O encolhimento de Mercúrio

Cientistas descobriram que o planeta mais próximo do Sol encolheu muito mais que se pensava anteriormente durante seu tempo de vida.

© NASA/JHUAPL/Carnegie Institute of Washington (planeta Mercúrio)

Estudos de Mercúrio mostram que o planeta perdeu cerca de 11 quilômetros de diâmetro desde o flamejante nascimento do sistema solar há 4,5 bilhões de anos. Conforme se resfriava e contraía, o planeta ficou marcado por longas saliências curvadas parecidas com as rugas de uma maçã desidratada.
Um novo censo dessas saliências, chamadas de escarpas lobulares, encontrou mais delas que em qualquer momento do passado, e com uma aparência mais grave.
“A descoberta sugere que Mercúrio encolheu muito mais do que previa a estimativa anterior, que era de dois a três quilômetros,” explica Paul Byrne, cientista planetário da Carnegie Institution for Science em Washington. Ele apresentou os resultados em 9 de dezembro durante uma reunião da União Geofísica dos Estados Unidos em San Francisco, na Califórnia. 
Os resultados ajudam a explicar como o enorme núcleo metálico de Mercúrio se resfriou no decorrer do tempo. Isso também pode finalmente reconciliar cientistas teóricos, que previram um grande encolhimento, com observadores que não encontravam evidências disso, até agora.

Os pesquisadores planetários discutem sobre as escarpas lobulares de Mercúrio desde que a sonda Mariner 10 passou três vezes pelo planeta em 1974 e 1975. Pesquisadores podem usar medidas de comprimento e altura das escarpas para calcular quanta redução planetária elas representam.
Esse encolhimento é produto da estranha composição de Mercúrio. A maior parte do planeta é composta por um grande núcleo, e assim ele teria arrefecido rapidamente enquanto o calor passava por sua superfície. Estudos de modelamento há muito sugerem que o planeta deveria ter encolhido entre 10 e 20 quilômetros durante seu tempo de vida, em contraste com os dois ou três quilômetros estimados a partir dos dados da Mariner 10.
As estimativas mais recentes vêm da sonda MESSENGER da NASA que fotografa e mede a topografia de Mercúrio. No ano passado, pesquisadores italianos usaram dados da MESSENGER cobrindo um quinto do planeta para mostrar que seu encolhimento provavelmente era maior que as estimativas da Mariner 10.
De acordo com Byrne, o trabalho mais recente, que cobriu o planeta inteiro, revelou muitas escarpas lobulares com relevo vertical acentuado. Além disso, o trabalho também revelou detalhes de outro tipo de elemento de superfície que pode estar relacionado ao encolhimento: “cristas” nas saliências, que são menos pronunciadas que a escarpas lobulares, mas que também podem ter se formado durante a contração. De acordo com Byrne, os dados das escarpas lobulares e das cristas das saliências combinados sugerem que o diâmetro de Mercúrio encolheu 11,4 quilômetros. Mesmo se ignorarmos as cristas das saliências, a contração fica em 10,2 quilômetros.
Esses números são plausíveis para pelo menos um cientista planetário que estudou o encolhimento de Mercúrio usando dados da Mariner 10 na década de 70. Jay Melosh, geólogo planetário da Purdue University em West Lafayette, no estado de Indiana, suspeita que pode haver ainda mais escarpas lobulares por lá.

Fonte: Nature

Surpresa química na Nebulosa do Caranguejo

Astrônomos descobriram uma rara ligação química na parte remanescente de uma estrela que explodiu por volta do ano 1054, chamada de Nebulosa do Caranguejo.

© Herschel/Hubble (Nebulosa do Caranguejo)

A pesquisa foi realizada com o auxílio do observatório espacial Herschel e ajudará os cientistas a entenderem melhor as supernovas, a violenta morte explosiva de estrelas massivas.

A descoberta inesperada envolve o gás nobre Argônio, que raramente se envolve em reações químicas. Os gases nobres são os elementos químicos: hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio, radônio e ununóctio.

Um novo estudo, liderado por Michael Barlow, da University College London, no Reino Unido, e baseado nos dados espectrais do Herschel, encontrou a primeira evidência de um composto no espaço baseado num gás nobre, uma molécula chamada de hidreto de argônio (³⁶ArH⁺).

“O estranho é que as condições hostis na remanescente de supernova parecem ter sido responsáveis pelo fato de parte do argônio encontrar uma parceria com o hidrogênio”, disse Paul Goldsmith do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia.

“Essa não é só a primeira detecção de uma molécula baseada num gás nobre no espaço, mas também uma nova perspectiva sobre a Nebulosa do Caranguejo. O Herschel mediu diretamente o isótopo de argônio que se espera ser produzido por meio de uma nucleossíntese explosiva no núcleo em colapso de uma supernova, refinando nosso entendimento sobre a origem dessa remanescente de supernova”, concluiu Göran Pilbratt, cientista de projeto do Herschel na ESA (Agência Espacial Europeia).

O isótopo de argônio encontrado na Nebulosa do Caranguejo é diferente da que domina na atmosfera da Terra, ⁴⁰Ar, que deriva do decaimento de um isótopo radioativo de potássio (⁴⁰K) presente nas rochas do nosso planeta. Com cerca de um por cento, o argônio é o terceiro gás mais abundante na atmosfera da Terra, depois do nitrogênio e oxigênio.

© Herschel (linhas de emissão do hidreto de argônio)

O estudo é baseado em dados coletados com o Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) inserido no observatório espacial Herschel. A equipe de astrônomos detectou duas linhas de emissão correspondentes às duas primeiras transições rotacionais do hidreto de argônio nas frequências de 617,5 GHz e 1.234,6 GHz, respectivamente. Para identificar as linhas, eles fizeram uso de duas extensas bases de dados de linhas moleculares: o Cologne Database for Molecular Spectroscopy (CDMS) e o Madrid Molecular Spectroscopy Excitation (MADEX).

Os resultados foram publicados na revista Science.

Fonte: ESA

Vapor d’água está sendo ejetado da superfície de Europa

O telescópio espacial Hubble descobriu vapor d’água sendo expelido da frígida superfície da lua Europa de Júpiter, em uma ou mais plumas localizadas perto do seu polo sul.

© ESA (ilustração das plumas de vapor de água em Europa)

A lua Europa provavelmente possui um oceano líquido abaixo de sua crosta congelada fazendo dela um dos principais alvos na busca por mundos habitáveis além da Terra. Essa nova descoberta é a primeira evidência observacional de vapor d’água sendo ejetado da superfície da lua. Contudo, não é possível saber ainda se essas plumas estão conectadas com a água líquida da subsuperfície.

A descoberta do Hubble faz Europa ser somente a segunda lua no Sistema Solar que apresenta plumas de vapor d’água. Em 2005, plumas de vapor d’água foram detectadas pela sonda Cassini da NASA sendo expelidas da superfície da lua de Saturno, Encélado.

As plumas de Europa foram descobertas pelas observações do Hubble em Dezembro de 2012. O Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) detectou a luz ultravioleta apagada de uma aurora no polo sul da lua. Essa aurora é dirigida pelo intenso campo magnético de Júpiter, que faz com que as partículas alcancem altas velocidades de modo que elas possam espalhar as moléculas de água na pluma quando elas as atingem, resultando em íons de oxigênio e hidrogênio que deixam suas impressões nas cores da aurora.

Somente o vapor d’água tem sido detectado, diferente das plumas em Encélado, que também contém partículas de gelo e de poeira.

As longas fraturas na superfície de Europa, conhecidas como Linea, podem estar expelindo o vapor d’água para o espaço. Fissuras similares têm sido fotografadas no polo sul de Encélado pela sonda Cassini. É desconhecido em qual profundidade da crosta de Europa a fonte da água está localizada.

Assim como em Encélado, a equipe do Hubble descobriu que a intensidade das plumas variam com a posição orbital de Europa. Gêiseres ativos só foram vistos quando a lua está mais distante de Júpiter. Mas os pesquisadores não puderam detectar qualquer sinal de ejeção de material quando Europa está mais perto de Júpiter.

Uma explicação para isso é que as longas fraturas na crosta congelada experimentam mais tensão à medida que as forças de marés gravitacionais puxam e empurram a lua e as aberturas expandem em distâncias maiores de Júpiter. As aberturas ficam mais estreitas ou fechadas quando ocorre a maior aproximação do gigante gasoso.

Missões espaciais futuras para Europa poderiam confirmar a localização e o tamanho exato das aberturas e determinar se elas se conectam com o líquido nos reservatórios abaixo da superfície. Essa é uma importante notícia para as missões como a JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) da ESA, uma missão planejada para ser lançada em 2022, e que tem como objetivo explorar tanto Júpiter como suas três maiores luas: Ganimedes, Calisto e Europa.

As descobertas do Hubble foram publicadas Science Express, e estão sendo reportadas no congresso da American Geophysical Union em San Francisco, na Califórnia.

Fonte: ESA

O ápice das Geminídeas

chuva anual de meteoros Geminídeas chegará no seu ápice na madrugada deste sábado.

© Wally Pacholka (meteoro geminídeo)

Todos os anos, em dezembro, meteoros parecem irradiar a partir de um ponto próximo à estrela Castor, na constelação de Gêmeos, que neste ano decorrem entre os dias 4 e 17 de dezembro. A partir da meia-noite, a constelação de Gêmeos já surge no horizonte leste.

A taxa horária zenital prevista é de 120 meteoros por hora, porém como a Lua estará a cerca de 90% da sua luminosidade total numa posição próxima da radiante desta chuva de meteoros, poderá ofuscar os meteoros menos brilhantes, reduzindo taxa horária. Os meteoros podem surgir em qualquer região do céu.

A chuva de meteoros Geminídeas ocorre cada vez que a Terra passa pela rota da órbita solar de um asteroide chamado 3200 Phaethon que possui cerca de 5 km de diâmetro. Esse objeto foi descoberto em 1983 pelo satélite infravermelho IRAS da NASA, que fez história produzindo o primeiro mapa do céu inteiro em comprimentos de onda do infravermelho. Essa faixa do espectro, estudada pelo IRAS é absorvida principalmente pelo vapor d’água e gás carbônico da nossa atmosfera. Os seus parâmetros orbitais do 3200 Phaethon têm aspecto parecido de um cometa de curto período, podendo ser um núcleo extinto de cometa, ou seja, quando não ocorre mais sublimação, restam apenas materiais rochosos em sua composição. O asteroide deixa para trás uma trilha de resíduos rochosos, que se movem a 35 km por segundo através da atmosfera, que devido ao atrito se desintegram gerando rastros luminosos.

© Stellarium (localização do radiante das Geminídeas)

Não há necessidade de instrumentos ópticos astronômicos para apreciar o espetáculo, mas procure um local de preferência longe da luz excessiva dos grandes centros urbanos. No horário de pico às 03h54 (horário de Brasília), cuja posição do radiante das Geminídeas pode vista na imagem acima, a Lua está se pondo no horizonte oeste, e Gêmeos está mais alto no céu, tendo a presença do planeta Júpiter, que passará a ser o objeto mais brilhante no céu até o surgimento do Sol.

Bons céus!

Fonte: Cosmo Novas

O Cinturão de Órion

O Cinturão de Órion é contituído pelas Três Marias, que é o nome popular dado a um asterismo de três estrelas que o constitui na constelação de Órion.

© Rogelio Bernal Andreo (Cinturão de Órion)

As estrelas que compõem o trio são: Alnitak, Alnilam e Mintaka, que são brilhantes e azuladas de leste a oeste (parte inferior direita para a esquerda superior) ao longo da diagonal nesta linda vista cósmica. Essas três estrelas supergigantes azuis são mais quentes e muito mais massivas que o Sol. Encontram-se cerca de 1.500 anos-luz de distância, originadas das nuvens interestelares de Órion.

Na verdade, nuvens de gás e poeira à deriva na região têm algumas formas surpreendentemente familiares, incluindo a escura Nebulosa Cabeça de Cavalo e a Nebulosa da Chama perto de Alnitak no canto inferior direito. A famosa Nebulosa de Órion está fora da borda direita deste campo estelar colorido. A imagem telescópica de campo amplo enquadrada abrange cerca de 4 graus no céu.

Embalada em poeira cósmica e hidrogênio brilhante, berçários estelares em Órion surgem de uma nuvem molecular gigante a cerca de 1.500 anos-luz de distância.

© Rogelio Bernal Andreo (Constelação de Órion)

Esta imagem espetacular abrange cerca de 25 graus que se estende por toda a constelação. Click na imagem para ver uma versão ampliada.

A Grande Nebulosa de Órion, a grande região de formação de estrelas, está à direita do centro. À sua esquerda está a Nebulosa Cabeça de Cavalo, M78, e estrelas do Cinturão de Órion.

Nota-se na imagem a estrela gigante vermelha Betelgeuse no ombro do caçador, a estrela azul brilhante Rigel no seu pé, e a brilhante nebulosa Lambda Orionis (Meissa) na extremidade esquerda, perto da cabeça de Órion.

A Nebulosa de Órion e as estrelas brilhantes são fáceis de ver a olho nu, mas as nuvens de poeira e de emissões a partir do extenso gás interestelar nesta complexa nebulosa, são muito fracas e muito mais difícil de captar. Neste mosaico de imagens telescópicas de banda larga, dados adicionais adquiridos com um filtro de hidrogênio alfa estreito foram usados para evidenciar o gás hidrogênio atômico energizado e o arco do laço gigante de Barnard.

Fonte: NASA

Universo primordial era menos empoeirado

A poeira pode ser mais rara do que o previsto em galáxias do Universo primordial, tornando-as muito mais difíceis de se observar, de acordo com uma equipe internacional de pesquisadores.

© Hubble (galáxia I Zwicky 18)

Em uma galáxia chamada I Zwicky 18 (I Zw 18), que tem uma composição química que é parecida como as galáxias do Universo primordial com baixa abundância de metais e uma grande quantidade de gás na forma de hidrogênio; a equipe mediu a menor massa de poeira de uma galáxia até hoje.

"Não se trata apenas de que a massa de poeira é baixa. Descobrimos que a massa de poeira é 100 vezes menor do que seria esperado com base em teorias comumente assumidas", disse o astrofísico David Fisher da Swinburne University of Technology.
A galáxia I Zw 18 está próxima, o que a torna mais fácil de estudar, mas tem propriedades que são muito semelhantes às galáxias com alto redshift no Universo. O redshift (desvio para o vermelho) indica o quão afastado está um objeto celeste.

O resultado obtido pela equipe implica que as teorias atuais para descrever a formação de estrelas quando o Universo era muito jovem são incompletas, e são construídas sobre suposições inválidas.

A quantidade de poeira é muito importante para a formação de estrelas. O ambiente hostil dentro da galáxia I Zw 18 está a afetando negativamente na sua quantidade de poeira. O campo de radiação medido no seu interior foi cerca de 200 vezes mais forte do que é observado na Via Láctea.

Fonte: Nature

Descoberto um exoplaneta demasiado longe de sua estrela

Astrônomos da Universidade do Arizona, EUA, descobriram um exoplaneta distante com um conjunto de características tão bizarras que ele não deveria sequer existir.

© NASA/JPL-Caltech (ilustração do exoplaneta distante de sua estrela)

Com uma massa cerca de 11 vezes a de Júpiter e uma órbita cerca de 650 vezes maior do que a distância média entre a Terra e o Sol, o planeta recém-descoberto HD 106906 b viola as teorias de formação planetária existentes.

“Este sistema é especialmente fascinante, porque não existe um modelo de formação planetária que explique totalmente o que vemos”, disse a líder do estudo Vanessa Bailey, estudante de pós-graduação do quinto ano do Departamento de Astronomia da Universidade do Arizona.

O planeta está muito longe de sua estrela para ter se formado a partir da colisão de pequenos detritos que normalmente formam os planetas próximos, e o planeta é demasiado grande para ter se formado a partir de gases no disco primordial de sua estrela em formação, geralmente o disco primordial, a uma tal distância a partir da estrela, não têm material suficiente para suportar a formação de um grande planeta.

Várias teorias de formação alternativas foram apresentadas, incluindo a de que o planeta se formou em um mini sistema estelar binário.

“Um sistema estelar binário pode ser formado quando dois aglomerados adjacentes de gás colapsaram de forma mais ou menos independente para formar estrelas, e essas estrelas estão perto o suficiente para uma exercer uma atração gravitacional mútua e uni-las em uma órbita”, disse Bailey. “É possível que, no caso do sistema HD 106906, a estrela e o planeta entraram em colapso de forma independente a partir de aglomerados de gás, mas por algum motivo o planeta estava carente de materiais e nunca cresceu tanto para inflamar e se tornar uma estrela.”

No nosso Sistema Solar o planeta-anão Sedna possui periélio em 76 UA e afélio em 937 UA. Se Sedna pode estar a essa distância, então não existe surpresa haver planetas noutros sistemas planetários também a essas distâncias consideráveis. A grande diferença nesta comparação com Sedna é a massa, pois o exoplaneta HD 106906 b é um planeta gigante e massivo.

A proporção em massa das duas estrelas de um sistema binário é tipicamente não mais do que 10 para 1, no sistema HD 106906 a relação de massa é mais do que 100 para1. “Esta relação de massa extrema não está prevista pelas teorias de formação de estrelas binárias, assim como a teoria de formação planetária prevê que não podemos formar planetas tão distante da estrela-mãe”, explicou Bailey.

Com 13 milhões de anos, o planeta HD 106906 b é relativamente jovem. Para efeito de comparação, a Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos, sendo cerca de 350 vezes mais velha do que HD 106906 b. Ele ainda brilha a partir do calor residual de sua formação, sendo relativamente frio com temperatura de 1.500ºC, emitindo mais de sua energia no infravermelho do que na luz visível.

O artigo “HD 106906 b: A Planetary-mass Companion Outside a Massive Debris Disk,” foi aceito para publicação no Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Universidade do Arizona

Mais uma Nova visível a olho nu

Nesta semana foi confirmada a descoberta da segunda Nova visível a olho nu em 2013!

© Stellarium (Nova Centauri 2013)

A imagem acima mostra a Nova Centauri 2013 em torno das 5hs da mannhã. Ela está localizada na constelação do Centauro e pode ser vista no hemisfério Sul.

Descoberta pelo astrônomo amador John Seach, na Austrália, em 2 de dezembro de 2013, ela apareceu com magnitude ao redor de 5,5. Este valor é próximo do limite da observação a olho nu. Portanto, num local com poluição luminosa, é necessário o uso de binóculos para encontrá-la no quadrante sudeste após às 2h até ao amanhecer.

Ela está próxima à Beta Centauro, também conhecida por Agena ou Hadar, que por sua vez forma uma linha reta com o braço menor do Cruzeiro do Sul. Um pouco à esquerda e acima de Beta Centauro está a Nova Centauri 2013. Suas coordenadas (J2000.0) são: RA =13^h 54^m 45.34^s, Dec =-59° 09' 04.2”.

© Remanzacco Observatory (surgimento da Nova Centauri 2013)

Em 3 de dezembro, imagens feitas com telescópio robótico de 500 mm pelos astrônomos Ernesto Guido, Nick Howes e Martino Nicolini mostraram que a Nova Centauri 2013 havia evoluído e estava três vezes mais brilhante, passando de magnitude 5,5 para 4,7. Os dados também mostraram fortes linhas de emissão nos comprimentos de onda do hidrogênio. A Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis (AAVSO) informou que na quinta-feira a magnitude da Nova Centauri 2013 havia caído ainda mais e atingido 3,5.

A Nova Centauri 2013 está numa região próxima da estrela Alfa Centauro, também chamada Rigel Kentaurus. Trata-se do sistema estelar mais próximo da Terra, composto por três estrelas, a dupla Alfa Centauro A e Alfa Centauro B está localizada a 4,4 anos-luz de distância do nosso Sol, e a estrela anã vermelha Proxima Centauro localiza-se a 4,2 anos-luz de distância. Em torno de uma delas, Alfa Centauro B, cientistas encontraram um planeta do tamanho da Terra, mas muito quente para abrigar vida.

Uma "nova" é a expansão súbita e extremamente brilhante de uma estrela do tipo anã branca após gigantesca explosão termonuclear. Esse evento ocorre durante poucos dias em sistemas binários onde, devido à enorme massa e proximidade, a anã branca absorve o hidrogênio de sua companheira. No decorrer do tempo, a pressão e temperatura do gás acumulado se torna tão intensa que gera a fusão nuclear. Essa explosão libera uma enorme quantidade de energia, parte dela no espectro visível. Diferente da explosão de uma  supernova, que praticamente destrói a estrela, em uma explosão do tipo "nova" a anã branca continua intacta.

A exemplo da Nova Delphini 2013, observada em agosto, ela deve permanecer no céu por alguns dias, até o brilho se dissipar.

Fonte: Cosmo Novas

A nebulosa planetária Abell 7

A nebulosa planetária muito tênue Abell 7 está localizada a cerca de 1.800 anos-luz de distância, ao sul de Órion, na constelação de Lepus (Lebre).

© Don Goldman (nebulosa planetária Abell 7)

Cercado por estrelas da Via Láctea, perto da linha de visão para distantes galáxias de fundo, a sua forma esférica geralmente simples, que possui 8 anos-luz de diâmetro, é descrita nesta imagem telescópica.

Dentro de seus limites estão os detalhes mais formosos e complexos salientados pelo uso de filtros de banda estreita. A emissão de hidrogênio e nitrogênio é mostrada em tons avermelhados com emissão de oxigênio mapeadas na cor azul-esverdeada, dando à Abell 7 uma aparência mais natural, que de outra forma seria muito fraca para ser apreciada a olho nu.

Uma nebulosa planetária representa uma breve fase final na evolução estelar que nosso próprio Sol vai experimentar daqui a 5 bilhões de anos. Estima-se que a Abell 7 tem uma idade de 20.000 anos. Sua estrela central é vista aqui como uma anã branca que desapareceu a cerca de 10 bilhões de anos atrás.

Fonte: NASA

Detectado sinais de água em exoplanetas

Duas equipes de cientistas afirmam ter encontrado sinais sutis de presença de água em atmosferas de cinco planetas distantes.

© Goddard Space Flight Center (a luz de uma estrela iluminando a atmosfera de um planeta)

Anteriormente, já havia sido observado a presença de água na atmosfera de alguns exoplanetas.

As descobertas foram feitas graças ao telescópio Hubble. Por meio de sua câmera Wide Field Camera 3, o Hubble explorou detalhes de absorção de luz nas atmosferas dos exoplanetas quando passam em frente de sua estrela hospedeira. As observações foram efetuadas em comprimentos de onda do infravermelho, que detectam sinais de água, a trilhões de quilômetros de distância.
Os planetas em cuja atmosfera foram detectados sinais de água são denominados WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b e XO-1b. Os sinais de água mais intensos estão nos exoplanetas WASP-17b e HD209458b.

Todos os sinais encontrados foram menos intensos do que o esperado pelos cientistas. Eles suspeitam de que o motivo seja uma camada de neblina ou de poeira que cobre cada um dos cinco planetas. A camada pode reduzir a intensidade dos sinais de água, do mesmo modo como as neblinas suavizam as cores de uma fotografia.

“Detectar a atmosfera de um explaneta é extremamente difícil. Mas fomos capazes de obter um sinal muito claro e é água”, afirma L. Drake Deming, da Universidade de Maryland.

Os resultados foram publicados em um artigo no Astrophysical Journal.

Fonte: NASA

As nuvens coloridas de Rho Ophiuchi

As muitas cores espetaculares das nuvens de Rho Ophiuchi destacam os muitos processos que ocorrem lá. As regiões azuis brilham principalmente pela luz refletida.

© Rafael Defavari (M4 e Rho Ophiuchi)

A luz azul da estrela Rho Ophiuchi e estrelas próximas refletem de forma mais eficiente fora desta parte da nebulosa do que a luz vermelha. O céu diurno da Terra parece azul pela mesma razão. As regiões vermelhas e amarelas brilham principalmente por causa da emissão de gás da nebulosa. A luz de estrelas azuis próximas, mais energéticas do que a estrela brilhante Antares, emitem elétrons para longe do gás, que então brilha quando os elétrons se recombinam com o gás. As regiões castanhas escuras são causadas ​​por grãos de poeira, originadas em atmosferas estelares jovens, o que efetivamente bloqueiam a luz emitida por trás deles. As nuvens da estrela Rho Ophiuchi, estão bem na frente do aglomerado globular M4 visível acima no canto inferior esquerdo, são ainda mais coloridas e emitem luz em cada comprimento de onda na região do rádio até os raios gama.

Fonte: NASA

Uma raridade cósmica bizzara

A imagem abaixo realizada pelo do Hubble mostra uma galáxia peculiar conhecida como NGC 660, localizada a aproximadamente 45 milhões de anos-luz de distância de nós.

© NASA (galáxia NGC 660)

A NGC 660 é classificada como uma galáxia de anel polar, significando que ela possui um cinturão de gás e estrelas ao redor de seu centro que foi arrancado de uma vizinha próxima durante uma colisão ocorrida a um bilhão de anos atrás. A primeira galáxia de anel polar foi observada em 1978 e somente uma dezena mais delas foram descobertas desde então, fazendo delas um tipo de raridade cósmica.

Infelizmente, o anel polar da NGC 660 não pode ser observado nessa imagem, mas existem vários outras características que fazem dessa galáxia um alvo de interesse para os astrônomos; seu bulbo central é estranhamente fora de ordem, talvez mais intrigante é pensar que abriga uma quantidade excepcional de matéria escura. Além disso, no final de 2012, foi observado uma massiva explosão emanando da NGC 660 que foi por volta de dez vezes mais brilhante que a explosão de uma supernova. Acredita-se que essa explosão foi causada por um jato massivo atirado do buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia.

Fonte: NASA

Aonde estão os buracos negros de tamanho intermediário?

Os buracos negros podem ser pequenos, com apenas cerca de 10 vezes a massa do nosso Sol, ou monstruoso, ostentando o equivalente em massa até 10 bilhões de sóis. Os buracos negros de tamanho médio também existem?

© NASA (galáxia NGC 1313)

As manchas na cor magenta nesta imagem mostram dois buracos negros na galáxia espiral NGC 1313. Os dados de raios X (em magenta) vêm do NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA, e são sobrepostas em uma imagem visível do Digitized Sky Survey.

O NuSTAR está examinando uma classe de buracos negros que podem se enquadrar na categoria de médio porte proposto.

Exatamente como os buracos negros de tamanho intermediário formariam permanece uma questão em aberto. Algumas teorias sugerem que eles poderiam formar-se em ricos aglomerados de estrelas densos, através de fusões repetidas, mas há um monte de perguntas a serem respondidas.

Os maiores buracos negros supermassivos conhecidos dominam os núcleos de galáxias. A imensa gravidade desses buracos negros arrasta o material em direção a eles, aquecendo o material e soltando poderosos raios X. Os pequenos buracos negros pontilham o resto da paisagem galáctica. Eles se formam pelo colapso gravitacional, durante a morte de estrelas maiores do que o nosso Sol.

Provas da existência para buracos negros de tamanho médio podem vir de fontes de raios X ultraluminosas ou ULXs. Ocorrem quando um buraco negro se alimenta vorazmente de uma estrela normal. O processo de acreção é um pouco semelhante ao que acontece em torno de buracos negros supermassivos. Além disso, as ULXs estão localizadas ao longo das galáxias, e não nos núcleos.

O brilho de raios X provenientes de ULXs é grande demais para ser o produto de pequenos buracos negros típicos. Esta e outras evidências indicam que os objetos podem ser intermediário em massa, com 100 a 10.000 vezes a massa do Sol. Alternativamente, uma explicação pode estar em algum tipo de fenômeno exótico envolvendo extrema acreção de um buraco negro.

© NASA (galáxia Circinus)

As manchas na cor magenta nesta imagem mostra dois buracos negros na galáxia Circinus: o buraco negro supermassivo em seu núcleo, e um menor mais perto da borda que pertence a a classe ULX. Os dados de raios X (em magenta) vêm do NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA, e são sobrepostas em uma imagem visível e infravermelho do Digitized Sky Survey.

Em um novo trabalho, aceito para publicação no Astrophysical Journal, de Dominic Walton do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, e colegas estudaram um objeto que se encontra na galáxia espiral Circinus localizada a 13 milhões de anos-luz de distância, não só com NuSTAR, mas também com o satélite XMM-Newton satélite da ESA. Arquivos de dados dos telescópios espaciais Chandra, Swift e Spitzer, bem como satélite Suzaku do Japão, também foram utilizados para estudos posteriores.

Os resultados indicam que o buraco negro em questão é de cerca de 100 vezes a massa do Sol, colocando-o junto à fronteira entre pequenos e médios buracos negros.

No outro trabalho aceito no Astrophysical Journal, Matteo Bachetti do Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie e colegas analisaram duas ULXs na NGC 1313, também a 13 milhões de anos-luz de distância.

Estes estão entre as mais bem estudadas ULXs conhecidas. Uma única visualização com NuSTAR mostrara que os buracos negros não se encaixavam com modelos porte buracos negros de médio porte. Como resultado, os pesquisadores agora acham que ambas as ULXs abrigam pequenos buracos negros de massa estelar. Um dos objetos é estimado ser de grande tamanho para sua categoria, com 70 a 100 massas solares.

"É possível que esses objetos são ultraluminosos porque estão efetuando acreção de material em alta velocidade e não por causa de seu tamanho", disse Bachetti. Portanto, ainda persiste a procura dos buracos negros de massa intermédia.

Fonte: NASA

Uma nebulosa ao sul de Órion

Ao sul da grande região de formação de estrelas conhecida como Nebulosa de Órion localiza-se a nebulosa de reflexão azul NGC 1999.

© Adam Block (nebulosa NGC 1999)

Posicionada na borda do complexo de nuvens moleculares de Órion a aproximadamente 1.500 anos-luz de distância, a iluminação da NGC 1999 é devido a estrela variável V380 Orionis mergulhada nessa nebulosa, que é caracterizada por uma marca escura em forma de T próximo ao centro, que só pode ser vista nessa vasta imagem cósmica que se espalha por mais de 10 anos-luz.

A forma escura uma vez foi assumida como sendo uma nuvem de poeira obscurecida onde é possível observar sua silhueta que se destaca contra a nebulosa de reflexão brilhante. As imagens infravermelhas recentes indicam que a forma é provavelmente um buraco gerado pelo vento energético das jovens estrelas. De fato, essa região é repleta de jovens estrelas energéticas que produzem jatos e ventos que criam luminosas ondas de choque. Catalogado como objetos Herbig-Haro (HH) que foram denominados em homenagem aos astrônomos George Herbig e Guillermo Haro, os choques aparecem com brilho vermelho nessa imagem que inclui o HH1 e o HH2 um pouco abaixo da NGC 1999. Os jatos estelares e os ventos empurram o material ao redor com velocidades de centenas de quilômetros por segundo.

Fonte: NASA

O brilho estranho de um buraco negro

Um buraco negro numa galáxia vizinha é duas vezes mais brilhante do que os astrônomos achavam possível, relata um novo estudo.

© Jingchuan Yu (ilustração de um buraco negro e estrela companheira)

A incrível luminosidade do sistema em questão, que reside a aproximadamente 22 milhões de anos-luz da Terra, na Galáxia Pinwheel, pode forçar a se repensar as teorias que explicam como os buracos negros irradiam sua energia.

Os astrônomos estudaram o sistema chamado de M101 ULX-1, que consiste de um buraco negro e uma estrela companheira. O termo ULX é a abreviatura para Ultraluminous X-ray source (fonte de raios X ultraluminosa). O M101 ULX-1 gera uma quantidade prodigiosa de luz de raios X de alta energia, que é emitida pelo material espiralando em direção ao buraco negro.

Essa luminosidade é tão intensa, da ordem de 10³⁹ erg s⁻¹, que os astrônomos tinham suspeitado que o M101 ULX-1 continha um buraco negro de massa intermediária, ou seja, um buraco negro que possui entre 100 e 1.000 vezes a massa do Sol. Mas o novo estudo sugere que o buraco negro é na verdade de tamanho pequeno.

A equipe de pesquisa, liderada por Ji-Feng Liu da Academia de Ciência Chinesa em Beijing, estudou o M101 ULX-1 usando o observatório Gemini no Havaí e duas sondas da NASA, o telescópio espacial Hubble e o observatório de raios X Chandra.

Análises espectroscópicas revelam que a estrela companheira no M101 ULX-1 é uma grande estrela quente do tipo conhecida como estrela Wolf-Rayet. Com essa informação, a equipe pôde então inferir a massa da estrela, a partir de seu brilho, dando a ela uma massa de 19 vezes a massa do Sol.

Os pesquisadores também encontraram que a estrela e o buraco negro orbitam um ao outro uma vez a cada 8,2 dias. Isso permitiu que fosse possível estimar a massa do buraco negro entre 20 a 30 vezes a massa do Sol.

O M101 ULX-1 então contém aparentemente não um buraco negro de massa intermediária, mas sim um buraco negro de massa estelar, ou seja, um objeto que se forma depois que uma estrela morre colapsando sobre si mesma. Assim os astrônomos ainda não encontraram definitivamente um buraco negro de peso médio, que alguns pesquisadores acreditam ser a semente dos monstros supermassivos que habitam o coração da maioria, se não, de todas as galáxias.

A equipe de estudo não tem certeza como o sistema M101 ULX-1 emite tanta luz. É possível que os buracos negros podem ser alimentados pelo vento estelar da estrela companheira, o jato de partículas carregadas fluindo de sua atmosfera.

O mecanismo que anteriormente havia sido dito como sendo ineficiente para energizar uma fonte de raios X ultraluminosa, pode ter ressurgido para os teóricos com os dados obtidos para o M101 ULX-1.

Fonte: Nature