quarta-feira, 27 de agosto de 2014

ARP 188 e a Cauda do Girino

Por que esta galáxia tem uma cauda tão longa?

ARP 188

© Hubble Legacy Archive/Joachim Dietrich (ARP 188)

Nesta vista deslumbrante, com base em dados de imagem do Hubble Legacy Archive, galáxias distantes formam um cenário espetacular ao fundo da galáxia espiral perturbada ARP 188, a Galáxia do Girino. O girino cósmico está a apenas 420 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação boreal do Dragão (Draco). Sua cauda atraente tem cerca de 280 mil anos-luz de comprimento e apresenta conjuntos brilhantes e massivos de estrelas azuis.

Uma história diz que uma galáxia intrusa mais compacta cruzou na frente de ARP 188, da direita para a esquerda nesta vista, e foi lançada para trás do Girino por sua atração gravitacional. Durante o encontro próximo, as forças de maré tiraram da galáxia espiral estrelas, gás e poeira que formam a cauda espetacular. A própria galáxia intrusa, a uma distância estimada de 300.000 anos-luz atrás do Girino, pode ser vista através dos braços espirais em primeiro plano no canto superior direito.

Assim como o seu xará terrestre, a Galáxia do Girino provavelmente perderá sua cauda à medida que envelhece, com os aglomerados de estrelas da cauda formando satélites menores da grande galáxia espiral.

Fonte: NASA

Galáxias em fusão no Universo longínquo vistas por lente gravitacional

O famoso detetive Sherlock Holmes usava uma lupa para descobrir as pistas quase invisíveis mas importantes dos seus casos. Do mesmo modo, os astrônomos combinaram o poder de muitos telescópios na Terra e no espaço com uma enorme lupa cósmica para estudar um caso de formação estelar vigorosa no Universo primordial.

galáxias em fusão no Universo longínquo

© Hubble/Keck/ALMA (galáxias em fusão no Universo longínquo)

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), e de outros telescópios instalados no solo e no espaço, uma equipe internacional de astrônomos obteve a melhor imagem de uma colisão entre duas galáxias quando o Universo tinha apenas metade da sua idade atual. A equipe usou uma lupa do tamanho de uma galáxia para ver detalhes que de outra maneira seriam impossíveis de detectar. Este novo estudo da galáxia H-ATLAS J142935.3-002836 mostrou que este objeto complexo e distante se parece com as Galáxias Antena, uma colisão local bem conhecida. Trata-se de uma colisão espetacular entre duas galáxias, que se pensa que teriam estrutura de disco no passado. Enquanto o sistema Antena forma estrelas a uma taxa de apenas algumas dezenas de massas solares por ano, a H1429-0028 transforma mais de 400 vezes da massa do Sol em gás em novas estrelas todos os anos.
“Embora os astrônomos se encontrem normalmente limitados pelo poder dos seus telescópios, em alguns casos a nossa capacidade de observar detalhes é aumentada por lentes naturais criadas pelo Universo,” explica o autor principal do estudo Hugo Messias da Universidad de Concepción (Chile) e do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (Portugal). “Einstein previu na sua teoria da relatividade geral que, dada bastante massa, a luz não viaja em linha reta mas curva-se, da mesma maneira que a luz é refratada por uma lente normal.”
Estas lentes cósmicas são criadas por estruturas massivas como galáxias ou aglomerados de galáxias, as quais defletem a luz dos objetos que se encontram por trás, devido à sua forte gravidade, um efeito chamado lente gravitacional. As propriedades de ampliação deste efeito permitem aos astrônomos estudar objetos que, de outro modo, não seriam visíveis e comparar diretamente galáxias locais com outras muito mais remotas, observadas quando o Universo era significativamente mais novo.
No entanto, para que estas lentes gravitacionais funcionem, a galáxia lente e a que se encontra por trás dela devem estar precisamente alinhadas.
“Estes alinhamentos ocasionais são bastante raros e tendem a ser difíceis de identificar,” acrescenta Hugo Messias, “no entanto, estudos recentes mostraram que observando nos comprimentos de onda do infravermelho longínquo e do milímetro conseguimos encontrar estes casos de forma mais eficaz.”
A H-ATLAS J142935.3-002836 (ou apenas H1429-0028) trata-se de uma destas fontes e foi encontrada pelo rastreio Herschel Astrophysical Terahertz Large Area (H-ATLAS). Apesar de muito tênue em imagens no visível, esta galáxia encontra-se entre os mais brilhantes objetos encontrados até à data ampliados gravitacionalmente no infravermelho longínquo, embora o estejamos observando no momento em que o Universo tinha apenas metade da sua idade atual.
O estudo deste objeto encontrava-se no limite do que seria possível, por isso começou uma campanha de observação extensa utilizando os telescópios mais poderosos, instalados tanto no solo como no espaço, incluindo o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, o ALMA, o Observatório Keck, o Karl Jansky Very Large Array (JVLA), entre outros. Os diferentes telescópios forneceram diferente informação, que foi posteriormente combinada e permitiu obter o melhor conhecimento conseguido até à data sobre a natureza deste objeto tão invulgar.
As imagens do Hubble e Keck revelaram um detalhado anel de luz, induzido gravitacionalmente, em torno da galáxia situada em primeiro plano. Estas imagens de alta resolução mostraram igualmente que a galáxia lente é uma galáxia de disco vista de lado, semelhante à nossa própria Galáxia, a Via Láctea, a qual obscurece parte da radiação do campo de fundo devido às enormes nuvens de poeira que contém.
No entanto, este obscurecimento não é problemático nem para o ALMA nem para o JVLA, uma vez que estas duas infraestruturas observam a maiores comprimentos de onda, imunes à poeira. Utilizando os dados combinados, afoi possível descobrir que o sistema no  fundo se tratava efetivamente de duas galáxias em processo de colisão. A partir desse momento, tanto o ALMA como o JVLA desempenharam um papel fundamental na caracterização do objeto.
Em particular, o ALMA traçou o monóxido de carbono, o qual permite fazer estudos detalhados dos mecanismos de formação estelar nas galáxias. As observações ALMA permitiram também fazer a medição do movimento do material no sistema de fundo, verificando-se assim que o objeto estava realmente sofrendo colisão galáctica e formando centenas de novas estrelas por ano. Uma das galáxias em colisão mostra ainda sinais de rotação: uma indicação de que se tratava de uma galáxia de disco antes do encontro.
Rob Ivison, diretor de ciência do ESO e co-autor do novo estudo conclui: “O ALMA permitiu-nos resolver esta questão porque nos deu informação acerca da velocidade do gás nas galáxias, informação esta que permitiu separar os diversos componentes, revelando a assinatura clássica de uma colisão de galáxias. Este estudo apanhou a colisão no momento em que esta começa a dar origem a um episódio extremo de formação estelar.”

Fonte: ESO

sábado, 23 de agosto de 2014

Supernova vista em infravermelho e raios X

Os resultados destrutivos de uma poderosa explosão de supernova se revelam numa delicada mistura da luz infravermelha e dos raios X, como pode ser visto na imagem abaixo feita com a integração dos dados obtidos pelo telescópio espacial Spitzer e pelo observatório de raios X Chandra da NASA com o XMM-Newton da ESA.

Puppis A

© NASA/ESA (Puppis A)

A nuvem borbulhante, observada acima é na verdade uma onda de choque irregular, gerada por uma supernova que foi testemunhada na Terra, a 3.700 anos atrás. A remanescente dessa explosão, chamada de Puppis A, está localizada a cerca de 7.000 anos-luz de distância da Terra, e a onda de choque tem cerca de 10 anos-luz de diâmetro.

As tonalidades em pastel nessa imagem, revelam que as estruturas observadas em raios X e em infravermelho estão estreitamente delineadas. Partículas de poeira aquecidas são responsáveis pela maior parte dos comprimentos de onda da luz infravermelha, assinalada nas cores vermelho e verde nessa imagem. O material aquecido pela onda de choque da supernova emite raios X, que são coloridos em azul. As regiões onde as emissões infravermelho e de raios X se misturam, tornam-se mais brilhantes, e são coloridas em tons pastel.

A onda de choque parece se iluminar enquanto ela bate nas nuvens de gás e poeira ao redor que preenchem o espaço interestelar nessa região.

A partir do brilho infravermelho, os astrônomos têm encontrado uma quantidade total de poeira na região que é igual a um quarto da massa do nosso Sol. Os dados coletados do espectrógrafo infravermelho do Spitzer, revela como a onda de choque está partindo os frágeis grãos de poeira  que preenchem o espaço ao redor.

As explosões de supernovas forjam os elementos pesados que podem fornecer o material bruto dos quais as futuras gerações de estrelas e de planetas irão se formar. Estudando como as remanescentes de supernovas se expandem na galáxia e como elas se interagem com outro material fornece pistas cruciais sobre a nossa própria origem.

Os dados infravermelhos do Multiband Imaging Photometer (MIPS) do Spitzer nos comprimentos de onda de 24 e 70 mícron são renderizados em verde e vermelho. Os dados de raios X do XMM-Newton variam entre as energias de 0,3 a 8 keV (kiloelétron-volts) e são mostrados em azul na imagem acima.

Fonte: NASA

quarta-feira, 20 de agosto de 2014

Uma paisagem espetacular de formação estelar

O NGC 3603 é um aglomerado estelar muito brilhante, famoso por ter a mais alta concentração de estrelas massivas descobertas na nossa Galáxia até agora.

NGC 3603 e NGC 3576

© ESO/G. Beccari (NGC 3603 e NGC 3576)

Esta imagem obtida pelo instrumento Wide Field Imager, no Observatório de La Silla do ESO, no Chile, mostra duas regiões de formação estelar no braço em espiral de Carina-Sagitário da Via Láctea austral. A primeira destas regiões, à esquerda, é dominada pelo aglomerado estelar NGC 3603 e situa-se a 20.000 anos-luz de distância. A segunda, à direita, trata-se de uma coleção de nuvens de gás brilhante conhecidas pelo nome de NGC 3576 e está apenas a 9.000 anos-luz de distância da Terra, muito mais perto que o NGC 3603, mas aparece próximo deste no céu.
No seu centro situa-se um sistema estelar múltiplo Wolf-Rayet, conhecido por HD 97950. As estrelas Wolf-Rayet encontram-se num estado avançado de evolução e apresentam massas a partir de 20 vezes a massa solar. No entanto, apesar da sua elevada massa, estas estrelas libertam uma quantidade considerável de matéria, devido a intensos ventos estelares, que enviam o material da superfície estelar para o espaço a velocidades de vários milhões de quilômetros por hora, no que pode ser considerado uma dieta drástica de proporções cósmicas.
O NGC 3603 está localizado numa região de formação estelar muito ativa. As estrelas nascem em regiões do espaço escuras e poeirentas, escondidas da vista. À medida que as estrelas muito jovens começam a brilhar e limpam os casulos de material que as rodeiam, tornam-se visíveis e dão origem a brilhantes nuvens de material circundante, conhecidas por regiões HII. As regiões HII brilham devido à interação entre a radiação ultravioleta emitida pelas estrelas jovens quentes brilhantes e as nuvens de gás de hidrogênio. As regiões HII podem ter um diâmetro de várias centenas de anos-luz e a região HII que rodeia o NGC 3603 tem a particularidade de ser a mais massiva da nossa Galáxia.
Este aglomerado foi observado pela primeira vez por John Herschel em 14 de março de 1834 perto da Cidade do Cabo, durante a sua expedição de três anos para mapear o céu austral de forma sistemática. Este astrônomo descreveu o objeto como extraordinário e pensou que poderia tratar-se de um aglomerado estelar globular. Estudos posteriores mostraram que não se trata de um enxame globular velho, mas sim de um jovem aglomerado aberto, um dos mais ricos conhecidos.
A NGC 3576 apresenta dois enormes objetos curvos que parecem os chifres de um bode. Estes estranhos filamentos são o resultado de ventos estelares emitidos por estrelas quentes e jovens que se situam nas regiões centrais da nebulosa e que lançam gás e poeira para o exterior a centenas de anos-luz de distância. Duas regiões escuras, conhecidas por glóbulos de Bok, são também visíveis neste vasto complexo de nebulosas. As nuvens pretas próximo do topo da nebulosa são igualmente potenciais locais de futura formação estelar.  
A NGC 3576 foi também descoberta por John Herschel em 1834, fazendo com que este fosse um ano particularmente produtivo e visualmente recompensador para o astrônomo inglês.

Fonte: ESO

terça-feira, 19 de agosto de 2014

Pulsos de radiação iluminam buraco negro raro

Astrônomos mediram com precisão e confirmando a existência de um raro buraco negro de massa intermédia com cerca de 400 vezes a massa do nosso Sol numa galáxia a 12 milhões de anos-luz da Via Láctea.

a galáxia M82 e o buraco negro M82 X-1

© NASA/H. Feng (a galáxia M82 e o buraco negro M82 X-1)

Esta imagem da galáxia M82 é uma composição de dados do observatório de raios X Chandra, do telescópio espacial Hubble e do telescópio espacial Spitzer. O buraco negro de massa intermédia M82 X-1 é o objeto mais brilhante na ampliação do canto superior direito, aproximadamente às 2 horas do centro da galáxia.

A descoberta usa uma técnica nunca antes aplicada desta maneira, e abre a porta para novos estudos sobre estes objetos misteriosos.

O Universo tem tantos buracos negros que é impossível contá-los todos. Só na nossa Galáxia podem existir 100 milhões destes objetos astronômicos. Quase todos os buracos negros pertencem a uma de duas classes: grande e colossal. Os buracos negros que variam entre cerca de 10 vezes e 100 vezes a massa do nosso Sol são os remanescentes de estrelas moribundas, e os buracos negros supermassivos, com mais de um milhão de vezes a massa do Sol, habitam os centros da maioria das galáxias.

Mas espalhados pelo Universo como oásis no deserto, estão alguns buracos negros aparentemente de um tipo mais misterioso. Variando desde uma centena de vezes até algumas centenas de milhares de vezes a massa do Sol, estes buracos negros de massa intermédia são tão difíceis de medir que até a sua existência é por vezes contestada, e pouco se sabe sobre como se formam.

Agora, uma equipe de astrônomos conseguiu medir com precisão e confirmando a existência de um buraco negro com aproximadamente 400 vezes a massa do nosso Sol numa galáxia a 12 milhões de anos-luz da Terra. A descoberta foi feita pelo estudante de astronomia Dheeraj Pasham e dois colegas, da Universidade de Maryland (EUA). O co-autor Richard Mushotzky, professor de astronomia da mesma universidade, diz que o buraco negro em questão é uma versão ideal desta classe de objetos.

"Os objetos nesta escala são os menos esperados de todos os buracos negros," afirma Mushotzky. "Os astrônomos têm vindo a perguntar, será que estes objetos existem ou não? Quais são as suas propriedades? Até agora não tínhamos dados para responder a estas questões." Apesar do buraco negro de massa intermédia que a equipe estudou não ser o primeiro medido, é o primeiro a ser medido com precisão, estabelecendo-o como um exemplo interessante desta classe de buracos negros," realça Mushotzky.

Um buraco negro é uma região no espaço que contém uma massa tão densa que nem mesmo a luz pode escapar à sua gravidade. Os buracos negros são invisíveis, mas podem ser encontrados devido à atração gravitacional que exercem sobre outros objetos. A matéria que é puxada na direção do buraco negro reúne-se ao seu redor como detritos de uma tempestade que giram em torno do centro de um tornado. Estes materiais cósmicos entram em contato uns com os outros e produzem atrito e radiação, o que faz com que as regiões imediatamente próximas do buraco negro estejam entre as mais brilhantes do Universo.

Desde a década de 1970 foram observados algumas centenas de objetos que poderiam ser buracos negros de massa intermédia. Mas não conseguiam medir a sua massa, por isso não podiam ter a certeza. "Por razões que são muito difíceis de explicar, estes objetos têm resistido às técnicas de medição padrão," comenta Mushotzky.

Pasham, que completará o seu doutoramento no dia 22 de Agosto, focou-se num objeto em Messier 82 (M82), uma galáxia na constelação de Ursa Maior. A M82 é a galaxia mais próxima da Via Láctea, que atravessa um período de formação estelar excepcionalmente ativo,  onde estrelas jovens estão em formação. Desde 1999 que o observatório espacial de raios X Chandra da NASA, detecta raios X na M82 a partir de um objeto brilhante prosaicamente apelidado M82 X-1. Os astrônomos, incluindo Mushotzky e o co-autor Tod Strohmayer do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, suspeitam há já quase uma década que o objeto era um buraco negro de massa intermédia, mas as estimativas da sua massa não eram suficientemente definitivas para o confirmar.

Entre 2004 e 2010, o telescópio espacial RXTE (Rossi X-Ray Timing Explorer) da NASA observou o M82 X-1 cerca de 800 vezes, registando partículas individuais de raios X emitidas pelo objeto. Pasham mapeou a densidade e comprimento de onda dos raios X em cada sequência, agrupou-as e analisou os resultados.

Entre o material que orbita o alegado buraco negro, avistou dois surtos repetidos de radiação. Os surtos mostravam um padrão rítmico de pulsos, um ocorrendo 5,1 vezes por segundo e outro 3,3 vezes por segundo, ou uma proporção de 3:2.

As duas oscilações foram como duas partículas de poeira presas nos sulcos de um disco de vinil a ser tocado num toca-discos. Se as oscilações fossem batidas musicais, produziriam um ritmo sincopado específico.

Os astrônomos podem usar a oscilação de radiação 3:2 para medir a massa de um buraco negro. A técnica tem sido usada em buracos negros mais pequenos, mas nunca tinha sido aplicada para buracos negros de massa intermédia.

Pasham usou as oscilações para estimar que o M82 X-1 tem 428 vezes a massa do Sol, com mais ou menos 105 massas solares. Ele não propõe uma explicação para como esta classe de buracos negros se forma. "Precisamos primeiro confirmar a sua existência por meio de observações," afirma. "Agora, os teóricos podem começar a trabalhar."

Embora o telescópio Rossi já não esteja operacional, a NASA planeia lançar um novo telescópio de raios X, o NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), daqui a cerca de dois anos, que será acoplado à Estação Espacial Internacional. Pasham, que começará uma posição de pesquisa de pós-doutorado no Centro Goddard da NASA no final de Agosto, identificou seis potenciais buracos negros de massa intermédia que o NICER poderá explorar.

Fonte: Nature e Astronomy

sábado, 16 de agosto de 2014

A causa da explosão da supernova SN 2014J

Novos dados obtidos pelo observatório de raios X Chandra da NASA têm fornecido informações cruciais sobre o ambiente ao redor de uma das supernovas mais próximas da Terra. Os resultados do Chandra fornecem ideias sobre a possível causa da explosão.

M82

© NASA/CXC/SAO/R.Margutti (M82)

No dia 21 de Janeiro de 2014, os astrônomos testemunharam uma supernova logo depois dela ter explodido na galáxia Messier 82 (M82). Os telescópios terrestres e no espaço viraram sua atenção para estudar essa estrela recém explodida, incluindo o Chandra. Os astrônomos determinaram que essa supernova, chamada de SN 2014J, pertence a uma classe de explosão  chamada de Supernovas do Tipo Ia. Essas supernovas são usadas como marcadores de distância e têm um papel fundamental na descoberta da expansão acelerada do Universo, que tem sido atribuída aos efeitos da energia escura. Acredita-se que todas as supernovas do Tipo Ia envolvem a detonação de uma anã branca. Uma importante questão é se a fusão na explosão acontece quando a anã branca puxa muito material de sua estrela companheira, parecida com o Sol, ou quando duas anãs brancas se fundem. A imagem contém dados do Chandra, onde os raios X de baixa, média e alta energia, são mostrados em vermelho, verde e azul, respectivamente. A ausência de raios X detectados pelo Chandra é uma importante pista para os astrônomos procurarem pelo mecanismo exato de como essa estrela explodiu.

A não detecção de raios X, revela que a região ao redor do local da explosão da supernova é relativamente desprovida de material. Os astrônomos esperam que se uma supernova explode devido a isso ela tem constantemente coletado material de uma estrela companheira antes de explodir, o processo de transferência de massa não seria 100% eficiente, e a anã branca mergulharia numa nuvem de gás. Se uma quantidade significante de material estivesse ao redor da estrela moribunda, a onda de explosão gerada pela supernova teria sido observada quando o Chandra foi apontado para ela, produzindo uma brilhante fonte de raios X. Como eles não detectaram qualquer raio X, os pesquisadores determinaram que a região ao redor da SN 2014J é excepcionalmente limpa.

Uma candidata viável para a causa da SN 2014J precisa explicar o ambiente relativamente livre de gás ao redor da estrela antes da explosão. Uma possibilidade é a fusão de duas estrelas do tipo anãs brancas, onde nesse caso haveria pouca transferência de massa e poluição do ambiente antes da explosão. Outra é que algumas erupções menores na superfície da anã branca limpou a região antes da supernova. Observações futuras, poucos dias depois da explosão poderiam mostrar a quantidade de gás em um volume maior, e ajudar a decidir entre esses e outros cenários.

Um artigo descrevendo esses resultados foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

sexta-feira, 15 de agosto de 2014

Anéis ao redor da Nebulosa do Anel

Ela parece familiar para os entusiastas do céu, mesmo com um pequeno telescópio. Contudo, há muito mais a ser visto da Nebulosa do Anel (M57) do que com um pequeno telescópio.

M57

© Hubble/Robert Gendler (M57)

O anel central facilmente visível tem cerca de um ano-luz de diâmetro, mas esta exposição incrivelmente profunda, que combina dados de três grandes telescópios diferentes, explora os filamentos curvos de gás brilhante que se estendem muito além da estrela central da nebulosa. Esta composição notável inclui imagens de banda estreita de hidrogênio, a emissão em luz visível e a emissão de luz infravermelha. Claro, neste exemplo bem estudado de uma nebulosa planetária, o material brilhante não vem de planetas. Em vez disso, a mortalha gasosa representa as camadas externas expulsas de uma estrela parecida com o Sol que está morrendo. A Nebulosa do Anel está a cerca de 2.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Lyra.

Fonte: NASA

NuSTAR vê luz desfocada ao redor de buraco negro

O telescópio NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA captou um evento extremo e raro nas regiões imediatas em torno de um buraco negro supermassivo.

ilustração da luz  na base de um jato proveniente da coroa

© NASA/JPL-Caltech (ilustração da luz  na base de um jato proveniente da coroa)

Uma fonte compacta de raios X, que fica perto do buraco negro, chamada coroa, mudou-se para mais perto do buraco negro ao longo de um período de poucos dias.

"A coroa recentemente colapsou na direção do buraco negro, o que fez com que a intensa gravidade do buraco negro puxasse toda a luz para o seu disco envolvente, onde o material espirala para dentro," afirma Michael Parker do Instituto de Astronomia de Cambridge, Reino Unido, autor principal de um novo estudo.

À medida que a coroa se deslocava para mais perto do buraco negro, a gravidade deste objecto exercia uma maior força sobre os raios-X emitidos. O resultado foi uma desfocagem e um alongamento extremo dos raios-X. Já foram observados eventos deste género, mas nunca com este grau e com tanto detalhe.

Pensa-se que os buracos negros supermassivos residem nos centros de todas as galáxias. Alguns são mais massivos e giram mais depressa que outros. O buraco negro neste estudo, referido como Markarian 335, ou Mrk 335, está a cerca de 324 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação de Pégaso. É um dos sistemas mais extremos com massa e rotação já medidas. O buraco negro compacta aproximadamente 10 milhões de vezes a massa do nosso Sol numa região com apenas 30 vezes o diâmetro do Sol, e gira tão rapidamente que o espaço e o tempo arrastam-se ao seu redor.

Sabendo que uma certa quantidade de luz cai para um buraco negro supermassivo e nunca mais é vista, outras formas de luz emanam da coroa e do disco de material superaquecido em acreção ao redor. Embora os astrônomos não tenham a certeza da forma e temperatura das coroas, sabem que contêm partículas que se movem a velocidades próximas à da luz.

raios X emitidos pelo buraco negro supermassivo Markarian 335

© NASA/JPL-Caltech (raios X emitidos pelo buraco negro supermassivo Markarian 335)

Este gráfico (brilho x energia) mostra os dados obtidos pelo NuSTAR dos raios X emitidos por regiões perto de um buraco negro supermassivo Markarian 335.

O satélite Swift da NASA examina Mrk 335 há anos, e recentemente notou uma mudança dramática no seu brilho em raios X. No que é chamado de observação alvo de oportunidade, o NuSTAR foi redirecionado para observar os raios X altamente energéticos desta fonte na faixa dos 3 a 79 keV (quilo elétron-volt). Esta faixa de energia em particular oferece uma visão detalhada sobre o que está acontecendo perto do horizonte de eventos, a região em torno de um buraco negro a partir da qual a luz já não consegue escapar ao alcance da gravidade.

Observações posteriores indicam que a coroa ainda está nesta configuração íntima, meses após ter-se movido. Os pesquisadores não sabem se a coroa vai voltar à sua posição original. Além disso, as observações do NuSTAR revelam que o domínio da gravidade do buraco negro puxou a luz da coroa para a parte interna do seu disco superaquecido, iluminando-o melhor. Quase como se alguém tivesse apontado uma lanterna aos astrônomos, a mudança na posição da coroa iluminou precisamente a região que queriam estudar.

Os novos dados podem, em última análise, ajudar a saber mais sobre a natureza misteriosa das coroas dos buracos negros. Em adição, as observações têm proporcionado melhores medições sobre a furiosa velocidade de rotação relativística de Mrk 335. As velocidades relativísticas são aquelas que se aproximam da velocidade da luz, como descrito pela teoria da relatividade de Albert Einstein.

"Nós ainda não entendemos exatamente como a coroa é produzida ou porque muda de forma, mas nós o vemos iluminando o material em torno do buraco negro, permitindo o estudo das regiões onde os efeitos descritos pela teoria geral da relatividade de Einstein se tornam proeminentes," afirma Fiona Harrison, pesquisadora principal do NuSTAR, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena, EUA. "A capacidade sem precedentes do NuSTAR, para observar este e outros eventos similares, permite-nos estudar os efeitos da curvatura da luz mais extremos da relatividade geral."

Os resultados foram publicados na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Astronomy

A incrível história de uma estrela que virou planeta!

Os avanços da astronomia criaram um problema inusitado de taxonomia estelar, ou seja, de classificação de objetos.

ilustração de estrelas e exoplaneta

© John Pinfield (ilustração de estrelas e exoplaneta)

Com a melhoria da capacidade dos instrumentos científicos, mas também dos modelos teóricos de formação de estrelas, os astrônomos continuamente foram empurrando o limite inferior de massa das estrelas. Simplificando, astrônomos foram descobrindo cada vez mais estrelas cada vez menores. Aí surgiu a discussão, qual deveria ser o valor da massa mínima para que um corpo celeste pudesse ser classificado como estrela.
Por definição, um corpo celeste é considerado estrela se ele tem massa suficiente para produzir energia através de fusão nuclear, juntando átomos de hidrogênio e formando átomos de hélio, nos casos mais simples. É possível haver fusão de átomos mais pesados se fundindo em outros mais pesados ainda, no interior de estrelas de muita massa. Com esse processo é possível produzir até átomos de ferro. Por conta dos detalhes da física nuclear, produzir átomos mais pesados que o ferro não gera energia, mas sim a consome. Se a estrela chega a esse ponto ela se torna uma supernova, numa explosão tão poderosa que pode criar uma estrela de nêutrons ou mesmo um buraco negro, mas também produz todos os elementos da tabela periódica.
Mas, qual o valor da massa que um corpo celeste deve ter para que as condições necessárias para haver fusão de nuclear ocorra?

Modelos teóricos dizem que 75 vezes a massa de Júpiter, mas esse valor pode variar, e muito, de acordo com a composição química da estrela. Para piorar, em 1988 foi descoberto um objeto de massa sub estelar que foi classificado como uma anã marrom. Essa classe de objetos têm massas variando entre 12 e 80 vezes a massa de Júpiter. Isso é muito pouco para produzir a fusão do hidrogênio comum, mas com 13 massas de Júpiter, um corpo é capaz de fundir o deutério, um isótopo do átomo de hidrogênio. As anãs marrons com mais de 65 massas de Júpiter conseguem fundir átomos de lítio.
E aí? Como fica agora? Se a definição inicial dizia que uma estrela é o corpo celeste que consegue produzir energia por fusão nuclear, as anãs marrons não deveriam ser consideradas estrelas? Ou esses corpos deveriam ser considerados Júpiteres gigantes? Alguns astrônomos acham que não, aqueles que pensam justamente nos processos de fusão nuclear dizem que são estrelas. Já outros, que pensam nos processos de formação de estrelas acham que sim, que não passam de Júpiteres bombados.
Polêmicas à parte, o que ocorre é que não existe uma linha bem definida que separe estrelas de exoplanetas, mas sim uma extensa faixa cinza. Para se ter uma ideia, a anã marrom mais massiva tem 29 vezes a massa de Júpiter, portanto é capaz de produzir energia através da fusão nuclear de deutério, mas é considerado o exoplaneta mais massivo já descoberto.
Bom, se já é difícil dizer quem é Júpiter gigante e quem é estrela, o que dizer de um corpo celeste que tenha nascido com cara de estrela, mas hoje poderia ser classificado como planeta?
Esse é o caso do objeto WISE J0304-2705, descoberto por um grupo internacional de astrônomos liderado por David Pinfeld da Universidade de Hertfordshire, Inglaterra. Classificado inicialmente como uma anã marrom da classe mais fria possível, o espectro de J0304 mostrou que ele tinha características de uma estrela muito antiga e que passou por um processo de esfriamento ao longo de bilhões de anos e hoje é quente o suficiente para ferver água, apenas.
De acordo com a linha do tempo traçada por Pinfeld e colaboradores, durante os primeiros 20 milhões de anos de vida dessa (ainda) estrela, sua temperatura era de 2.800 graus Celsius, o mesmo que uma anã vermelha. Depois de 100 milhões de anos a temperatura baixou para 1.500 graus e nuvens de silicatos começaram a se condensar em sua atmosfera. Com uma idade de um bilhão de anos a temperatura já era de 1.000 graus, fazendo com que nuvens de metano e vapor d'água trouxessem as características típicas de uma anã marrom. Desde então, J0304 esfriou até chegar a uma temperatura entre 100 e 150 graus Celsius.
Esse objeto tem entre 20 a 30 vezes a massa de Júpiter, o que a faria uma anã marrom, mas com uma temperatura baixa assim, lembre-se que Vênus tem por volta de 450 graus, J0304 está mais para um planeta e não pode realizar qualquer fusão nuclear. Situado a uma distância entre 33 e 55 anos luz de distância, esse é o primeiro objeto conhecido a cruzar a linha cinza entre estrelas e planetas e é o primeiro caso de uma estrela que virou planeta.

Fonte: Globo G1

A idade do aglomerado globular IC 4499

Observações do Hubble feitas do aglomerado globular IC 4499 tem ajudado a apontar sua idade. Observações desse aglomerado dos anos de 1990 sugerem uma idade jovem, desafiante quando comparado com outros aglomerados globulares dentro da Via Láctea.

aglomerado globular IC 4499

© Hubble (aglomerado globular IC 4499)

Contudo, desde as primeiras estimativas, novos dados do Hubble têm sido obtidos e se descobriu que muito provavelmente o IC 4499 tem na verdade a mesma idade de outros aglomerados da Via Láctea, com aproximadamente 12 bilhões de anos.

Por muito tempo acreditou-se que todas as estrelas dentro de um aglomerado globular se formam aproximadamente ao mesmo tempo, uma propriedade que pode ser usada para determinar a idade do aglomerado. Entretanto, observações detalhadas de aglomerados mais massivos têm mostrado que isso não é inteiramente verdade; existem evidências que os aglomerados consistem de múltiplas populações de estrelas nascidas em diferentes épocas. Uma das evidências por trás do comportamento acredita-se que seja a gravidade; pois, aglomerados globulares mais massivos podem juntar mais gás e poeira, que podem posteriormente se transformarem em novas estrelas.

O IC 4499 é um caso especial. Sua massa localiza-se entre os aglomerados de baixa massa, que mostram uma única geração, sendo que os mais complexos e mais massivos aglomerados globulares podem conter mais de uma geração de estrelas. Estudando objetos como o IC 4499, os astrônomos têm a possibilidade de explorar quanto a massa afeta o conteúdo do aglomerado. Os astrônomos não encontraram nenhum sinal de múltiplas gerações de estrelas no IC 4499, suportando a ideia de que os aglomerados menos massivos em geral são constituídos por somente uma geração estelar.

Fonte: ESA

terça-feira, 12 de agosto de 2014

As supernovas mais solitárias do Universo

Uma equipe de pesquisadores liderada por astrônomos e astrofísicos da Universidade de Warwick descobriu que algumas das supernovas mais solitárias do Universo são provavelmente criadas por colisões de anãs brancas com estrelas de nêutrons.

uma anã branca e uma estrela de nêutrons

© Mark A. Garlick (uma anã branca e uma estrela de nêutrons)

"O nosso trabalho examina as chamadas supernovas transientes ricas em cálcio, afirma o Dr. Joseph Lyman, da Universidade de Warwick. "Estas são explosões luminosas com a duração de semanas. No entanto, não são tão brilhantes nem duram tanto tempo quanto as supernovas tradicionais, o que as torna difíceis de descobrir e estudar em detalhe."

Estudos anteriores haviam mostrado que o cálcio compreendia até metade do material expelido nestas explosões, em comparação com apenas uma pequena fração em supernovas normais. Isto significa que estes curiosos eventos podem, em verdade, ser os principais produtores de cálcio no nosso Universo."

"Um dos aspectos mais estranhos é que parecem explodir em locais invulgares. Por exemplo, se observarmos uma galáxia, podemos esperar que as explosões estejam em linha com a luz que vemos da galáxia, já que é aí que as estrelas estão," comenta o Dr. Lyman. "No entanto, uma grande fração destas explosões ocorrem a grandes distâncias das suas galáxias, onde o número de sistemas estelares é minúsculo.

"O que nós abordamos no artigo é se existem sistemas onde estas transientes explodiram, por exemplo, se podem existir aí galáxias anãs muito tênues, o que explica as posições estranhas. Apresentamos observações, até ao mínimo de brilho de possível, para mostrar que de fato não existe nada no local destes transientes, então a questão torna-se, como é que aí chegaram?"

As supernovas transientes ricas em cálcio observadas até ao momento podem ser vistas a dezenas de milhares de parsecs de distância de qualquer potencial galáxia hospedeira, com 1/3 destes eventos a pelo menos 65 mil anos-luz da potencial galáxia hospedeira.

Os cientistas usaram o VLT (Very Large Telescope) no Chile e observações, pelo telescópio espacial Hubble, dos exemplos mais próximos destas transientes ricas em cálcio para tentar detectar qualquer coisa deixada para trás ou na área em redor da explosão.

Estas observações profundas permitiram excluir a presença de galáxias anãs fracas ou aglomerados globulares nos locais destes exemplos mais fracos. Além disso, uma explicação para o colapso de núcleos das supernovas, que as supernovas transientes ricas em cálcio se assemelham, embora mais tênues, é o colapso de uma estrela massiva num sistema binário onde material lhe é retirado. Os cientistas não encontraram evidências de uma companheira binária sobrevivente ou de outras estrelas massivas nas vizinhanças, permitindo-lhes rejeitar estrelas massivas como as progenitoras de transientes ricas em cálcio.

O professor Andrew Levan do Departamento de Física da Universidade de Warwick, afirma: "parecia cada vez mais que as estrelas gigantes hipervelozes não seriam capazes de explicar as posições destas supernovas. Têm que ser estrelas de menor massa e mais duradouras, mas ainda numa espécie de sistema binário pois não se conhece nenhuma maneira de uma única estrela de baixa massa alcançar o estágio de supernova por si só, ou criar um evento parecido com uma supernova."

Os pesquisadores compararam então os seus dados com o que é conhecido como erupções de raios gama de curta duração (SGRBs, ou "short-duration gamma ray bursts"). Estes são também vistos explodindo em locais remotos sem galáxia coincidente detectada. Sabe-se que as SGRBs ocorrem quando duas estrelas de nêutrons colidem, ou quando uma estrela de nêutrons funde-se com um buraco negro, isto tem sido apoiado pela detecção de uma "quilonova" que acompanha a SGRB graças ao trabalho liderado pelo professor Nial Tanvir, colaborador deste estudo. Apesar de uma fusão entre uma estrela de nêutrons e um buraco negro não explicar estas mais brilhantes transientes ricas em cálcio, a equipe de pesquisa considerou que se a colisão fosse ao invés entre uma anã branca e uma estrela de nêutrons, que encaixaria nas suas observações e análises pois: forneceria energia suficiente para gerar o brilho das transientes ricas em cálcio; a presença de uma anã branca iria proporcionar um mecanismo para produzir material rico em cálcio; a presença de uma estrela de nêutrons poderia explicar porque este sistema binário foi descoberto tão longe de uma galáxia hospedeira.

O Dr. Lyman acrescenta: "o que nós propomos é, portanto, que estes sistemas foram expelidos da sua galáxia. Um bom candidato neste cenário é um sistema binário entre uma anã branca e uma estrela de nêutrons. A estrela de nêutrons é formada quando uma estrela gigantesca se torna uma supernova. O mecanismo desta explosão de supernova faz com que a estrela de nêutrons seja ejetada a velocidades muito altas (centenas de quilômetros por segundo). Este sistema veloz pode então escapar da sua galáxia, e se o sistema binário sobreviver à expulsão, a anã branca e a estrela de nêutrons acabam por fundir-se e produzir a explosão transitória."

Os pesquisadores postulam que tais sistemas em fusão, de anãs brancas e estrelas de nêutrons, produzem erupções de raios gama altamente energéticos, motivando novas observações de quaisquer novos exemplos de supernovas transientes ricas em cálcio para confirmação. Adicionalmente, estes sistemas contribuem com fontes significativas de ondas gravitacionais, potencialmente detectáveis por instrumentos futuros que vão ajudar a saber mais sobre a natureza destes sistemas exóticos.

Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Astronomy

Planeta anão pode iluminar o modelo cosmológico

Um candidato a planeta anão, chamado UX25, e sua pequena lua, podem fornecer a primeira evidência experimental de um novo modelo cosmológico que inclui a antigravidade.

ilustração de uma vista do Sol a partir do Cinturão de Kuiper

© JHUAPL/SwRI (ilustração de uma vista do Sol a partir do Cinturão de Kuiper)

O modelo dispensa conceitos como matéria escura, energia escura e inflação cósmica. A proposta de testar essa nova teoria observando o movimento dos dois objetos na borda do Sistema Solar foi anunciada por Alberto Vecchiato e Mario Gai, do Observatório Astrofísico de Turim, na Itália.

Em 1915, a ainda desconhecida Teoria Geral da Relatividade, de Albert Einstein, recebeu um grande impulso de credibilidade quando foi usada para explicar uma discrepância na órbita de Mercúrio que não poderia ser explicada apenas pela física newtoniana.

Agora, quase um século depois, Vecchiato e Gai calculam que o UX25 e seu minúsculo satélite, que orbitam o Sol no cinturão de Kuiper, além de Netuno, podem ser usados como um "laboratório natural" para testar esse modelo do Universo, algo tão novo e ambicioso quanto a relatividade pareceu no início do século passado.

Desenvolvido pelo físico Dragan Hajdukovic, do CERN, o modelo denominado Dipolos Gravitacionais Virtuais é baseado no conceito de que o espaço vazio, também conhecido como vácuo quântico, não é de todo vazio. Em vez disso, o vácuo quântico é formado por "matéria virtual" e partículas de antimatéria que constantemente brotam entre a existência e a inexistência.

A ideia de Hajdukovic é que essas partículas têm cargas gravitacionais opostas, semelhantes a cargas elétricas positivas e negativas. Ele prevê ainda que, na presença de um campo gravitacional, as partículas virtuais do vácuo quântico vão gerar um campo gravitacional secundário que tem um efeito amplificador.

O resultado final é que as galáxias e outros objetos parecerão ter campos gravitacionais mais fortes do que seria previsto apenas pela massa de suas estrelas, uma discrepância que a maioria dos astrônomos explica invocando uma substância hipotética e misteriosa conhecida como matéria escura.

No novo modelo do Universo de Hajdukovic, também não há necessidade da energia escura, a enigmática força que os cientistas acham que está fazendo com que o Universo se expanda em um ritmo acelerado, se as partículas virtuais têm cargas gravitacionais, então o próprio espaço-tempo possui uma pequena carga que faz com que os objetos tenham uma repulsão mútua natural.

Sua teoria pode também dispensar a necessidade da inflação cósmica, um inchaço instantâneo no início do Universo, quando o espaço-tempo teria se expandido mais rápido do que a velocidade da luz.

Hajdukovic já havia sugerido que sua teoria poderia ser testada se fosse encontrado um pequeno planeta com um satélite, ambos com uma órbita elíptica em torno do Sol. O sistema precisa estar localizado longe do Sol e outros corpos maciços que exerçam forte influência gravitacional.

Agora, Vecchiato e Gai sugerem que o modelo de Hajdukovic pode ser testado usando telescópios terrestres e espaciais para observar o sistema UX25, localizado cerca de 43 vezes mais longe do Sol do que a Terra.

"As propriedades dos vácuos quânticos descritos na teoria de Hajdukovic imporiam uma força gravitacional adicional sobre o UX25, perturbando a órbita do sistema," explicou Vecchiato.

O modelo de Hajdukovic prevê que a "taxa de precessão", uma oscilação da pequena lua ao redor do planeta-anão, deve ser maior do que é previsto pela física clássica.

Enquanto a física newtoniana prevê uma taxa de precessão de 0,0064 arco-segundo, pequena demais para ser observada com os métodos atuais, a teoria de Hajdukovic prevê que a taxa de precessão deve ser de 0,23 arco-segundo por período, algo detectável pelo telescópio espacial Hubble e pelo telescópio espacial James Webb, ainda a ser lançado.

De acordo com Vecchiato e Gai, um grande telescópio terrestre, como o VLT (Very Large Telescope), no Chile, também pode ser capaz de fazer as observações necessárias do UX25.

Evidências observacionais para a teoria de Hajdukovic resultariam em uma mudança dramática na forma como os astrônomos e astrofísicos observam e explicam o Universo, disse Gai.

"A maioria dos cientistas hoje acha que a física quântica é restrita ao mundo microscópico... Neste caso, o comportamento microscópico natural do espaço vazio resultaria em um efeito cumulativo de longo alcance atuando até escalas cósmicas," concluiu ele.

Fonte: Physics World

domingo, 10 de agosto de 2014

Observadas gigantescas tempestades na atmosfera de Urano

O tempo em qualquer planeta pode ser muito imprevisível.

tempestades em Urano

© Imke de Pater (UC Berkeley)/Keck Observatory (tempestades em Urano)

A imagem acima mostra ggantescas tempestades nas latitudes médias do hemisfério norte de Urano, que foram obtidas a 05 e 06 de Agosto de 2014, pela câmara de infravermelhos próximos NIRC2 do telescópio de 10 metros do Observatório Keck, no Havaí.

Durante o encontro da Voyager 2 com Urano em 1986, apenas um punhado escasso de nuvens sombrias foram vistas em sua atmosfera. Quando o planeta se aproximou do equinócio em 2007 (ou seja, quando o Sol estava alto, acima do equador), grandes tempestades ocorreram no planeta, mas a maioria delas desapareceu, mas uma em particular manteve-se ativa durante muitos anos.

Esta poderosa tempestade ficou conhecida por Berg, porque lembrava um iceberg à deriva nos mares polares, e foi possivelmente observada, pela primeira vez, pela sonda Voyager 2, durante a sua passagem pelo sistema uraniano em janeiro de 1986.

Berg oscilou periodicamente entre os 32º e os 36º de latitude sul, pelo menos, a partir do ano 2000. Em 2004, a tempestade aumentou consideravelmente o seu brilho, e em 2005 começou a migrar em direção ao norte, o que viria a resultar em dramáticas alterações na sua morfologia. Estas mudanças culminariam com o seu desaparecimento em 2009, quando esta já se encontrava a apenas 5º de distância do equador.

Imagens obtidas esta semana pelo Observatório W. M. Keck, no Havaí, revelaram a presença de uma variedade de gigantescas tempestades no hemisfério norte do planeta, incluindo uma de proporções verdadeiramente monstruosas.

Esta estrutura extremamente brilhante, que observada no dia 06 de Agosto de 2014, é parecida com uma tempestade de brilho similar, vista no hemisfério sul de Urano, nos anos que antecederam e no momento do equinócio.

Apesar desta nova tempestade ser ainda mais brilhante que Berg, a sua morfologia não deixa de ser muito semelhante, possivelmente as duas tempestades partilham estruturas verticais muito similares. Dados obtidos entre 2007 e 2009 sugerem que Berg se encontrava associada a um vórtice atmosférico, um anticiclone profundo apenas visível através das nuvens orográficas que o acompanham.

Os pesquisadores ainda irão determinar qual a verdadeira extensão da atual tempestade nas camadas superiores da atmosfera uraniana; no entanto, as imagens até agora obtidas sugerem que poderá atingir altitudes próximas da tropopausa.

Fonte: Observatório W. M. Keck

sexta-feira, 8 de agosto de 2014

A galáxia espiral NGC 6744

Grande e bela, a galáxia espiral NGC 6744 tem aproximadamente 175.000 anos-luz de diâmetro, maior do que a nossa Via Láctea.

galáxia espiral NGC 6744

© Don Goldman (galáxia espiral NGC 6744)

Ela está localizada a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação do hemisfério celestial sul do Pavão (Pavo). Nós observamos o disco dessa ilha do Universo, próxima de nós, inclinado com relação a linha de visada. A orientação e a composição nos dão uma forte sensação da profundidade para esse retrato colorido da galáxia que cobre uma área no céu com aproximadamente o mesmo tamanho angular da Lua Cheia. O gigantesco núcleo amarelado da galáxia é dominado pela luz de estrelas velhas e frias. Além do núcleo, os braços espirais preenchidos com aglomerados de estrelas jovens e azuis e regiões rosadas de formação de estrelas  varrem uma galáxia satélite menor, localizada na parte inferior esquerda da imagem, uma galáxia que lembra a galáxia satélite da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães.

Fonte: NASA

Sistema estelar com supernova e estrela “zumbi”

Por intermédio do telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, uma equipe de astrônomos avistou um sistema estelar que pode ter deixado para trás uma estrela “zumbi” depois de uma explosão de supernova invulgarmente fraca.

supernova SN 2012Z na galáxia espiral NGC 1309

© Hubble (supernova SN 2012Z na galáxia espiral NGC 1309)

As duas imagens de inserção mostram o antes e depois da supernova 2012Z na galáxia espiral NGC 1309. O X branco no topo da imagem principal marca a localização da supernova na galáxia.

Uma supernova normalmente oblitera a anã branca. Nesta ocasião, os cientistas acreditam que esta supernova fraca pode ter deixado para trás uma parte sobrevivente da anã, uma espécie de estrela “zumbi”.

Enquanto examinavam imagens do Hubble captadas anos antes da explosão estelar, os astrônomos identificaram uma estrela azul companheira que fornecia energia à anã branca, um processo que deu início a uma reação nuclear e libertou esta explosão fraca de supernova. A supernova é do Tipo Iax, menos comum que o seu primo mais brilhante, o Tipo Ia. Foram identificadas mais de 30 destas mini-supernovas que podem deixar para trás uma anã branca sobrevivente.

"Os astrônomos há décadas que procuram sistemas estelares que produzem supernovas do Tipo Ia," afirma o cientista Saurabh Jha da Universidade Rutgers em Piscataway, New Jersey (EUA). "As supernovas do Tipo Ia são importantes porque são usadas para medir grandes distâncias cósmicas e a expansão do Universo. Mas temos muito poucas restrições sobre a forma como as anãs brancas explodem. As semelhanças entre as supernovas do Tipo Iax e as supernovas normais do Tipo Ia fazem com que a compreensão das progenitoras do Tipo Iax seja importante, especialmente porque nenhuma progenitora do Tipo Ia foi conclusivamente identificada. Esta descoberta mostra-nos uma maneira de obtermos uma explosão de uma anã branca."

A supernova fraca, apelidada SN 2012Z, reside na galáxia NGC 1309 a 110 milhões de anos-luz de distância. Foi descoberta em Janeiro de 2012 pelo programa de pesquisa de supernovas do Observatório Lick. Felizmente, a câmara ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble também observou a NGC 1309 durante vários anos antes da explosão de supernova, o que permitiu aos cientistas compararem imagens antes e depois.

Curtis McCully, estudante de graduação da Universidade Rutgers e o autor principal do artigo da equipe, melhorou as imagens da pré-explosão do Hubble e notou um objeto peculiar perto da localização da supernova.

"Fiquei muito surpreso ao ver qualquer coisa no local da supernova. Esperávamos que o sistema progenitor fosse demasiado tênue, como em pesquisas anteriores de progenitoras de supernovas normais do Tipo Ia. Quando a natureza nos surpreende, é emocionante," afirma McCully.

Depois de estudar as cores do objeto e comparando-o com simulações de possíveis sistemas progenitores do Tipo Iax, foi possível concluir que estava sendo observado a luz de uma estrela que tinha perdido a sua camada exterior de hidrogênio, revelando o seu núcleo de hélio.

A equipe planeja usar o Hubble novamente em 2015 para observar a área, dando tempo para a luz da supernova tornar-se fraca o suficiente para revelar uma possível estrela “zumbi” e a companheira de hélio a fim de confirmar a sua hipótese.

"Em 2009, quando estavamos apenas começando a entender esta classe, antecipamos que estas supernovas eram produzidas por um sistema binário composto por uma anã branca e uma estrela de hélio," afirma Ryan Foley, membro da equipe e da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, que ajudou a identificar as supernovas do Tipo Iax como uma nova classe. "Ainda existe um pouco de incerteza neste estudo, mas é essencialmente a validação da nossa asserção."

Outra explicação possível para a natureza invulgar da SN 2012Z é que decorria um movimento de gangorra entre as estrelas do par. A estrela mais massiva evoluiu mais rapidamente para crescer e despejar o seu hidrogênio e hélio na estrela mais pequena. A estrela em rápida evolução tornou-se numa anã branca. A estrela mais pequena ficou maior e engoliu a anã branca. As camadas exteriores desta estrela combinada foram expelidas, deixando para trás a anã branca e o núcleo de hélio da estrela companheira. A anã branca desviou matéria da estrela companheira até que se tornou instável e explodiu como uma mini-supernova, deixando para trás uma estrela “zumbi” sobrevivente.

Os astrônomos já localizaram o rescaldo de uma outra explosão de supernova do Tipo Iax. As imagens da supernova SN 2008ha foram obtidas com o Hubble em Janeiro do ano passado, localizada a 69 milhões de anos-luz na galáxia UGC 12682, mais de quatro anos depois de ter explodido. As imagens mostram um objeto na área da supernova que pode ser a estrela “zumbi” ou a companheira. Os achados serão publicados na revista The Astrophysical Journal.

"A SN 2012Z é uma duas supernovas mais poderosas do Tipo Iax e a SN 2008ha é uma das mais fracas da classe, o que mostra que os sistemas do Tipo Iax são muito diversos," explica Foley, autor principal do artigo sobre SN 2008ha. "E talvez essa diversidade esteja relacionada com a forma com que cada uma das estrelas explode. Tendo em conta que estas supernovas não destroem completamente a anã branca, supomos que algumas destas explosões libertem pouco material e outras libertem muito material."

Os astrônomos esperam que os seus novos achados estimulem o desenvolvimento de melhores modelos para estas explosões de anãs brancas e para uma compreensão mais completa da relação entre as supernovas do Tipo Iax, as supernovas normais do Tipo Ia e os seus sistemas estelares correspondentes.

Os resultados da equipe foram publicados ontem na revista Nature.

Fonte: NASA