Asas de uma nebulosa em forma de borboleta

Será que as estrelas são apreciadas da melhor forma quanto a sua arte, depois que elas morrem?

© Hubble/Judy Schmidt (nebulosa planetária M2-9)

Na verdade, as estrelas normalmente criam suas impressões mais artísticas enquanto elas morrem. No caso de estrelas de baixa massa como o Sol e como a M2-9 registrada acima, as estrelas se transformam de estrelas normais para anãs brancas, expelindo seus envelopes gasosos externos. O gás em expansão frequentemente forma uma visão impressionante que chamamos de nebulosa planetária que vai se apagando gradativamente no decorrer de milhares de anos. A M2-9, uma nebulosa planetária na forma de uma borboleta, está localizada a 2.100 anos-luz de distância e é vista em cores representativas, tendo suas asas contando uma história estranha e incompleta. No centro, duas estrelas estão em órbita dentro de um disco gasoso que tem um raio equivalente a 10 vezes o tamanho da órbita de Plutão. O envelope expelido da estrela moribunda se quebra do disco criando a aparência bipolar. Muito sobre o processo físico que gera as nebulosas ainda é um mistério que precisa ser estudado para ser desvendado.

Fonte: NASA

Estrelas e poeiras através da Corona Australis

Nuvens de poeira cósmica se espalham através do campo de estrelas nessa bela vista telescópica de uma região localizada próxima da borda da Corona Australis, a Coroa do Sul.

© Ignacio Diaz Bobillo (Corona Australis)

A menos de 500 anos-luz de distância as nuvens de poeira efetivamente bloqueiam a luz das estrelas de fundo mais distantes na Via Láctea. A imagem se espalha por cerca de 2 graus, ou mais de 15 anos-luz na distância estimada das nuvens. Perto do centro da imagem está um grupo de nebulosas de reflexão catalogadas como NGC 6726, 6727, 6729 e IC 4812. Uma cor azul característica é produzida à medida que a luz proveniente de estrelas quentes é refletida pela poeira cósmica. A poeira também obscurece da visão, estrelas na região que ainda estão em processo de formação. A nebulosa menor amarelada NGC 6729 circunda a jovem estrela variável R Coronae Australis. Abaixo estão os arcos e laços identificados como objetos Herbig Haro associados com estrelas energéticas recém-nascidas. O magnífico aglomerado estelar globular NGC 6723, está na parte direita da imagem. Apesar da NGC 6723 parecer ser parte desse grupo, suas antigas estrelas na verdade estão a aproximadamente 30.000 anos-luz de distância, bem mais distantes do que as jovens estrelas das nuvens de poeira da Corona Australis.

Fonte: NASA

O amendoim no coração da nossa Galáxia

Dois grupos de astrônomos usaram os telescópios do ESO para fazerem o melhor mapa em três dimensões das zonas centrais da Via Láctea.

© ESO (impressão artística do bojo central da Via Láctea)

As equipes descobriram que as regiões internas vistas a partir de certos ângulos se parecem com um amendoim, enquanto que de uma perspectiva diferente podemos ver uma estrutura em X. Esta forma estranha foi mapeada com o auxílio de dados públicos do telescópio de rastreio VISTA do ESO e também a partir de medições dos movimentos de centenas de estrelas muito tênues situadas no bojo central.

O bojo galáctico é uma das regiões mais importantes e de maior massa da nossa Galáxia. Esta enorme nuvem central com cerca de 10.000 milhões de estrelas tem uma dimensão de milhares de anos-luz mas a sua estrutura e origem não eram bem compreendidas.
Infelizmente a partir do interior do disco galáctico que é a posição da Terra, a vista desta região central, a cerca de 27.000 anos-luz de distância, encontra-se fortemente obscurecida por nuvens densas de gás e poeira. Os astrônomos apenas conseguem obter uma boa vista do bojo observando em grandes comprimentos de onda, tais como em radiação infravermelha, a qual consegue penetrar as nuvens de poeira.
Observações anteriores, tanto do satélite COBE como do rastreio infravermelho do céu 2MASS, tinham já sugerido que o bojo tinha uma misteriosa forma em X. Agora, dois grupos de cientistas utilizaram novas observações de vários telescópios do ESO para obterem uma vista muito mais clara da estrutura do bojo.
O primeiro grupo, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) em Garching, Alemanha, usou o rastreio no infravermelho próximo VVV (VISTA Variables in the Via Lactea Survey) do telescópio VISTA, instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Este novo rastreio público consegue observar estrelas trinta vezes mais tênues do que as observadas em anteriores rastreios ao bojo. A equipe identificou um total de 22 milhões de estrelas pertencentes à classe das gigantes vermelhas, cujas propriedades bem conhecidas permitem calcular as suas distâncias. As estrelas gigantes vermelhas foram escolhidas para este estudo uma vez que podem ser usadas como velas padrão: nesta fase da vida das estrelas gigantes a sua luminosidade é essencialmente independente da idade ou composição. A quantidade de gás e poeira que obscurece as estrelas é calculada diretamente a partir das cores observadas das estrelas, por isso pode medir-se a sua distribuição de brilho sem obscurecimento. Seguidamente e porque as estrelas vermelhas têm praticamente o mesmo brilho intrínseco, podemos obter distâncias aproximadas para cada estrela. A boa cobertura espacial do rastreio VVV permitiu fazer medições em toda a região interna da Via Láctea e a partir daí pôde construir-se as medições a três dimensões da estrutura do bojo.
“A profundidade do catálogo de estrelas VISTA excede de longe trabalhos anteriores e conseguimos detectar a população total destas estrelas em todas as regiões menos nas mais obscuras,” explica Christopher Wegg (MPE), autor principal do primeiro estudo. “A partir desta distribuição estelar pudemos fazer um mapa em três dimensões do bojo galáctico. Esta é a primeira vez que tal mapa é feito sem se assumir um modelo teórico para a forma do bojo.”
“Descobrimos que a região interna da nossa Galáxia tem uma forma tipo “caixa”, assemelhando-se a um amendoim na casca vista de um lado, a um X gigante vista do outro e a uma barra muito alongada vista de cima,” acrescenta Ortwin Gerhard, co-autor do primeiro artigo e líder do grupo do MPE.
A segunda equipe internacional, liderada pelo estudante de doutoramento chileno Sergio Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile e ESO, Santiago, Chile), utilizou uma abordagem diferente para identificar a estrutura do bojo. Ao comparar imagens observadas com o auxílio do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e obtidas com um intervalo de onze anos, a equipe pôde medir os minúsculos desvios no céu devido aos movimentos das estrelas do bojo. Estes desvios foram combinados com medições dos movimentos das mesmas estrelas a aproximarem-se ou a afastarem-se da Terra, mapeando-se assim os movimentos de mais de 400 estrelas em três dimensões.
“Esta é a primeira vez que se obteve um grande número de velocidades em três dimensões para estrelas individuais do bojo”, conclui Vásquez. “As estrelas que observamos parecem estar se movendo ao longo dos braços em forma de X do bojo, à medida que as suas órbitas as levam para cima e para baixo e para fora do plano da Via Láctea. Tudo isto se ajusta na perfeição com previsões de modelos atuais!”
Os astrônomos pensam que a Via Láctea era originalmente um disco puro de estrelas, que formou uma barra plana há milhares de milhões de anos atrás. Esta barra deu depois origem à forma de amendoim em três dimensões vista nas novas observações.

Este trabalho foi descrito nos artigos científicos com os titulos: “Mapping the three-dimensional density of the Galactic bulge with VVV red clump stars” de C. Wegg et al., que será publicado na revista da especialidade Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, e “3D kinematics through the X-shaped Milky Way bulge”, de S. Vásquez et al., que foi recentemente publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

Caçando buracos negros

A sonda da NASA caçadora de buracos negros, conhecida como Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) completou o registro de seus 10 primeiros buracos negros supermassivos.

© NuSTAR (imagem em raios X e óptico de buracos negros)

A missão é o primeiro telescópio capaz de focar a luz de raios X de mais alta energia em imagens detalhadas.

Os novos buracos negros descobertos são os primeiros de centenas desses objetos que são esperados que sejam descobertos pela missão nos próximos dois anos. Essas monstruosas estruturas, buracos negros circundados por espessos discos de gás, localizam-se nos núcleos de galáxias distantes entre 0,3 e 11,4 bilhões de anos-luz da Terra.

“Nós descobrimos os buracos negros por acaso”, explica David Alexander, um membro da equipe do NuSTAR baseado no Departamento de Física da Universidade de Durham na Inglaterra e principal autor deste novo estudo. “Nós ficamos olhando para alvos conhecidos e registramos os buracos negros no segundo plano das imagens”.

Achados fortuitos adicionais como esses são esperados pela missão. Juntamente com as pesquisas de alvos da missão de regiões selecionadas do céu, a equipe do NuSTAR planeja combinar centenas de imagens feitas pelo telescópio, com o objetivo de descobrir buracos negros no segundo plano das imagens.

Uma vez que os 10 buracos negros foram identificados, os pesquisadores foram pesquisar os dados anteriores obtidos pelo Observatório de raios X Chandra da NASA e pelo satélite XMM-Newton da ESA, dois telescópios espaciais complementares que observam a luz de raios X de alta energia. Os cientistas descobriram que os objetos tinham sido detectados antes. Porém só com o NuSTAR foi possível observar com um detalhe excepcional esses objetos.

Combinando as observações feitas por todo o espectro de raios X, os astrônomos esperam resolver mistérios sobre os buracos negros. Por exemplo, como muitos deles populam o Universo?

“Nós estamos cada vez mais perto de resolver um mistério que começou em 1962”, disse Alexander. “Nessa época, os astrônomos haviam notado um brilho difuso de raios X no plano de fundo do céu, mas não sabiam ao certo sua origem. Agora, nós sabemos que os buracos negros supermassivos distantes são fontes desse tipo de luz, mas nós precisamos do NuSTAR para ajudar a detectar e entender a população dos buracos negros”.

O brilho de raios X, chamado de raio X cósmico de fundo, tem o pico nas frequências de alta energia que o NuSTAR foi designado para observar, assim a missão é fundamental para identificar o que está produzindo a luz. O NuSTAR também pode encontrar os buracos negros supermassivos mais escondidos, enterrados em espessas paredes de gás.

“Os raios X de mais alta energia podem passar direto até mesmo pelas mais significantes quantidades de poeira e gás que circundam os buracos negros supermassivos ativos”, disse Fiona Harrison, uma co-autora do estudo e principal pesquisadora da missão, no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena.

Os dados do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e do Spitzer também fornecem pedaços faltantes no quebra-cabeça dos buracos negros pesando a massa das galáxias que os hospedam.

“Nossos primeiros resultados mostram que os buracos negros supermassivos mais distantes estão encapsulados nas maiores galáxias”, disse Daniel Stern, um co-autor do estudo e um cientista de projeto para o NuSTAR no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia. “Isso era o esperado. Se voltarmos quando o Universo era mais jovem, existia muita ação com galáxias maiores, colidindo, se fundindo e crescendo.

Observações futuras revelarão mais sobre os acontecimentos incríveis dos buracos negros próximos e distantes. Além de caçar buracos negros remotos, o NuSTAR está também pesquisando por outros objetos exóticos dentro da Via Láctea.

Este estudo aparece na edição de agosto da revista especializada The Astrophysical Journal.

Fonte: NASA

As anãs marrons mais frias já descobertas

Em 2011, os astrônomos na caça pelos corpos celestes parecidos com estrelas mais frioa que existem descobriram uma nova classe desses objetos usando o telescópio espacial Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA.

© NASA/JPL (localização das anãs marrons frias descobertas)

Mas até agora ninguém sabia exatamente quão fria as superfícies dos corpos realmente eram.

Um novo estudo usando o telescópio espacial Spitzer da NASA mostra que enquanto essas anãs marrons são de fato os corpos celestes livres mais frios conhecidos, eles são mais quentes do que se pensava anteriormente, com temperaturas superficiais variando de 125 a 175 graus Celsius. Por comparação, o Sol tem uma temperatura superficial da ordem de 5,730 graus Celsius.

Para alcançar essas temperaturas superficiais depois de esfriarem por bilhões de anos, esses objetos teriam massas de somente 5 a 20 vezes a massa do planeta Júpiter. Diferente do Sol, a única fonte de energia dessas anãs marrons mais frias, vem da sua contração gravitacional, que depende diretamente de sua massa. O Sol tem sua energia produzida pela conversão de hidrogênio em hélio, essas anãs marrons não têm calor suficiente para que esse tipo de reação nuclear ocorra.

As descobertas ajudam os pesquisadores a entenderem como os planetas e as estrelas se formam.

“Se um desses objetos fosse encontrado orbitando uma estrela, existiria uma boa chance dele ser chamado de planeta”, disse Trent Dupuy, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e coautor do estudo. Mas pelo fato deles provavelmente se formarem por si só e não num disco de formação de planetas orbitando uma estrela mais massiva, os astrônomos ainda chamam esses objetos de anãs marrons mesmo se suas massas sejam de tamanho planetário.

Caracterizar essas frias anãs marrons é desafiante, pois elas emitem a maior parte da sua luz no comprimento de onda do infravermelho e são muito apagadas devido ao seu pequeno tamanho e a sua baixa temperatura.

Para registrar as temperaturas com precisão, os astrônomos precisam saber as distâncias até esses objetos. “Nós queremos descobrir se eles foram mais frios, mais apagados e mais próximos, ou se eles eram mais quentes, mais brilhantes e mais distantes”, explica Dupuy.

Usando o Spitzer, a equipe determinou que as anãs marrons em questão estão localizadas a distâncias entre 20 a 50 anos-luz.

Para determinar as distâncias até esses objetos, a equipe mediu suas paralaxes, ou seja, a mudança aparente na posição contra um fundo de estrelas com o passar do tempo. À medida que o Spitzer orbita o Sol, sua perspectiva muda e os objetos próximos parecem ficar indo e vindo. O mesmo efeito ocorre se você fechar um olho e estender a mão para observar o seu dedo, você verá que alterando o olho o dedo parece mudar de posição, quando observado contra um fundo distante.

Mas até mesmo para essas anãs marrons relativamente próximas, o movimento de paralaxe é pequeno. “Para ser capaz de determinar as distâncias com precisão, nossas medidas precisam ter a mesma precisão, é como saber a posição de um inseto de 2,5 centímetros a 320 quilômetros de distância”, explica Adam Kraus, professor na Universidade do Texas em Austin e outro coautor do estudo.

Os novos dados também apresentam um novo desafio aos astrônomos que estudam as atmosferas de objetos frios parecidos com planetas. Diferente das anãs marrons mais quentes e das estrelas, as propriedades observadas desses objetos não parece se correlacionar fortemente com a temperatura.

Esse estudo examinou amostras iniciais das anãs marrons mais frias descobertas nos dados de pesquisa do WISE. Objetos adicionais descobertos nos últimos dois anos ainda devem ser estudados, e os cientistas esperam que eles iluminem essas questões ainda permanentes.

Um artigo sobre o assunto foi publicado no jornal Science Express.

Fonte: NASA

A pulsante RS Puppis

Essa é uma das estrelas mais importantes no céu. Isso ocorre parcialmente, pois, por coincidência, ela é circundada por uma nebulosa de reflexão.

© Hubble/Stephen Byrne (a estrela cefeida RS Puppis)

A pulsante RS Puppis, a estrela mais brilhante no centro da imagem, é cerca de dez vezes mais massiva que o nosso Sol e na média 15.000 vezes mais luminosa. De fato, a RS Pup, é uma estrela variável do tipo Cefeidas, uma classe de estrelas cujo brilho é usado para estimar as distâncias de galáxias próximas como um dos primeiros passos para se estabelecer a escala da distância cósmica. Como a RS Pup pulsa num período de aproximadamente 40 dias, suas mudanças de brilho regulares são também vistas juntamente com um tempo de atraso causado pela nebulosa, efetivamente, um eco de luz. Usando as medidas do atraso de tempo e do tamanho angular da nebulosa, a conhecida velocidade da luz, permite que os astrônomos possam geometricamente determinar a distância até a RS Pup, que é de 6.500 anos-luz, com um erro mínimo de aproximadamente 90 anos-luz. Considerada uma das realizações impressionantes da astronomia estelar, as medidas de distância do eco de luz também é considerada uma maneira mais precisa de se estabelecer o brilho verdadeiro da RS Pup, e por extensão de outras estrelas Cefeidas, melhorando assim o conhecimento das distâncias das galáxias além da Via Láctea.

Fonte: NASA

Desaparecimento de estrela explica supernova

De vez em quando algo espetacular ocorre em um dos poucos lugares que os seres humanos gostam de observar: a vastidão do cosmos.

© Bill Snyder (galáxia do Redemoinho e a supernova 2011dh)

Como uma ave rara que pousa para dar um mergulho na Fontana di Trevi, em Roma, uma descoberta tão feliz, exótica e inesperada produz uma abundância de testemunhas e farta documentação fotográfica.
Foi o que aconteceu com uma recente supernova na galáxia espiral M51, mais conhecida pelos observadores ocasionais como a galáxia do Redemoinho (Whirlpool galaxy, em inglês), um turbilhão fotogênico a cerca de 25 milhões de anos-luz de distância.
Pouco depois que a luz de uma estrela que explodiu ali alcançou a Terra, no final de maio de 2011, relatos amadores do cataclismo começaram a se avolumar no Bureau Central para Telegramas Astronômicos (CBAT, na sigla em inglês), um organismo internacional, oficial, responsável pela catalogação e identificação de novos dados telescópicos. Não demorou e a explosão ganhou a designação oficial de supernova 2011dh.
Como a galáxia do Redemoinho tem muitos admiradores, um ponto novo e brilhante na extremidade da espiral certamente chamaria a atenção de muitos observadores. “Essa é uma das galáxias mais próximas (da Terra), além de ser muito bonita e famosa”, afirma o astrônomo Schuyler Van Dyk, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech).
Melhor ainda: a bem documentada supernova revelou ser uma categoria rara conhecida como supernova tipo IIb.
Essas explosões resultam do colapso de uma estrela massiva que perdeu a maior parte de seu invólucro exterior de hidrogênio, possivelmente devido à força gravitacional de uma companheira estelar binária.
De todas as estrelas que chegam ao fim de suas vidas em um colapso catastrófico, que é uma das duas possibilidades que originam uma supernova, apenas uma em cada 10 aproximadamente produz um tipo IIb.
Os astrônomos têm algumas explicações gerais para essas explosões, mas determinar a sequência exata dos eventos que produzem esses corpos celestes é uma tarefa difícil. Como os cientistas nunca sabem quando uma estrela está prestes a se transformar em uma supernova até que já tenha explodido, normalmente é impossível determinar com precisão qual estrela teve um fim violento.
São raros os casos em que os astrônomos podem reunir imagens suficientemente detalhadas da região em questão, antes da explosão, para identificar a origem.
Em 2011, no entanto, a fama da galáxia do Redemoinho foi conveniente mais uma vez. “Poucos dias após a descoberta da supernova fomos ao arquivo de dados do telescópio espacial Hubble e descobrimos que um dos ex-diretores do HST havia composto um lindo mosaico da M51, uma imagem gloriosa e multicolorida”, conta Van Dyk.
As imagens do Hubble revelaram que, em 2005, no exato local onde a supernova apareceu sem aviso prévio em 2011, existia uma estrela supergigante amarela.
No entanto, muitos pesquisadores consideraram que o perfil da explosão não se encaixava no que seria de se esperar do colapso de uma supergigante. Em vez disso, seus dados para a 2011dh apontavam para a explosão de uma estrela mais “encolhida”, talvez uma companheira binária da supergigante amarela que havia sido reduzida a quase somente o seu núcleo pela força gravitacional de sua vizinha.
“De início acreditamos que a progenitora era essencialmente essa estrela muito reduzida, muito azul, e por essa razão invisível” nas imagens de Hubble, explica Van Dyk. “A estrela amarela estava escondendo a estrela mais azul que de fato explodiu. Essa era a nossa conjectura”.
Uma equipe concorrente, porém, havia chegado a outra conclusão. Uma análise inicial feita por Justyn Maund, atualmente na Queen’s University de Belfast, na Irlanda do Norte, e colaboradores concluiram que a estrela gigante avistada pelo Hubble no local da explosão tinha, de fato, sido a progenitora. “Eles afirmaram que era a estrela amarela que explodiu”, diz Van Dyk. “Eles tinham outros dados mais consistentes com uma progenitora mais ‘extensa’. E foi isso”.
Em março deste ano, quase dois anos depois que a supernova apareceu originalmente na galáxia do Redemoinho, Van Dyk e seus colegas requisitaram o Hubble mais uma vez para dar outra olhada.
Para sua surpresa, a estrela supergigante amarela, que eles presumiam ser uma mera “espectadora” da explosão, tinha desaparecido. Outra equipe, que utilizou telescópios em terra, viu a mesma coisa. “Nós só queríamos ver como era a evolução da supernova”, diz Van Dyk. “Esperávamos, sem sombra de dúvida, que a supergigante amarela ainda estivesse lá nas imagens deste ano”.
No fim das contas, o desaparecimento da supergigante implicou a estrela como a fonte da supernova. “Na realidade, a outra equipe estava certa e nós lamentamos nesse sentido”, diz Van Dyk.
Mas a saga da supernova 2011dh não terminará aí.
À medida que sua brilhante mancha remanescente continuar a desvanecer, a galáxia do Redemoinho retomará a sua aparência anterior a 2011, menos uma estrela supergigante.
Mais no final do ano, em meados de novembro, o brilho da supernova terá desvanecido tanto que a parceira sobrevivente da supergigante amarela deverá se tornar visível, se é que a estrela, de fato, estava “presa” em um sistema binário como tem sido afirmado para explicar o raro evento tipo IIb. “Na realidade, você deve poder ver a estrela companheira no sistema binário”, observa Van Dyk, revelando que várias equipes já solicitaram tempo de estudo do telescópio Hubble para acompanhar a evolução da supernova 2011dh. “Se eles conseguirem ver a companheira binária, isso conferirá muita credibilidade ao caminho binário para esse tipo de supernova”, acrescenta. “E isso realmente seria muito importante”.

Van Dyk e seus colegas publicaram suas constatações, que validaram as conclusões de seus concorrentes, na edição de agosto da revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Scientific American Brasil

Programa para detectar exoplanetas

A NASA lançou um programa para ajudar astrônomos amadores a detectar exoplanetas.

© NASA/ESA/G. Bacon (ilustração de um exoplaneta em trânsito)

O software pode ser acessado gratuitamente pela internet e promete "corrigir" distorções e mudanças no brilho de estrelas que venham a ser causadas pela atmosfera da Terra.
Denominado OSCAAR (Open Source differential photometry Code for Accelerating Amateur Research), o programa permite medir as mudanças de brilho de todas as estrelas no campo de visão do telescópio simultaneamente, o que facilita a busca por exoplanetas.
É necessário um telescópio equipado com um detector eletrônico de luz (do tipo CCD) e um computador. Também é preciso softwares que permitam transferir informações do telescópio para o computador, de preferência com sistema operacional Windows 7 ou superior, Mac OS X 10.6 ou superior, Ubuntu 12 ou superior e outra distribuição Linux.
"Não estamos dizendo que o OSCAAR vai permitir a você competir com a sonda espacial Kepler, a menos que você o adapte para isso", brincou Brett Morris, um dos pesquisadores da agência espacial responsáveis pelo programa.
"Mas as observações podem ser muito satisfatórias, já que vai ser possível saber se você está observando e descobrindo outros planetas", disse o cientista. Ele ressalta que para encontrar um "candidato" a exoplaneta, os cientistas da NASA observam o brilho de milhares de estrelas várias vezes.
Ele acredita que os astrônomos poderão fazer medições de no mínimo uma dúzia de estrelas com potencial para abrigar exoplanetas, mesmo em áreas urbanas, onde o céu é menos estrelado devido à poluição. Os amadores conseguirão detectar exoplanetas do tamanho de Júpiter, muito quentes, em geral orbitando próximos a estrelas.

Para obter o software que está no host 'GitHub', um site para o desenvolvimento de código colaborativo, acesse o link do OSCAAR.

Fonte: G1 e NASA

Alinhamento estranho de nebulosas planetárias

Astrônomos utilizaram o New Technology Telescope (NTT) do ESO e o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA para explorar mais de 100 nebulosas planetárias situadas no bojo central da nossa galáxia.

© Hubble/NTT (nebulosa planetária bipolar NGC 6537)

A exploração possibilitou a descoberta de que os membros em forma de borboleta desta família cósmica tendem a alinhar-se misteriosamente, um resultado surpreendente tendo em conta as suas histórias diferentes e propriedades variadas.

Uma estrela como o Sol nas últimas fases da sua vida lança as suas camadas exteriores para o espaço circundante, dando origem a objetos chamados nebulosas planetárias que apresentam uma variedade de formas bonitas e intrigantes. Um dos tipos destas nebulosas, conhecidas como nebulosas planetárias bipolares, formam ampulhetas ou borboletas fantasmagóricas em torno das suas estrelas progenitoras.
Todas estas nebulosas formaram-se em locais diferentes e apresentam diferentes características. E, nem as nebulosas individuais nem as estrelas que as formaram, interagiriam com outras nebulosas planetárias. No entanto, um novo estudo feito por astrônomos da Universidade de Manchester, Reino Unido, mostra semelhanças surpreendentes entre algumas destas nebulosas: muitas delas alinham-se no céu da mesma maneira.
“Esta é verdadeiramente uma descoberta surpreendente e, se for confirmada, uma descoberta muito importante,” explica Bryan Rees da Universidade de Manchester, um dos dois autores do artigo científico que apresenta estes resultados. “Muitas destas borboletas fantasmagóricas parecem ter os seus eixos maiores alinhados ao longo do plano da nossa Galáxia. Ao usar imagens tanto do Hubble como do NTT, pudemos ver muito bem estes objetos e por isso conseguimos estudá-los com grande detalhe.”
Os astrônomos observaram 130 nebulosas planetárias no bojo central da Via Láctea e identificaram três tipos diferentes destes objetos, estudando cuidadosamente as suas características e a sua aparência. As formas das imagens das nebulosas planetárias foram separadas em três tipos, segundo a seguinte classificação: elíptica, com ou sem uma estrutura interna alinhada e bipolar.
“Enquanto duas destas populações estavam alinhadas no céu de modo completamente aleatório, como o esperado, descobrimos que a terceira - as nebulosas bipolares - mostrava uma preferência surpreendente por um determinado alinhamento,” diz o segundo autor do artigo, Albert Zijlstra, também da Universidade de Manchester. “Apesar de qualquer alinhamento ser por si só uma surpresa, encontrá-lo na região central muito populada da Galáxia é ainda mais inesperado.”
Pensa-se que as nebulosas planetárias são esculpidas pela rotação do sistema estelar a partir do qual se formam, dependendo por isso das propriedades do sistema, por exemplo, se se tratar de uma estrela binária, ou se existirem um número de planetas em sua órbita, ambos os fatores são suscetíveis de influenciar a forma da bolha soprada. As formas das nebulosas bipolares são bastante extremas e são provavelmente causadas por jatos que lançam, a partir do sistema binário, matéria perpendicular à órbita.
“O alinhamento que estamos vendo destas nebulosas bipolares indicam que algo de estranho se passa nos sistemas estelares situados no seio do bojo central,” explica Rees. “Para que se alinhem do modo que vemos, os sistemas estelares que formam estas nebulosas teriam que estar rodando perpendicularmente às nuvens interestelares a partir das quais se formaram, o que é muito estranho.”

© Hubble/NTT (nebulosa planetária bipolar Hubble 12)

Apesar das propriedades das suas estrelas progenitoras darem forma a estas nebulosas, esta nova descoberta aponta para outro fator ainda mais misterioso. Ao mesmo tempo que estas características estelares complexas temos também as da Via Láctea; o bojo central roda como um todo em torno do centro galáctico. Este bojo pode ter uma influência maior sobre toda a nossa Galáxia do que o suposto anteriormente, através dos campos magnéticos. Os astrônomos sugerem que o comportamento ordenado das nebulosas planetárias poderia ter sido causado pela presença de campos magnéticos fortes existentes no momento em que o bojo se formou.
Como as nebulosas mais perto de casa não se alinham do mesmo modo ordenado, estes campos teriam que ter sido muitas vezes mais fortes do que os que existem presentemente na nossa vizinhança.
“Podemos aprender muito com o estudo destes objetos,” conclui Zijlstra. “Se as nebulosas se comportam realmente deste modo inesperado, este fato terá consequências não apenas para o passado de estrelas individuais, mas também para o passado de toda a Galáxia.”

Fonte: ESO

A supernova na Messier 74

O rastreio PESSTO do ESO captou a imagem abaixo da Messier 74 (M74), uma magnífica galáxia em espiral com braços bem definidos.

© ESO (supernova na Messier 74)

No entanto, o verdadeiro interesse da imagem situa-se numa nova e brilhante adição à galáxia, que apareceu no final de julho de 2013: uma supernova do Tipo II chamada SN2013ej, que podemos ver como a estrela mais brilhante no canto inferior esquerdo.
Este tipo de supernova ocorre quando o núcleo de uma estrela de grande massa colapsa devido à sua própria gravidade, no final da sua vida. Este colapso resulta numa explosão enorme que ejeta matéria para o espaço. A detonação resultante pode ser mais brilhante que toda a galáxia que a alberga, estando visível durante semanas ou até meses.
O rastreio PESSTO (Public ESO Spectroscopic Survey for Transient Objects) foi concebido para estudar objetos que aparecem brevemente no céu noturno, tais como supernovas. O rastreio possui o auxílio de uma quantidade de instrumentos montados no NTT (New Technology Telescope), situado no observatório de La Silla do ESO, no Chile. Esta nova imagem da SN2013ej foi obtida com o NTT no decorrer deste rastreio.
A SN2013ej é a terceira supernova a ser observada na M74 desde o novo milênio, sendo as outras duas a SN2002ap e a SN2003gd. Foi assinalada pela primeira vez a 25 de julho de 2013 pela equipe do telescópio KAIT na Califórnia, e a primeira imagem de pré-recuperação foi tirada pela astrônoma amadora Christina Feliciano, que usou a Câmara Espacial SLOOH de acesso público para observar a região nos dias e horas que precederam a explosão.
A M74, está localizada na constelação dos Peixes, é um dos objetos de Messier mais difíceis de observar para os astrônomos amadores, devido ao seu tênue brilho de superfície, no entanto a SN2013ej ainda poderá ser vista por astrônomos amadores atentos durante as próximas semanas, visível como uma estrela débil e a desvanecer.

Fonte: ESO

Hubble observa lagarta cósmica

O nó de gás e poeira interestelar visto a seguir tem um ano-luz de comprimento e lembra uma lagarta caminhando para seu banquete.

© Hubble/IPHAS (IRAS 20324+4057)

Mas o principal dessa história não é somente o que essa lagarta cósmica está comendo, mas também o que está comendo ela. Violentos ventos de estrelas extremamente brilhantes estão gerando radiação ultravioleta nesse protótipo de estrela e esculpindo o gás e a poeira nessa longa forma.

As responsáveis por isso são 65 das mais quentes e mais brilhantes estrelas conhecidas, classificadas como estrelas do Tipo-O, localizadas a aproximadamente 15 anos-luz de distância do nó, na direção da borda direita da imagem. Essas estrelas, juntamente com 500 outras menos brilhantes, mas ainda altamente luminosas estrelas do Tipo-B geram o que é chamada da associação Cygnus OB2. Coletivamente, acredita-se que a associação tem uma massa cerca de 30.000 vezes maior que a do Sol.

O nó na forma de lagarta, chamado oficialmente de IRAS 20324+4057, é uma protoestrela no seu estágio evolucionário muito inicial. Ela ainda está no processo de coletar material de um envelope de gás ao seu redor. Contudo, esse envelope está sendo erodido pela radiação da Cygnus OB2. As protoestrelas nessa região devem eventualmente se tornarem estrelas jovens com massas finais de aproximadamente uma a dez vezes a massa do Sol, mas se a radiação de erosão emanada pelas brilhantes estrelas próximas destrói o envelope de gás antes das protoestrelas terminarem de coletar massa, suas massas finais podem ser reduzidas.

Observações espectroscópicas da estrela central dentro da IRAS 20324+4057 mostram que ela ainda está coletando material mais pesadamente de seu envelope externo, o que pode fazer a massa se elevar. Só o tempo poderá dizer se essa protoestrela se transformará numa estrela leve ou pesada com relação a massa.

Essa imagem da IRAS 20324+4057 é uma composição dos dados da Hubble Advanced Camera for Surveys feitas em verde e em infravermelho em 2006, e com dados de hidrogênio obtidos com o telescópio Isaac Newton localizado na Terra, em 2003, como parte da pesquisa IPHAS H-alpha. O objeto localiza-se a 4.500 anos-luz de distância na constelação de Cygnus.

Fonte: HubbleSite

Buraco negro da Via Láctea rejeita matéria

Astrônomos usando o observatório de raios X Chandra da NASA deram um grande passou para explicar por que o material ao redor do buraco negro gigante no centro da Via Láctea é extraordinariamente fraco em raios X.

© Chandra (região do buraco negro Sagittarius A*)

Essa descoberta tem implicações importantes para o entendimento dos buracos negros.

Novas imagens do Chandra feitas do Sagittarius A* (Sgr A*), que está localizado a aproximadamente 26.000 anos-luz de distância da Terra, indicam que menos de 1% do gás inicialmente dentro do campo gravitacional do Sgr A* atingiu o horizonte de eventos. Ao invés disso, boa parte do gás é ejetado antes de chegar perto do horizonte de eventos e tem assim a chance de brilhar, levando a emissão de frágeis raios X.

Esta descoberta fornece resultados de uma das mais longas campanhas de observação já realizadas pelo Chandra. A sonda coletou cinco semanas de dados do Sgr A* em 2012. Os pesquisadores usaram esse período de observação para captar imagens detalhadas e sensíveis aos raios X e a assinatura de energia do gás super aquecido que gira ao redor do Sgr A*, que tem uma massa aproximadamente 4 milhões de vezes maior que o Sol.

“Nós achamos que a maior parte das grandes galáxias possuem buracos negros supermassivos em seu centro, mas elas estão muito longe para serem estudadas em detalhes e para sabermos como a matéria chega perto do buraco negro. O Sgr A* é dos poucos buracos negros próximos o suficiente para que possamos testemunhar esse processo”, disse Q. Daniel Wang da Universidade de Massachussetts em Amherst, que liderou o estudo.

Os pesquisadores descobriram que os dados do Chandra do Sgr A* não suportam os modelos teóricos onde os raios X são emitidos de uma concentração de estrelas de baixa massa ao redor do buraco negro. Ao invés disso, os dados de raios X mostram o gás perto do buraco negro provavelmente originado de ventos produzidos pela distribuição em forma de disco das jovens estrelas massivas.

“Nós estamos vendo o Sgr A* capturar gás quente ejetado pelas estrelas próximas, e afunilá-lo em direção ao horizonte de eventos”, disse o coautor Sera Markoff, da Universidade de Amsterdan na Holanda.

Para mergulhar no horizonte de eventos, o material capturado pelo buraco negro precisa perder calor e momento. A ejeção de matéria permite que isso ocorra.

“A maior parte do gás precisa ser expelido para fora, assim, uma pequena quantidade alcança o buraco negro”, disse o coautor Feng Yuan, do Observatório Astronômico de Shangai, na China. “Ao contrário do que algumas pessoas pensam, os buracos negros na verdade não devoram tudo que é puxado em sua direção. O Sgr A* está aparentemente encontrando boa parte do seu alimento difícil de engolir”.

O gás disponível para o Sgr A* é muito difuso e super quente, assim é difícil para o buraco negro capturar esse gás e o engolir. Os buracos negros que energizam quasares e produzem enormes quantidades de radiação possuem um reservatório de gás mais frio e mais denso do que o do Sgr A*.

O horizonte de eventos do Sgr A* gera uma sombra contra a matéria brilhante ao redor do buraco negro. Essa pesquisa poderia ganhar esforços usando radiotelescópios para observar e entender a sombra. Isso também seria útil para entender o efeito de estrelas orbitando e de nuvens de gás na matéria que flui em direção e para fora do buraco negro.

O estudo foi publicado na revista Science.

Fonte: NASA

O ponto sob o ponto de interrogação cósmico

A galáxia anã NGC 5195 é mais bem conhecida como a companheira menor da galáxia espiral M51, a Galáxia do Redemoinho.

© J. J. Priego (NGC 5195)

Vistas juntas elas parecem traçar a curva e o ponto de um ponto de interrogação cósmico, registrado nos desenhos do Lord Rosse no século 19 como uma das mais originais nebulosas espirais.

© Hubble (M51)

Anã se comparada com a enorme M51 (também conhecida como NGC 5194), a NGC 5195 se espalha por cerca de 2.000 anos-luz. Um encontro com a M51 provavelmente iniciou o processo de formação de estrelas e realçou os braços espirais da galáxia. Processada a partir de dados de imagem disponível o Hubble Legacy Archive, essa impressionante imagem detalhada da NGC 5195 deixa claro que a galáxia anã, agora se localiza além da M51. Uma ponte de maré de nuvens de poeira escura e de jovens e azuis aglomerados de estrelas se estica dos subúrbios da M51 na parte direita da imagem, e aparecem com sua silhueta destacada contra o brilho amarelado da galáxia anã. O famoso par de galáxias em interação localiza-se a aproximadamente 30 milhões de anos-luz de distância da Terra, na direção do cabo da Grande Colher, e na constelação dos Cães de Caça.

Fonte: NASA

O trio de Sagitário

Essas três nebulosas brilhantes normalmente aparecem nas turnês telescópicas que os observadores fazem pela constelação de Sagittarius e pelo campo repleto de estrelas da parte central da Via Láctea.

© Tony Hallas (Trio de Sagitário)

De fato, no século 18, o turista cósmico Charles Messier catalogou duas delas, a M8, a grande nebulosa à esquerda do centro, e a colorida M20 à direita. A terceira, a NGC 6559, está acima da M8, separada da nebulosa maior por uma linha de poeira escura. Todas as três são verdadeiros berçários estelares localizados à aproximadamente cinco mil anos-luz de distância da Terra. A expansiva M8, com mais de cem anos-luz de diâmetro, é também conhecida como a Nebulosa da Lagoa. O apelido popular da M20, é a Trífida. O gás hidrogênio brilhante cria a cor vermelha dominante das nebulosas de emissão, com tonalidades azuis contrastantes, mais evidentes na Trífida, devido à luz das estrelas refletidas na poeira. A paisagem celeste colorida acima, registrada com um telescópio e com uma câmera digital também inclui um dos aglomerados estelares abertos de estrelas de Messier, o M21, logo acima da Trífida.

Fonte: NASA

Projeto inicia exploração da energia escura

Começa hoje à noite no observatório de Cerro Tololo, no Chile, o levantamento astronômico mais abrangente feito até agora para explorar o maior enigma da cosmologia: a energia escura.

© Fermilab (DECam montada no telescópio)

O projeto Dark Energy Survey (DES), que levou uma década inteira de planejamento e construção, colocará o telescópio Blanco, de quatro metros de largura, para varrer uma área de um oitavo do céu, cem noites por ano.

© DES (telescópio Blanco)

Um dos principais objetivos é descobrir galáxias distantes onde estejam ocorrendo supernovas, ou seja, explosões estelares, que podem ser usadas para medir distâncias no Cosmo. Sabendo as distâncias das galáxias até nós, astrônomos podem analisar seu espectro luminoso de cores para saber com que velocidade elas se afastam.

Foi com essas duas informações que cientistas descobriram em 1998 que a 13,8 bilhões de anos após o Big Bang, o Universo está se expandindo aceleradamente, e não o contrário, tal qual se esperava em razão da gravidade. Esse fenômeno ganhou o nome de energia escura e ainda não tem explicação, apesar de várias teorias competirem para tal.

"Os dados ainda não são suficientes para discriminar, entre as possíveis candidatas, qual seria a melhor", diz Márcio Maia, astrônomo do Observatório Nacional, do Rio de Janeiro, que participa do DES. "Uma das coisas que o projeto vai fazer é produzir melhores resultados, e isso vai permitir descartar os modelos teóricos que não se encaixam nas observações."

A expectativa é que o projeto consiga captar pelo menos 3.000 supernovas do tipo Ia, as mais úteis nesse tipo de pesquisa, durante cinco anos de monitoramento.

O DES é uma colaboração internacional de US$ 40 milhões capitaneada pelo Fermilab, de Illinois (EUA). O Brasil entra no projeto com apenas US$ 300 mil, mas oferece mão de obra com valor estimado em US$ 1,2 milhão. O país montou para tal um consórcio que reúne Observatório Nacional, CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas), USP, LNCC (Laboratório Nacional de Computação Científica) e outros centros.

O principal papel do país será o de fornecer infraestrutura computacional e um sistema que monitora a qualidade das imagens do telescópio.

O processamento de dados foi um dos maiores desafios do projeto, que vai gerar um banco de dados de imagens produzido com a câmera digital mais potente do mundo, com 570 megapixels.

O DES também vai observar fenômenos e estruturas no Cosmo capazes de revelar outros aspectos da energia escura. Uma de suas missões importantes será a de mapear aglomerados de galáxias.

Na escala de distância dessas estrutura é que a gravidade começa a contrabalançar com a energia escura. Uma compreensão melhor desse “cabo de guerra” deve trazer uma compreensão melhor do Universo, que é 69% composto de energia escura (27% de tudo o que existe é matéria escura, invisível, e apenas 5% é a matéria comum que vemos).

O DES também investigará a distribuição tridimensional de massa no Cosmo, analisando como a matéria escura torce a trajetória da luz. Um outro tipo de fenômeno a ser observado pelo DES é a "oscilação acústica de bárions", que revela a taxa com que o Universo vem se expandindo ao longo de sua história.

Fonte: Folha de São Paulo e Fermilab