do Hubble as aparências podem enganar. O NGC 411, de fato nem é um aglomerado globular, e as suas estrelas nem são velhas. Além do mais ele nem mesmo está na Via Láctea.

O NGC 411 é classificado como um aglomerado aberto. Menos unidas que um aglomerado globular, as estrelas em aglomerados abertos tendem se afastarem ao longo do tempo à media que envelhecem, enquanto que em aglomerados globulares elas sobrevivem por mais de 10 bilhões de anos da história galáctica. O NGC 411 é um aglomerado relativamente novo, não tem muito mais que um décimo dessa idade. Longe de ser uma relíquia dos primeiros anos do Universo, as estrelas no NGC 411 têm de fato uma fração da idade do Sol.

As estrelas no NGC 411 tem aproximadamente a mesma idade, tendo se formado de uma vez a partir de uma nuvem de gás. Mas elas não são todas do mesmo tamanho. A imagem do Hubble mostra uma grande variação de cores e brilhos nas estrelas do aglomerado. Isso informa muitos fatos sobre as estrelas, incluindo suas massas, temperatura e fase de evolução. Estrelas azuis, por exemplo, têm uma temperatura superficial maior do que as estrelas vermelhas.

A imagem acima é na verdade uma composição produzida com observações ultravioleta, visível e infravermelha feitas pela Wide Field Camera 3 do Hubble. Essa combinação de filtros permite o telescópio “ver” as cores um pouco além da parte terminal vermelha e violeta do espectro.

Fonte: ESA

Nebulosa com formato de peixe-boi

A Fundação Nacional de Ciência (NSF, na sigla em inglês) dos Estados Unidos divulgou uma nova imagem obtida através do observatório de radioastronomia Karl G. Jansky.

© NSF (nebulosa W50)

O registro é da gigantesca nebulosa W50, e chama a atenção na imagem o formato do objeto, que lembra um peixe-boi.

A nebulosa tem cerca de 20 mil anos e é o resultado de uma explosão de supernova. Essa enorme nuvem de gás tem cerca de 700 anos-luz de comprimento e ocupa dois graus do céu; se fosse visível a olho nu, ela equivaleria a quatro vezes a Lua Cheia. Ela fica na constelação de Aquila (Águia).

A W50 foi formada quando uma estrela explodiu como uma supernova, lançando seus componentes ao redor e formando uma enorme bolha de gás. Hoje, essa nuvem se alimenta da matéria expelida por uma estrela companheira próxima. Essa matéria forma um disco antes de entrar na nebulosa. Este disco e poderosas linhas magnéticas formam um canal, que acaba por ejetar poderosos jatos que saem do sistema a uma velocidade próxima à da luz. Esse complexo sistema é conhecido pelos astrônomos como microquasar SS433.

Conhecida como W50 (já que foi o 50º objeto listado no catálogo do astrônomo holandês Gart Westerhout, de 1958), recebeu um novo apelido pela organização americana: Nebulosa Peixe-Boi.

Fonte: NASA

O Laço de Barnard e a NGC 2170

O mosaico cósmico abaixo revela a beleza de como as coisas são.

© John Davis (NGC2170 e Laço de Barnard)

A cena evocativa abrange aproximadamente 6 graus ou 12 luas cheias no céu do planeta Terra. Na parte esquerda da imagem, essa cortina vermelha de gás brilhante é uma pequena parte de um imenso arco de 300 anos-luz de largura. Conhecido como laço de Barnard, a estrutura é muito apagada para ser vista a olho nu. Essa estrutura é formada por explosões de supernovas ocorridas a muito tempo atrás e pelos ventos de estrelas massivas, além de ser traçada pela luz dos átomos de hidrogênio. O laço de Barnard localiza-se a aproximadamente 1.500 anos-luz de distância aproximadamente no centro da grande nebulosa de Órion, um berçário estelar localizado ao longo das nuvens moleculares de Órion. Mas além dessa bela estrutura podemos encontrar na imagem acima outros férteis campos estelares no plano da Via Láctea. Na parte direita da imagem de longa exposição, podemos encontrar a NGC 2170, um complexo empoeirado de nebulosas perto da vizinhança da nuvem molecular, localizada a aproximadamente 2.400 anos-luz de distância da Terra.

Fonte: NASA

Um pedaço movimentado do Grande Atrator

Um pedaço do espaço cheio de objetos foi captado nessa imagem do telescópio espacial Hubble. Disseminado com muitas estrelas próximas, o campo também tem numerosas galáxias em segundo plano.

© Hubble (Abell 3627)

Localizado na divisa das constelações  Triangulum Australe (O Triângulo do Sul) e Norma, esse campo cobre parte do chamado Aglomerado de Norma, Abell 3627, bem como uma densa área da nossa própria galáxia, a Via Láctea.

O Aglomerado de Norma, é o aglomerado massivo de galáxias mais próximo da Via Láctea, e localiza-se a aproximadamente 220 milhões de anos-luz de distância. A enorme massa concentrada aqui, e a consequente atração gravitacional, explica porque que essa região do espaço é conhecida pelos astrônomos como o Grande Atrator, e domina a nossa região do Universo.

A maior galáxia visível nessa imagem é a ESO 137-002, uma galáxia espiral vista de lado. Nessa imagem do Hubble, nós podemos ver grandes regiões de poeira através do bulbo da galáxia. O que nós não vemos aqui é a cauda de raios X brilhante que tem sido observado se estendendo para fora da galáxia, mas que é invisível a um telescópio óptico como o Hubble.

Observar o Grande Atrator em comprimentos de onda ópticos é complicado. O plano da Via Láctea, responsável por numerosas estrelas brilhantes nessa imagem, tanto brilha (com as estrelas) como obscurece (com a poeira) muitos objetos além dele. Porém existem alguns truques para observarmos através dele, por exemplo, por meio de imagens infravermelhas e observações de rádio, mas a região além do centro da Via Láctea, onde a poeira é mais espessa, permanece ainda quase que um mistério completo para os astrônomos.

A imagem acima foi feita combinando imagens obtidas na luz azul e infravermelha com a Advanced Camera for Surveys do Hubble.

Fonte: ESA

Luz vinda da escuridão

Esta nova imagem do ESO mostra uma nuvem escura, onde novas estrelas estão se formando, e um aglomerado de estrelas brilhantes que já saiu da sua maternidade estelar empoeirada.

© ESO (nuvem escura Lupus 3)

A imagem foi obtida com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, situado no Observatório de La Silla, no Chile, e é uma das melhores imagens já obtidas no visível deste objeto pouco conhecido.

No lado esquerdo desta nova imagem vemos uma coluna escura que parece uma nuvem de fumaça. À direita, brilha um pequeno grupo de estrelas brilhantes. À primeira vista, estes dois objetos não podiam ser mais diferentes, mas a verdade é que se encontram ligados entre si. A nuvem contém enormes quantidades de poeira cósmica e é uma maternidade onde novas estrela estão nascendo. É provável que o Sol foi gerado numa região de formação estelar semelhante a esta, há mais de quatro bilhões de anos atrás.
A nuvem é conhecida como Lupus 3 e situa-se a cerca de 600 anos-luz de distância na constelação do Escorpião. A parte mostrada aqui tem uma dimensão de cerca de 5 anos-luz.
À medida que as regiões mais densas destas nuvens se contraem sob o efeito da gravidade, aquecem e começam a brilhar. No início esta radiação encontra-se bloqueada pelas nuvens de poeira, e podem ser observadas apenas com telescópios que captam radiação com comprimento de onda maior que a luz visível, como o infravermelho. No entanto, à medida que as estrelas se vão tornando mais quentes e mais brilhantes, a intensa radiação que emitem, assim como os ventos estelares, limpam as nuvens à sua volta, até que finalmente aparecem em toda a sua glória.
As estrelas brilhantes à direita da imagem são o exemplo perfeito de um pequeno grupo dessas estrelas quentes jovens. Parte de sua radiação azul brilhante é espalhada pelos restos de poeira que permanecem em seu redor. As duas estrelas mais brilhantes são suficientemente brilhantes para poderem ser observadas através de um telescópio pequeno ou de binóculos. São estrelas jovens que ainda não começaram a brilhar por ação da fusão nuclear nos seus centros e que se encontram ainda envolvidas em gás brilhante. São as chamadas estrelas Herbig Ae/Be, que levam o nome do astrônomo que as identificou inicialmente. "A" e "B" referem-se ao tipo espectral das estrelas, um pouco mais quentes que o Sol, e o "e" indica que elas apresentam linhas em emissão no seu espectro, devido à emissão do gás que as rodeia. Estas estrelas brilham ao converter energia potencial gravitacional em calor à medida que se contraem. Têm menos de um milhão de anos de idade.
Embora menos provável, à primeira vista, do que as estrelas azuis brilhantes, vários rastreios encontraram muitos outros objetos jovens nesta região, uma das maternidades estelares deste gênero mais próxima do Sol.
As regiões de formação estelar podem ser enormes, tais como a Nebulosa da Tarântula, onde centenas de estrelas de grande massa se estão a formar. No entanto, pensa-se que a maioria das estrelas da Via Láctea e de outras galáxias, se tenha formado em regiões muito mais modestas, como esta, onde apenas duas estrelas brilhantes são visíveis e não se formam estrelas de massa muito elevada. Por esta razão, a região Lupus 3 é, ao mesmo tempo, fascinante para os astrônomos e uma magnífica ilustração das fases iniciais da vida das estrelas.

Fonte: ESO

Revelada a maior galáxia espiral

A espetacular galáxia espiral barrada NGC 6872 tem sido classificada entre os maiores sistemas estelares já conhecidos durante décadas.

© NASA (composição da galáxia espiral barrada NGC 6872)

Agora, uma equipe de astrônomos do Estados Unidos, do Chile e do Brasil premiaram essa galáxia como sendo a maior galáxia espiral já conhecida, com base em análise de dados de arquivos da missão GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA.

Medidas de ponta a ponta feitas pelos seus dois braços espirais gigantescos deram à NGC 6872 o exuberante tamanho de 522.000 anos-luz, fazendo dela uma galáxia cinco vezes maior que a nossa Via Láctea.

“Sem a habilidade do GALEX de detectar a luz ultravioleta das estrelas mais jovens e mais quentes, nós nunca teríamos reconhecido a extensão completa desse intrigante sistema”, disse o brasileiro Rafael Eufrasio, um assistente da pesquisa, no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Md., que é aluno de doutorado na Catholic University of America em Washington, e apresentou suas descobertas esta semana no encontro da American Astronomical Society em Long Beach na Califórnia.

O tamanho incomum da galáxia e a sua aparência decorrem de sua interação com uma galáxia muito menor, chamada IC 4970 que tem somente um quinto da massa da NGC 6872. A estranha dupla está localizada a 212 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação Pavo (Pavão), uma constelação do hemisfério celestial sul.

Os astrônomos pensam que grandes galáxias, incluindo a nossa própria, cresceram através das fusões e das aquisições, ocorridas em bilhões de anos, onde elas absorveram numerosos sistemas menores. Curiosamente, a interação gravitacional da NGC 6872 com a IC 4970 pode ter feito o oposto, desovando o que poderia se desenvolver em uma nova galáxia menor.

“O braço nordeste da NGC 6872 é o mais perturbado e é ondulado com formação de estrelas, mas na sua parte terminal, visível somente na luz ultravioleta, existe um objeto que parece ser uma galáxia anã de interação semelhante àquelas vistas em outros sistemas de interação”, disse Duilia de Mello, professora de astronomia na Catholic University.

A candidata a galáxia anã é mais brilhante na luz ultravioleta do que em outras regiões da galáxia, um sinal de que existe um rico suprimento de estrelas jovens e quentes com menos de 200 milhões de anos.

Os pesquisadores estudaram a galáxia através do seu espectro usando dados de arquivos do VLT (Very Large Telescope) do ESO, do 2MASS (Two Micron All Sky Survey), do telescópio espacial Spitzer da NASA, bem como do GALEX.

© NASA (simulação da colisão galáctica)

Através da análise da distribuição da energia pelo comprimento de onda, a equipe descobriu um padrão distinto de idade estelar ao longo dos dois braços proeminentes da galáxia. As estrelas mais jovens aparecem na parte terminal do braço noroeste, dentro da candidata a galáxia anã de interação, e as idades estelares se tornam progressivamente maiores em direção ao centro da galáxia.

O braço sudoeste mostra o mesmo padrão, o que está provavelmente conectado com as ondas de formação estelar disparadas pelo encontro galáctico.

Um estudo de 2007 feito por Cathy Horellou do Onsala Space Observatory na Suécia e Baerbel Koribalski do Australia National Telescope Facility desenvolveu simulações computacionais da colisão que reproduziram a aparência geral do sistema como nós vemos hoje. De acordo com o ajuste mais próximo, a IC 4970 fez sua aproximação a 130 milhões de anos atrás e seguiu um caminho que a levou aproximadamente ao longo do plano do disco espiral na mesma direção da sua rotação. O estudo atual é consistente com essa imagem.

Como em todas as galáxias espirais barradas, a NGC 6872 contém uma componente de uma barra estelar que faz a transição entre os braços espirais e as regiões centrais da galáxia. Medindo aproximadamente 26.000 anos-luz em raio, ou algo em torno de duas vezes o comprimento médio encontrado em espirais barradas próximas, essa é uma barra que convém a uma galáxia gigante.

A equipe não descobriu nenhum sinal de recente formação estelar ao longo da barra, o que indica que ela se formou a no mínimo alguns bilhões de anos atrás. A idade de suas estrelas fornecem um registro fóssil da população estelar da galáxia antes de seu encontro com a IC 4970.

“Entender a estrutura e a dinâmica de sistemas de interação próximos, como esse nos leva a nos aproximarmos de colocarmos esses eventos no seu contexto cosmológico apropriado, pavimentando o caminho para decodificarmos o que nós encontramos em sistemas distantes mais novos”, disse Eli Dwek, um membro da equipe e astrofísico do Goddard Space Flight Center.

O estudo também incluiu Fernanda Urrutia-Viscarra e Claudia Mendes de Oliveira da Universidade de São Paulo no Brasil, e Dimitri Gadotti do ESO em Santiago do Chile.

Fonte: California Institute of Technology

O maior aglomerado de galáxias do Universo

Astrônomos anunciaram ter observado a maior estrutura já vista no cosmos, um aglomerado de galáxias do Universo remoto que se estende por impressionantes quatro bilhões de anos-luz.

© R. G. Clowes/UCLan (ilustração de um quasar)

A vasta estrutura é conhecida como um grande grupo de quasares (Large Quasar Group - LQG, na sigla em inglês), em que os quasares, núcleos de galáxias antigas, alimentados por buracos negros supermaciços, se agrupam.

A descoberta no espaço profundo foi realizada por uma equipe chefiada por Roger Clowes, do Instituto Jeremiah Horrocks, da Universidade de Central Lancashire (UCLan), na Grã-Bretanha.

Percorrer o aglomerado de um lado a outro demandaria uma viagem espacial na velocidade da luz por quatro bilhões de anos.

Para se ter uma ideia de escala, a Via Láctea, nossa galáxia, é separada de sua vizinha mais próxima, a galáxia de Andrômeda, por dois milhões e meio de anos-luz.

"Embora seja difícil conceber a escala deste LQG, podemos dizer de forma quase definitiva que é a maior estrutura já vista em todo o Universo", afirmou Clowes em um comunicado de imprensa divulgado pela Real Sociedade Astronômica.

"É imensamente emocionante, ainda porque vai contra a nossa compreensão atual sobre a escala do Universo", destacou.

O diagrama a seguir mostra a corrente de círculos negros representando um grande grupo de quasares, como sendo a maior estrutura já observada.

© R. G. Clowes/UCLan (diagrama com grande grupo de quasares)

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Galáxia pode ter 17 bilhões de 'Terras'

Até uma em cada seis estrelas pode abrigar em sua órbita um planeta do tamanho da Terra, segundo uma pesquisa divulgada nesta semana.

© AP (ilustração com diferentes tipos de planetas na Via Láctea)

Com base nesse dado, os autores da pesquisa afirmam que pode haver um total de 17 bilhões desses planetas em toda a galáxia. A pesquisa, divulgada no encontro semestral da Sociedade Astronômica Americana, na Califórnia, foi baseada em análises de possíveis planetas revelados pelo telescópio espacial Kepler.

A equipe responsável pelo Kepler também anunciou 461 novos candidatos a planetas, elevando a 2.740 o número total de planetas já identificados. Desde seu lançamento, em 2009, o telescópio Kepler vem observando uma parte fixa do céu, captando mais de 150 mil estrelas em seu campo de visão. Ele detecta a diminuta redução na luz que chega de uma estrela quando um planeta passa em frente a ele, efeito denominado de trânsito.

Mas essa é uma medida difícil de se fazer, com a luz total mudando apenas frações de porcentagem. Além disso, nem toda redução se deve a uma estrela.

O astrônomo François Fressin, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, que descobriu o primeiro planeta do tamanho da Terra, começou a tentar descobrir não somente quais candidatos detectados pelo Kepler podem não ser planetas, mas também quais planetas podem não ser visíveis ao Kepler. "Temos que corrigir duas coisas. Primeiro, a lista de candidatos do Kepler é incompleta. Nós somente vemos os planetas que estão em trânsito pelas suas estrelas hospedeiras, estrelas que por acaso têm um planeta que está bem alinhado para que nós o vejamos. Para cada um deles, há dezenas que não estão nessas condições. A segunda grande correção é na lista de candidatos, há alguns que não são planetas verdadeiros transitando sua estrela hospedeira, são outras configurações astrofísicas", disse Fressin. Isso pode incluir, por exemplo, estrelas binárias, nas quais uma estrela orbita outra, bloqueando parte da luz conforme as estrelas "transitam" umas às outras.

"Nós simulamos todas as possíveis configurações em que podíamos pensar, e descobrimos que elas poderiam representar apenas 9,5% dos planetas Kepler, e que todo o resto são planetas genuínos", explicou Fressin.

Os resultados sugerem que 17% das estrelas hospedam um planeta com tamanho até 25% superior ao da Terra, com órbitas fechadas que duram apenas 85 dias ou menos, semelhante ao do planeta Mercúrio. Isso significa que a galáxia abrigaria ao menos 17 bilhões de planetas do tamanho da Terra.

O estudo divulgado por Fressin foi complementado pelos resultados de uma pesquisa do astrônomo Christopher Burke, do Seti Institute, que anunciou a descoberta de mais 461 candidatos a planetas.

Desse montante, uma fração substancial tem o tamanho da Terra ou não são muito maiores, planetas que até agora vinham sendo difíceis de serem detectados.

"O que é particularmente interessante é que quatro desses novos planetas, com menos de duas vezes o tamanho da Terra, estão potencialmente na zona habitável, a localização em torno de uma estrela onde poderia potencialmente haver água líquida para sustentar a vida", disse Burke.

Um dos quatro planetas, batizado de KOI 172.02, tem apenas uma vez e meia o diâmetro da Terra e orbita uma estrela semelhante ao Sol, no que seria a versão mais próxima já descoberta de uma "gêmea" da Terra.

"É muito animador, porque estamos realmente começando a aumentar a sensibilidade a essas coisas na zona habitável, estamos realmente só chegando à fronteira dos planetas que podem potencialmente ter vida", diz Burke.

"A coisa mais importante é a estatística, não encontramos somente uma Terra, mas cem Terras, que é o que veremos com o passar dos anos com a missão Kepler, porque ele foi desenvolvido para encontrar várias Terras", disse William Borucki, um dos líderes da missão do Kepler.

Fonte: BBC Brasil

Os projéteis cósmicos de Órion

Projéteis cósmicos que são atirados nos arredores da Nebulosa de Órion a distâncias de 1.500 ano-luz aparecem de forma nítida e em detalhe nessa surpreendente imagem em infravermelho.

© Gemini (projéteis cósmicos de Órion)

Expelidos pela formação energética de estrelas massivas, os projéteis, relativamente densos são nuvens de gás quente com o tamanho aproximado de dez vezes o tamanho da órbita de Plutão, e que são representados em azul nessa imagem em cores falsas.

Brilhando com a luz dos átomos de ferro ionizados, eles viajam a velocidades de centenas de quilômetros por segundo, e suas trajetórias são traçadas por rastros amarelados do gás hidrogênio aquecido pelo choque da nebulosa. As formas cônicas possuem um comprimento equivalente a um quinto de anos-luz. A imagem detalhada reproduzida acima foi feita usando o telescópio Gemini Sul de 8,1 metros de diâmetro localizado no Chile com o novo sistema de óptica adaptativa chamado de GeMS (Gemini Multi-Conjugate Adaptive Optics System). Alcançando um campo maior de visão do que a geração anterior de óptica adaptativa utilizada, o GeMS usa cinco estrelas guias geradas por laser para ajudar a compensar o efeito de desfocagem da imagem produzido pela atmosfera do planeta Terra.

Fonte: NASA