O primeiro ano de observações científicas do Gaia

Há uma semana o observatório espacial Gaia da ESA completou o seu primeiro ano de observações científicas no seu modo principal de levantamento.

© Hubble/Gaia (Nebulosa Olho de Gato)

Depois do lançamento, no dia 19 de dezembro de 2013, e de uma longa órbita de seis meses durante o período de comissionamento, o satélite começou as suas observações científicas de rotina no dia 25 de julho de 2014. Localizado no ponto L2 de Lagrange, a 1,5 milhões de quilômetros da Terra, o Gaia estuda estrelas e muitos outros objetos astronômicos enquanto gira, observando porções circulares do céu. Ao medir repetidamente as posições das estrelas com uma precisão extraordinária, o Gaia pode desvendar as suas distâncias e movimentos através da Via Láctea.

Durante os primeiros 28 dias, o Gaia operou num modo especial de estudo em que recolheu amostras de grandes círculos no céu, mas sempre incluindo os polos da eclíptica. Isto significa que o satélite observou as estrelas nessas regiões muitas vezes, fornecendo uma base de dados de valor inestimável para a calibração inicial do Gaia.

No final desta fase, no dia 21 de agosto de 2014, o Gaia deu início à sua operação primária, empregando um levantamento projetado para alcançar a melhor cobertura possível de todo o céu.

Desde o início da sua fase de rotina, o satélite registou 272 bilhões de medições posicionais ou astrométricas, 54,4 bilhões de pontos de dados fotométricos ou de brilho, e 5,4 bilhões de espectros.

A equipe do Gaia durante um ano processou e a analisou estes dados, a caminho de desenvolver os principais produtos científicos do Gaia, enormes catálogos públicos das posições, distâncias, movimentos e outras propriedades de mais de bilhões de estrelas. Devido ao imenso volume de dados e à sua natureza complexa, isto requer um enorme esforço por parte de cientistas e de criadores de software por toda a Europa, que constituem o DPAC (Data Processing and Analysis Consortium) do Gaia.

"Os últimos doze meses foram muito intensos, mas estamos aprendendo a lidar com os dados e estamos ansiosos pelos próximos quatro anos de operações nominais," afirma Timo Prusti, cientista do projeto Gaia da ESA.

"Estamos apenas a um ano de distância da primeira divulgação de dados do Gaia, um catálogo intermediário planejado para o verão de 2016. Com o primeiro ano de dados nas nossas mãos, estamos agora a meio caminho desse marco e somos capazes de apresentar alguns instantâneos preliminares que mostram que o observatório está trabalhando bem e que o processamento de dados está no caminho certo."

Como um exemplo da validação em curso, a equipe do Gaia foi capaz de medir a paralaxe para uma amostra inicial de dois milhões de estrelas.

A paralaxe é o movimento aparente de uma estrela contra um fundo distante observado ao longo de um período de um ano e resulta do movimento real da Terra em torno do Sol; isto é também observado pelo Gaia, uma vez que orbita o Sol ao lado da Terra. Mas a paralaxe não é o único movimento observado pelo Gaia: as estrelas também se movem através do espaço, o que chamamos de movimento próprio.

O Gaia fez uma média de aproximadamente 14 medições para cada estrela no céu, até agora, mas este número não é geralmente suficiente para separar a paralaxe dos movimentos próprios.

Para superar isto, os cientistas combinaram dados do Gaia com posições extraídas do catálogo Tycho-2, com base em dados obtidos entre 1989 e 1993 pelo antecessor do Gaia, o satélite Hipparcos.

Isto restringe a amostra a apenas dois milhões das mais de bilhões de estrelas que o Gaia observou até agora, mas gera algumas ideias iniciais e úteis da qualidade dos seus dados.

Quanto mais perto uma estrela está do Sol, maior a sua paralaxe e, portanto, a paralaxe medida para uma estrela pode ser usada para determinar a sua distância. Por sua vez, a distância pode ser usada para converter o brilho aparente da estrela no brilho verdadeiro ou "luminosidade absoluta".

Os astrônomos traçam as magnitudes absolutas das estrelas contra as suas temperaturas, estimadas a partir das cores das estrelas, para gerar o "diagrama Hertzsprung-Russell", cujo nome honra dois cientistas do século XX que reconheceram que um tal diagrama poderia ser usado como uma ferramenta para compreender a evolução estelar.

© ESA (diagrama Hertzsprung-Russell)

Este gráfico mostra a luminosidade absoluta de quase um milhão de estrelas observadas pelo Gaia em função da sua cor. Os pontos de dados parecem preencher algumas regiões características do diagrama, a maioria deles distribuídos diagonalmente desde o canto superior esquerdo até ao canto inferior direito: esta é a chamada sequência principal de estrelas, identificando todas as estrelas que queimam hidrogênio nos seus núcleos, uma fase que corresponde à maior parte do tempo de vida de uma estrela. Ao longo da sequência principal, as estrelas mais brilhantes e mais massivas estão localizadas na seção superior esquerda do diagrama, e as estrelas mais pequenas e menos brilhantes estão localizadas na seção inferior direita.
O grande grupo de pontos de dados na metade direita do gráfico identifica estrelas gigantes vermelhas: estrelas evoluídas que já esgotaram o hidrogênio nos seus núcleos. À medida que os seus núcleos colapsam sob o seu próprio peso, as camadas exteriores dessas estrelas incham, criando invólucros enormes, frios e avermelhados.

"O nosso primeiro diagrama Hertzsprung-Russell, com luminosidades absolutas baseadas no primeiro ano do Gaia e no catálogo Tycho-2, e informações de cor obtidas em observatórios terrestres, dá-nos uma amostra do que a missão vai proporcionar nos próximos anos," afirma Lennart Lindegren, professor na Universidade de Lund e um dos proponentes originais da missão Gaia.

Dado que o Gaia tem vindo a realizar estudos repetidos do céu para medir os movimentos das estrelas, também tem sido capaz de detectar se alguma mudou de brilho e, ao fazê-lo, começou a descobrir alguns objetos astronômicos muito interessantes.

O Gaia detectou centenas de fontes transientes até agora, sendo a primeira uma supernova no dia 30 de agosto de 2014. Estas deteções são rotineiramente partilhadas com a comunidade em geral, logo que são avistadas sob a forma de "alertas científicos", permitindo o acompanhamento rápido por telescópios terrestres a fim de determinar a sua natureza.

Uma dessas fontes transientes foi observada passando por uma explosão repentina e dramática que aumentou o seu brilho por um fator de cinco. Concluiu-se que o Gaia tinha descoberto o que se chama de "variável cataclísmica", um sistema binário no qual uma das estrelas, uma anã branca quente, devora massa da companheira estelar normal, levando a explosões de luz à medida que o material é ingerido. O sistema também acabou por ser um binário eclipsante, em que a relativamente maior estrela normal passa diretamente em frente da mais pequena, mas mais brilhante, anã branca, tapando-a periodicamente a partir do ponto de vista da Terra.

Invulgarmente, ambas as estrelas neste sistema parecem ter uma abundância de hélio mas pouco hidrogênio. Os dados da descoberta do Gaia e observações de acompanhamento podem ajudar os astrônomos a melhor compreender como as duas estrelas perderam o seu hidrogênio.

O Gaia também descobriu uma grande variedade de estrelas cujo brilho sofre mais alterações regulares ao longo do tempo. Muitas destas descobertas foram feitas entre julho e agosto de 2014, enquanto o Gaia realizava bastantes observações subsequentes de algumas áreas do céu perto dos polos eclípticos. Esta sequência de observações e amostras tornou possível a descoberta e o estudo de estrelas variáveis localizadas nestas regiões.

A famosa Grande Nuvem de Magalhães (LMC), uma galáxia anã satélite da Via Láctea, está localizada perto do polo sul da eclíptica. O Gaia forneceu curvas de luz detalhadas de dúzias de estrelas variáveis do tipo RR Lyrae na LMC e os detalhes revelados nas mesmas atestam a alta qualidade dos dados.

Outro objeto curioso estudado durante a mesma fase da missão: a Nebulosa Olho de Gato, vista no topo desta postagem. Também conhecida como NGC 6543, é uma nebulosa planetária situada perto do polo norte da eclíptica.

As nebulosas planetárias são formadas quando as camadas exteriores de uma velha estrela de baixa massa são expelidas e interagem com o meio interestelar circundante, deixando para trás uma anã branca compacta. O Gaia fez mais de 200 observações da Nebulosa Olho de Gato e registou mais de 84.000 deteções que traçam com precisão os intricados filamentos gasosos por que tais objetos são famosos. À medida que as observações continuam, o Gaia será capaz de ver a expansão dos nós nebulares, nesta e noutras nebulosas planetárias.

Mais perto de casa, o Gaia detectou uma grande quantidade de asteroides, pequenos corpos rochosos que povoam o nosso Sistema Solar, principalmente entre as órbitas de Marte e Júpiter. Tendo em conta que estão relativamente próximos e que orbitam o Sol, os asteroides movem-se contra o fundo estelar nas imagens astronômicas, aparecendo num instantâneo de um determinado campo, mas não em imagens do mesmo campo obtidas em momentos posteriores.

Os cientistas do Gaia desenvolveram um software especial para procurar estes dados extremos, combinando-os com as órbitas de asteroides conhecidos a fim de os remover dos dados que estão sendo usados para estudar estrelas. Mas, por sua vez, esta informação será utilizada para caracterizar asteroides conhecidos e para descobrir milhares de novos.

Finalmente, além das medições astrométricas e fotométricas, o Gaia tem recolhido espectros de muitas estrelas. Estes dados serão utilizados para determinar os movimentos das estrelas ao longo da linha de visão medindo ligeiras mudanças nas posições das linhas de absorção no seu espectro devido ao efeito Doppler. Mas nos espectros de algumas estrelas quentes, o Gaia também observou linhas de absorção em gás de material interestelar de primeiro plano, o que permitirá aos cientistas medir a sua distribuição.

"Estes estudos iniciais demonstram a qualidade dos dados recolhidos até agora pelo Gaia e as capacidades de processamento. Os produtos finais dos dados ainda não estão prontos, mas estamos trabalhando arduamente para fornecer o primeiro no próximo ano," conclui Timo.

Fonte: ESA

Um par de buracos negros no centro do quasar mais próximo

Astrônomos usando o telescópio espacial Hubble descobriram que a Markarian 231 (Mrk 231), a galáxia mais próxima da Terra que abriga um quasar, é alimentada por dois buracos negros centrais girando violentamente um em relação ao outro.

© Hubble/A. Evans (Markarian 231)

A descoberta sugere que os quasares, os brilhantes núcleos das galáxias ativas, podem normalmente abrigar dois buracos negros centrais que caem, um na órbita do outro como resultado da fusão de duas galáxias. Como um par de patinadores, o buraco negro duplo gera uma tremenda quantidade de energia que faz o núcleo da galáxia que o abriga se sobrepor ao brilho da população de bilhões de estrelas da galáxia, que os cientistas então identificam como quasares.

Os cientistas procuraram nas observações de arquivo do Hubble feitas na radiação ultravioleta emitida do centro da Mrk 231 para descobrir  o que eles descrevem como propriedades extremas e surpreendentes.

Se somente um buraco negro estivesse presente no centro do quasar, todo o disco de crescimento, faria o gás quente ao redor brilhar na radiação ultravioleta. Ao invés disso, o brilho ultravioleta do disco empoeirado abruptamente cai em direção ao centro. Isso fornece uma evidência observacional que o disco apresenta um formato de rosca circulando o buraco negro central. A melhor explicação para os dados observacionais, com base nos modelos dinâmicos, é que o centro do disco é cavado pela ação dos dois buracos negros orbitando um ao redor do outro. O segundo e menor buraco negro orbita na borda interna do disco de crescimento, e tem seu próprio disco com um brilho ultravioleta.

“Nós estamos extremamente animados sobre essa descoberta, pois ela não somente mostra a existência de um buraco negro binário próximo na Mrk 231, mas também mostra uma nova maneira de se pesquisar sistematicamente buracos negros binários, por meio da natureza de sua emissão da luz ultravioleta”, disse Youjun Lu do National Astronomical Observatories da China, e da Chinese Academy of Sciences.

“A estrutura do nosso Universo, onde as galáxias gigantes e os aglomerados de galáxias, crescem por fusão de sistemas menores, em sistemas maiores, e buracos negros binários são consequências naturais dessas fusões de galáxias”, adicionou o co-pesquisador Xinyu Dai, da Universidade de Oklahoma.

Estima-se que o buraco negro central tenha uma massa equivalente a 150 milhões de vezes a massa do nosso Sol, e o seu companheiro tem uma massa de 4 milhões de massas solares. A dupla dinâmica completa uma órbita um ao redor do outro a cada 1,2 anos.

O buraco negro de massa menor é a parte remanescente de uma galáxia menor que se fundiu com a Mrk 231. Evidência de uma fusão recente vem da assimetria da galáxia hospedeira, e a longa cauda de jovens estrelas azuis.

O resultado da fusão tem feito da Mrk 231, uma galáxia energética de explosão de estrelas com uma taxa de formação estelar de 100 vezes maior do que a taxa na Via Láctea. O gás alimenta o motor do buraco negro, disparando fluxos de gás turbulentos que incitam um nascimento estelar em forma de fogos artifícios.

Acredita-se que os buracos negros binários farão o movimento em espiral juntos e colidirão dentro de poucas centenas de milhares de anos.

A Mrk 231 está localizada a cerca de 581 milhões de anos-luz de distância.

Os resultados foram publicados na edição de 14 de Agosto de 2015 do The Astrophysical Journal.

Fonte: Space Telescope Science Institute

A Grande Nuvem de Magalhães

O navegador português do século XVI Fernão de Magalhães e sua tripulação tiveram muito tempo para estudar os céus meridionais durante a longa viagem da primeira circum-navegação do planeta Terra.

© Carlos Fairbairn (Grande Nuvem de Magalhães)

Como resultado, dois objetos difusos semelhantes a nuvens, facilmente visíveis para os observadores do hemisfério sul, são hoje conhecidos por Nuvens de Magalhães. De fato, estas nuvens são na verdade galáxias satélites da nossa, a galáxia espiral Via Láctea, que é muito maior.

Localizada a cerca de 160.000 anos luz na direção da constelação de Dorado, a Grande Nuvem de Magalhães (LMC) é vista aqui nesta notável imagem colorida de campo profundo.

Esta galáxia irregular vizinha se espalha por 15.000 anos luz e sendo a mais massiva das galáxias satélites que acompanham a nossa galáxia.

A LMC foi palco da supernova mais próxima da Terra dos tempos modernos, a SN 1987A.

A região que se destaca logo abaixo do centro da imagem é 30 Doradus, conhecida como a magnifica Nebulosa da Tarântula, uma gigantesca região de formação estelar com 1.000 anos luz de diâmetro.

Fonte: NASA

Collinder 399: O Cabide

Será este cabide um aglomerado estelar ou um asterismo?

© John Chumack (Collinder 399)

Este suspense cósmico foi debatido durante grande parte do século passado, já que astrônomos se perguntavam se este objeto visível com binóculos é realmente um aglomerado aberto cujas partes são fisicamente associadas entre si ou uma projeção casual.

Essas projeções estelares casuais são conhecidas como asterismos, e um exemplo disso é o popular Big Dipper. Medições precisas feitas recentemente a partir de diferentes pontos de vista na órbita da Terra em torno do Sol revelaram recentemente mudanças angulares discrepantes indicando que o Cabide pode ser mais bem descrito como um asterismo. Mais formalmente conhecido como Collinder 399, este brilhante agrupamento estelar pode ser visto com uma envergadura maior que a da Lua cheia na direção da constelação da Raposa (Vulpecula).

Fonte: NASA

NGC 6888: A Nebulosa Crescente

A NGC 6888, também conhecida como a Nebulosa Crescente, é uma bolha cósmica que tem aproximadamente 25 anos-luz de diâmetro, e que foi inflada pelos ventos produzidos por uma estrela central, brilhante e massiva.

© Daniel López (NGC 6888)

Esse retrato colorido da nebulosa usa dados de imagens de banda estreita combinados numa paleta de cores do Hubble. Essa imagem mostra as emissões dos átomos de enxofre, hidrogênio e oxigênio nas tonalidades vermelhas, verde e azul, respectivamente. A estrela central da NGC 6888 é classificada como uma estrela do tipo Wolf-Rayet (WR 136). A estrela está expelindo seu envelope externo através de um vento estelar forte, ejetando o equivalente a uma massa do Sol a cada 10.000 anos. As complexas estruturas da nebulosa resultam provavelmente da interação do vento estelar forte com material ejetado em fases anteriores. Queimando combustível numa taxa prodigiosa e perto do fim da sua vida, essa estrela deve deixar de existir por meio de uma espetacular explosão de supernova. Encontrada na constelação rica em nebulosas de Cygnus, a NGC 6888 está a aproximadamente 5.000 anos-luz de distância da Terra.

Fonte: NASA

"Pedras planetárias" foram os blocos de construção dos maiores planetas

Pesquisadores do SwRI (Southwest Research Institute) e da Universidade de Queen, no Canadá, desvendaram o mistério de como Júpiter e Saturno provavelmente foram formados.

© NASA/JPL-Caltech (ilustração de um sistema estelar jovem e os gigantes gasosos)

Ironicamente, os maiores planetas do Sistema Solar foram provavelmente formados primeiro. Júpiter e Saturno, que são na sua maioria hidrogênio e hélio, presumivelmente acumularam os seus gases antes da nebulosa solar se dispersar. As observações de sistemas estelares jovens mostram que os discos gasosos que formam planetas geralmente têm uma vida útil de apenas 1 a 10 milhões de anos, o que significa que os gigantes gasosos no nosso Sistema Solar formaram-se provavelmente dentro desse espaço de tempo. Em contraste, a Terra provavelmente demorou pelo menos 30 milhões de anos a formar-se e, no máximo, até 100 milhões de anos. Assim sendo, como é que Júpiter e Saturno formaram-se tão rapidamente?

A teoria mais aceita para a formação dos gigantes gasosos é o chamado modelo de acreção de núcleo. Neste modelo, um núcleo do tamanho de um planeta, constituído por gelo e rocha, forma-se primeiro. Em seguida, o fluxo de gás e poeira interestelar anexa-se ao planeta em crescimento. No entanto, este modelo tem um calcanhar de Aquiles; especificamente, o primeiro passo do processo. A acumulação de uma atmosfera massiva requer um núcleo sólido com cerca de 10 vezes a massa da Terra. No entanto, estes objetos grandes, semelhantes a Urano e Netuno, tiveram de formar-se em apenas alguns milhões de anos.

No modelo padrão de formação planetária, os núcleos rochosos crescem à medida que objetos de tamanho similar são acumulados e assimilados através de um processo chamado acreção. As rochas incorporam outras rochas, criando montanhas; montanhas fundem-se com outras montanhas, levando a objetos do tamanho de cidades, e assim por diante. No entanto, este modelo não é capaz de produzir núcleos planetários suficientemente grandes num suficientemente curto espaço de tempo, a fim de explicar Saturno e Júpiter.

"O problema da escala de tempo está preso nas nossas gargantas há já algum tempo," afirma o Dr. Hal Levison, cientista do SwRI. "Não se sabia exatamente como objetos como Júpiter e Saturno podiam sequer existir," disse Levison. Novos cálculos feitos pela equipe mostram que os núcleos de Júpiter e Saturno podem formar-se dentro do espaço de tempo de 10 milhões de anos caso cresçam acumulando gradualmente uma população de pedras planetárias, objetos gelados com cerca de 30 centímetros em diâmetro. Observações recentes mostraram que o gás pode desempenhar um papel fundamental no aumento da eficiência da acreção. Assim, as pedras que entrem em órbita podem espiralar para o protoplaneta e ser assimiladas, assistidas pelo gás.

Levison, a Dra. Katherine Kretke e o Dr. Martin Duncan (ambos da Universidade de Queen em Kingston, Ontário) mostram que a acreção de "seixos" planetários pode produzir a estrutura observada do Sistema Solar desde que os seixos se tenham formado a um ritmo suficientemente lento para que os planetas em crescimento tenham tempo para interagir gravitacionalmente uns com os outros.

"Caso as pedras se formem demasiado depressa, a acreção levaria à formação de centenas de Terra geladas," afirma Kretke. "Os núcleos em crescimento precisam de algum tempo para arremessar os seus concorrentes para longe dos seixos, efetivamente fazendo com que 'passem fome'. É por isso que foram formados apenas um par de gigantes gasosos."

"Que eu saiba, este é o primeiro modelo a reproduzir a estrutura do Sistema Solar exterior, com dois gigantes gasosos, dois gigantes de gelo (Urano e Netuno) e um Cinturão de Kuiper intocado," comenta Levison.

"Depois de muitos anos realizando simulações computacionais do modelo padrão sem sucesso, é um alívio encontrar um novo modelo que é tão bem sucedido," acrescenta Duncan.

A descoberta, que muda a nossa visão de como todos os planetas se podem ter formado, foi publicada na edição desta semana da revista Nature.

Fonte: Southwest Research Institute

O coração tumultuoso da Via Láctea

A imagem abaixo mostra poderosos remanescentes de estrelas mortas e sua ação sobre o gás circundante, sendo obtida por uma equipe internacional de astrônomos do Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics através do observatório de raios X XMM-Newton da ESA, revelando alguns dos processos mais intensos que ocorrem no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea.

© ESA/XMM-Newton/G. Ponti (regiões centrais da Via Láctea)

A imagem acima mostra as regiões centrais da Via Láctea observadas pelo observatório de raios X XMM-Newton da ESA. A imagem combina dados recolhidos com energia entre 0,5 e 2 keV (vermelho), de 2 a 4,5 keV (verde) e 4,5 e 12 keV (azul). Corresponde a cerca de 2,5º no céu, equivalente a mais ou menos mil ano-luz.

As fontes brilhantes e parecidas a pontos que se destacam ao longo da imagem rastreiam sistemas estelares binários em que uma das estrelas chegou ao fim da sua vida, evoluindo para um objeto compacto e denso, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Por causa das suas altas densidades, estes remanescentes compactos devoram massa da sua estrela companheira, aquecendo o material e fazendo-o brilhar em raios X.

A região central da Via Láctea também contém estrelas jovens e aglomerados estelares, e alguns destes são visíveis como fontes brancas ou vermelhas espalhadas pela imagem, que abrange cerca de mil anos-luz.

A maioria da ação ocorre no centro, onde as nuvens difusas de gás estão sendo esculpidas por ventos poderosos aquecidos por estrelas jovens, bem como por supernovas, a morte explosiva de estrelas gigantes.

O buraco negro supermassivo situado no centro da Via Láctea é também responsável por parte desta ação. Conhecido como Sagitário A*, este buraco negro tem uma massa milhões de vezes superior à do Sol e está localizado dentro da fonte difusa e brilhante para a direita do centro da imagem.

Apesar dos buracos negros não emitirem luz, a sua imensa força gravitacional puxa matéria circundante que, no processo, emite luz em vários comprimentos de onda, mais notavelmente em raios X. Além disso, dois lóbulos de gás quente prolongam-se para cima e para baixo do buraco negro.

Acredita-se que estes lóbulos são provocados, ou diretamente pelo buraco negro, que engole parte do material que flui na sua direção mas expele a maioria, ou pelo efeito cumulativo de inúmeros ventos estelares e explosões de supernova que ocorrem neste ambiente denso.

Esta imagem, que mostra uma visão sem precedentes do núcleo energético da Via Láctea, foi processada num novo estudo graças à compilação de todas as observações desta região executadas pelo XMM-Newton, somando cerca de mês e meio de exposição no total.

A grande estrutura elíptica para baixo e para a direita de Sagitário A* é uma super-bolha de gás quente, provavelmente inchado pelos remanescentes de várias supernovas no seu centro. Embora esta estrutura já seja conhecida, este estudo confirma pela primeira vez que consiste de uma única bolha gigante, em vez da superposição de vários remanescentes individuais ao longo da nossa linha de visão.

Outra grande bolsa de gás quente, designada "Bolha de Arco" devido à sua forma crescente, pode ser vista perto do centro da imagem, para baixo e para a esquerda do buraco negro supermassivo. A bolsa é inflada pelos ventos fortes de estrelas num aglomerado próximo, bem como por supernovas; o remanescente de uma dessas explosões, uma candidata a nebulosa de vento de pulsar, foi detectada no núcleo da bolha.

O rico conjunto de dados compilados neste levantamento contém observações que abrangem toda a gama de energias de raios X cobertas pelo XMM-Newton; estas incluem algumas energias correspondentes à luz emitida por elementos pesados como o silício, enxofre e argônio, luz esta produzida principalmente pelas explosões de supernovas. Ao combinar estas informações adicionais presentes nos dados, foi obtida outra visão complementar do Centro Galáctico, que revela bem os lóbulos e as bolhas descritas anteriormente.

Além disso, esta imagem alternativa também exibe a emissão, embora muito fraca, de plasma quente nas secções superior e inferior da imagem. Este plasma quente pode ser o efeito macroscópico coletivo de fluxos gerados pela formação estelar ao longo desta zona central inteira.

Outra das possíveis explicações para tal emissão liga-a ao passado turbulento do buraco negro supermassivo, agora não tão ativo. Os astrônomos pensam que, no início da história da nossa Galáxia, Sagitário A* reunia e expelia massa a um ritmo muito mais elevado, tal como os buracos negros encontrados no centro de muitas galáxias, e que estas nuvens difusas de plasma quente poderão ser um legado da sua atividade antiga.

Fonte: ESA

M27: Não é um cometa

Enquanto caçava cometas nos céus acima da França do século XVIII, o astrônomo Charles Messier manteve diligentemente uma lista de objetos encontrados que definitivamente não eram cometas.

© Francesco di Biase (M27)

Este é o número 27 em sua agora famosa lista de não-cometas. Na verdade, os astrônomos do século XXI identificariam o objeto como uma nebulosa planetária, mas tampouco é um planeta, embora pareça redondo e lembre um planeta quando visto através de um pequeno telescópio. Messier 27 (M27) é um excelente exemplo de nebulosa de emissão gasosa, criada quando o combustível nuclear de uma estrela tipo sol se exaure em seu núcleo. A nebulosa se forma quando as camadas externas da estrela são expelidas para o espaço, com um brilho visível gerado por átomos excitados pela intensa, mas invisível luz ultravioleta da estrela moribunda. Conhecida pelo nome popular de Nebulosa do Haltere, a bela e simétrica nuvem interestelar de gases tem mais de 2,5 anos-luz de diâmetro e está a cerca de 1.200 anos-luz de distância na constelação de Vulpecula (Raposa). Esta impressionante montagem em cores destaca detalhes na bem estudada região central e também características mais esmaecidas e que são raramente fotografadas no halo exterior da nebulosa. A foto também contém imagens feitas em banda estreita com o uso de filtros sensíveis à emissão de átomos de enxofre, hidrogênio e oxigênio.

Fonte: NASA

Estrelas irmãs

Os aglomerados estelares abertos como o que se vê nesta imagem não são apenas perfeitos para tirar bonitas fotografias.

© ESO (o rico aglomerado estelar IC 4651)

A maioria das estrelas forma-se no seu interior e estes aglomerados podem ser usados pelos astrônomos como laboratórios para estudar como é que as estrelas evoluem e morrem. Esta imagem foi obtida pelo instrumento Wide Field Imager (WFI) montada permanentemente no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla. O instrumento WFI consiste em vários detectores CCD num total de 67 milhões de pixels e pode observar uma área do céu tão grande como a Lua Cheia. Permite fazer observações desde o visível até ao infravermelho próximo, com mais de 40 filtros disponíveis. Para esta imagem apenas foram utilizados três destes filtros.

O salpicado de estrelas que podemos ver nesta nova imagem do ESO é o aglomerado estelar aberto IC 4651, situado na Via Láctea na constelação do Altar, a cerca de 3.000 anos-luz de distância. O aglomerado tem cerca de 1,7 bilhões de anos, o que corresponde à meia-idade em termos de aglomerados. O IC 4651 foi descoberto por Solon Bailey, pioneiro no estabelecimento de observatórios em locais altos e secos nos Andes. Este objeto foi catalogado em 1896 pelo astrônomo dinamarquês-irlandês John Louis Emil Dreyer.
Conhecem-se na Via Láctea mais de mil destes aglomerados abertos, no entanto pensa-se que existam muitos mais. Muitos destes objetos foram já estudados com grande detalhe. Observações de aglomerados estelares como este fizeram avançar o nosso conhecimento sobre a formação e evolução da Via Láctea e das estrelas individuais no seu interior,  e permitem também aos astrônomos testarem modelos de evolução estelar.
As estrelas de IC 4651 formaram-se todas ao mesmo tempo a partir da mesma nuvem de gás. Embora muitas das estrelas captadas nesta imagem pertençam a IC 4651, a maioria das estrelas mais brilhantes encontram-se na realidade entre nós e o aglomerado e muitas das mais fracas estão mais distantes. Estas estrelas irmãs estão ligadas apenas de forma leve pela atração entre si e pelo gás entre elas. À medida que as estrelas do aglomerado interagem com outros aglomerados e com nuvens de gás na galáxia, e à medida que o gás entre as estrelas é utilizado para formar mais estrelas ou é lançado para fora do aglomerado, a estrutura do aglomerado começa a modificar-se. Eventualmente, a massa restante no aglomerado torna-se suficientemente pequena para que as estrelas possam escapar. Observações recentes de IC 4651 mostraram que o aglomerado contém uma massa de 630 vezes a massa solar. Esta quantidade é de fato muito maior que os números obtidos em estudos anteriores, os quais observaram regiões menores, deixando por isso de fora muitas das estrelas do aglomerado que se encontram longe do seu centro. Estima-se que inicialmente teria pelo menos 8.300 estrelas, num total de 5.300 vezes a massa do Sol.

Como este aglomerado é relativamente velho, uma parte desta massa perdida é devida às estrelas mais massivas do aglomerado já terem atingido o final das suas vidas e terem explodido sob a forma de supernovas. No entanto, a maioria das estrelas que se perderam não morreram, mas apenas se deslocaram. Elas teriam sido arrancadas do aglomerado ao passar por uma nuvem gigante de gás ou após um encontro próximo com um aglomerado vizinho, ou simplesmente afastaram-se.
Uma fração destas estrelas perdidas pode estar ainda gravitacionalmente ligada ao aglomerado, estando à volta dele mas a uma grande distância. As outras estrelas perdidas teriam migrado para longe do aglomerado e juntado-se a outros, ou teriam se instalado em outro local qualquer da Via Láctea. Provavelmente, o Sol já fez parte de um aglomerado como IC 4651 até que, tanto a nossa estrela como as suas irmãs, se separaram e gradualmente se espalharam pela Via Láctea.

Fonte: ESO

Um casal cósmico

Aqui vemos o emparelhamento cósmico espetacular da estrela Hen 2-427, mais comumente conhecida como WR 124, e a nebulosa M1-67 que a rodeia.

© Hubble/Judy Schmidt (Hen 2-427 e M1-67)

Ambos os objetos, captados pelo telescópio espacial Hubble da NASA/ESA são encontrados na constelação de Sagitário e estão localizados a 15.000 anos-luz de distância.

A estrela Hen 2-427 brilha no centro desta imagem explosiva e ao redor do amontoado de gás quente são ejetados para o espaço com mais de 150.000 quilômetros por hora. Enquanto o Sol perde 10^-14 de sua massa durante um ano, uma estrela Wolf-Rayet perde 10^-5 massas solares por ano.

A Hen 2-427 é uma estrela Wolf-Rayet, que é uma estrela muito quente com uma temperatura de 35.900K e a caracterizada por uma ejeção de massa violenta.

As estrelas Wolf-Rayet foram descobertas espectroscopicamente em 1867 pelos astrônomos franceses Charles Wolf e Georges Rayet usando espectroscopia visual no Observatório de Paris.

A nebulosa M1-67 possui uma idade estimada de não mais de 10.000 anos, mas apesar de jovem produz uma bela e magnífica vista astronômica.

Fonte: NASA

Descoberta colisão de galáxias mais próxima da Terra

Uma espetacular colisão de galáxias foi descoberta além da Via Láctea. A descoberta do sistema mais próximo já descoberto foi anunciada por uma equipe de astrônomos liderada pelos professores Quentin Parker da Universidade de Hong Kong e Albert Zijlstra na Universidade de Manchester.

© Ivan Bojicic (imagem colorida da colisão de galáxias)

A galáxia está a 30 milhões de anos-luz de distância, o que significa que ela é relativamente próxima. Ela foi chamada de Roda de Kathryn, em homenagem à sua semelhança com o famoso fogo de artifício e também em homenagem à esposa do coautor do trabalho.

Esses sistemas são muito raros e nascem da colisão entre duas galáxias de tamanhos similares. As ondas de choque geradas na colisão comprimem o reservatório de gás em cada galáxia e disparam a formação de novas estrelas. Isso cria um espetacular anel de intensa emissão, e ilumina o sistema, do mesmo modo que a Roda Catherine ilumina a noite num show de fogos de artifício.

As galáxias crescem através de colisões, mas é raro registrar esse processo acontecendo, e é extremamente raro ver o anel da colisão em progresso. Pouco mais de 20 sistemas com anéis completos são conhecidos.

A Roda de Kathryn foi descoberta durante uma pesquisa especial de vasto campo da parte sul da Via Láctea realizada com o telescópio Schmidt do Reino Unido, localizado na Austrália. Ele usou uma região restrita de comprimento de onda centrada na chamada linha de emissão H-alpha vermelha do hidrogênio gasoso. Essa joia rara foi descoberta durante uma pesquisa das imagens pelas partes remanescentes de estrelas moribundas na nossa Via Láctea. Os autores ficaram surpresos ao encontrar também esse espetacular anel cósmico, localizada remotamente além da poeira e do gás da Via Láctea na constelação de Ara.

A galáxia de anel recém-descoberta é sete vezes mais próxima do que qualquer outra já descoberta, e quarenta vezes mais próxima do que a famosa galáxia Cartwheel. O anel é localizado atrás de um denso campo estelar e perto de uma estrela brilhante de primeiro plano, e isso é um dos motivos que esse anel não havia sido notado antes. Existem muito poucas galáxias nessa vizinhança, e a detecção de uma colisão numa região assim vazia do espaço é muito complicada.

O Professor Parker, disse, “Esse sistema não é só visualmente impressionante, mas ele é perto o suficiente para que seja considerado um alvo ideal para um estudo detalhado. O anel tem também pouca massa, poucos bilhões de vezes a massa do Sol, ou menos de 1% da massa da Via Láctea; assim, nossa descoberta mostra que os anéis de colisão podem se formar ao redor de galáxias bem menores do que se pensava anteriormente.”

O Professor Zijstra adicionou, “Não é muito frequente você dar um nome para qualquer objeto no céu. Mas eu acho que a Roda de Kathryn se ajusta muito bem ao objeto, lembrando os fogos de artifício e dando continuidade a nomear objetos em homenagem àqueles que amamos.”

Galáxias menores, são mais comuns do que galáxias grandes, implicando que os anéis de colisão poderiam ser dez vezes mais comuns do que se pensava anteriormente. Os autores pretendem realizar estudos mais detalhados usando telescópios maiores já que a galáxia descoberta é atualmente a única desse tipo, perto o suficiente para ser estudada em detalhe.

Um artigo intitulado “Kathryn’s Wheel: A spectacular galaxy collision discovered in the Galactic neighbourhood” aparece no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Royal Astronomical Society

Buraco negro paradoxal numa galáxia anã

Astrônomos usando o observatório de raios X Chandra da NASA e o telescópio Clay de 6,5 metros no Chile, identificaram o menor buraco negro supermassivo já detectado no centro de uma galáxia.

© Chandra/SDSS (galáxia anã RGG 118)

A imagem acima foi feita pelo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e o detalhe mostra uma imagem feita pelo Chandra do centro da galáxia. A fonte pontual de raios X, é produzida pelo gás quente que faz um movimento de redemoinho ao redor do buraco negro.

Esse objeto paradoxal poderia fornecer pistas sobre qual o tamanho de buracos negros formados juntos com suas galáxias hospedeiras a 13 bilhões de anos atrás ou mais.

Os astrônomos estimam que esse buraco negro supermassivo tem cerca de 50.000 vezes a massa do Sol. Isso é menos da metade do buraco negro anterior de menor massa encontrado no centro de uma galáxia.

O buraco negro está localizado no centro do disco da galáxia anã, chamada de RGG 118, localizada a cerca de 340 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Os pesquisadores estimaram a massa do buraco negro estudando o movimento do gás frio perto do centro da galáxia, usando dados na luz visível obtidos pelo telescópio Clay. Eles usaram os dados do Chandra para descobrir o brilho em raios X do gás quente espiralando na direção do buraco negro. Eles encontraram que a força de empurrão da pressão da radiação desse gás quente é equivalente a cerca de 1% da força da gravidade interna, o que se ajusta bem com as propriedades de outros buracos negros supermassivos.

Anteriormente, uma relação tinha sido notada entre a massa dos buracos negros supermassivos e o intervalo de velocidades das estrelas no centro da galáxia hospedeira. Essa relação também é mantida para a RGG 118 e seu buraco negro.

O buraco negro na RGG 118 é cerca de 100 vezes menos massivo do que o buraco negro supermassivo encontrado no centro da Via Láctea. Ele é também cerca de 200.000 vezes menos massivo do que o buraco negro mais massivo já encontrado no centro de outras galáxias.

Os astrônomos estão tentando entender a formação de buracos negros com bilhões de vezes a massa solar que têm sido detectados a menos de um bilhão de anos depois do Big Bang. O buraco negro na RGG 118 fornece aos astrônomos uma oportunidade de estudar um buraco negro supermassivo, pequeno e próximo, pertencente à primeira geração  de buracos negros que não são detectáveis pela nossa tecnologia atual.

Acredita-se que os buracos negros supermassivos podem se formar quando grandes nuvens de gás, com uma massa entre 10.000 e 100.000 vezes a massa do Sol, colapsa num buraco negro. Muitos desses buracos negros semeiam então fusões para formar buracos negros supermassivos ainda maiores. De maneira alternativa, um buraco negro supermassivo poderia surgir de uma estrela gigante, com cerca de 100 vezes a massa do Sol, que no final da sua vida, depois de consumir todo o seu combustível, colapsa e forma um buraco negro.

Os pesquisadores continuarão observando outros buracos negros supermassivos que são comparáveis em tamanho ou até mesmo menores que esse observado na RGG 118, para ajudar a escolher entre as duas opções mencionadas acima e refinar assim seu entendimento sobre como esses objetos crescem.

Um artigo foi aceito para publicação no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Metano e água encobrem exoplaneta parecido com Júpiter

Indo para além da descoberta e fotografando um jovem Júpiter, astrônomos usando o GPI (Gemini Planet Imager) do Observatório Gemini examinaram um mundo recém-descoberto em detalhes sem precedentes.

© Danielle Futselaar/Franck Marchis/Instituto SETI (ilustração do exoplaneta 51 Eridani b)

Descobriram um exoplaneta com cerca de duas vezes a massa de Júpiter, o mais parecido com um planeta do Sistema Solar já observado diretamente em torno de outra estrela.

O planeta, conhecido como 51 Eridani b, orbita a sua estrela hospedeira a cerca de 13 vezes a distância Terra-Sol (equivalente a estar entre Saturno e Urano no nosso Sistema Solar). O sistema está localizado a cerca de 100 anos-luz de distância. Os dados do Gemini também fornecem aos cientistas a mais forte deteção espectroscópica de metano na atmosfera de um planeta fora do nosso Sistema Solar, acrescentando às suas semelhanças com os planetas gigantes do nosso Sistema Solar.

"Muitos dos exoplanetas já observados diretamente têm atmosferas que parecem estrelas muito frias," afirma Bruce Macintosh, da Universidade de Stanford, que liderou a construção do GPI e agora lidera a caça de planetas.

"Este excelente resultado é uma demonstração clara das incríveis capacidades espectroscópicas e de imagem do GPI," afirma Chris Davis, da Divisão de Astronomia do NSF (National Science Foundation), que supervisiona o financiamento do Observatório Gemini. "As pesquisas exoplanetárias agora possíveis com o Gemini vão, sem dúvida, levar a uma bastante melhor compreensão do número de gigantes gasosos em órbita de estrelas vizinhas, das características das suas atmosferas e, finalmente, do modo como os planetas gigantes como Júpiter e Saturno são formados."

A descoberta faz parte do esforço mais amplo da equipe em encontrar e caracterizar novos planetas chamado GPIES (GPI Exoplanet Survey). O levantamento espera explorar mais de 600 estrelas que podem hospedar sistemas planetários; até agora observaram quase uma centena de estrelas. "Este é exatamente o tipo de sistema que imaginamos descobrir quando projetamos o GPI," afirma James Graham, professor da Universidade de Berkeley e cientista do projeto GPI.

"O GPI é capaz de dissecar a luz de exoplanetas em detalhes sem precedentes para que possamos agora caracterizar outros mundos como nunca," comenta Christian Marois do NRC (National Research Council) do Canadá. Marois, um dos quase 90 pesquisadores da equipe, foi pioneiro em muitas das estratégias de observação e técnicas de redução de dados que desempenharam um papel fundamental na detecção e análise do novo planeta. A luz do planeta é muito tênue, um milhão de vezes mais fraca que a luz da estrela, mas o GPI consegue vê-lo claramente. "O planeta é tão tênue e está localizado tão perto da sua estrela, que é também o primeiro exoplaneta observado diretamente a ser totalmente compatível com os modelos de formação planetária de sistemas parecidos com o Sistema Solar," explica Marois.

As observações do Gemini também foram acompanhadas pelo Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Havaí, a fim de verificar a descoberta.

Fredrik Rantakyro, cientista do instrumento GPI, acrescenta: "Desde que era criança, sonhava com planetas em torno de outras estrelas e com as vidas que possivelmente poderiam existir lá. Como astrônomo, é normal trabalhar com telescópios avançados mas não é normal o coração bater mais depressa. É exatamente o que aconteceu com este sonho tornado realidade de descobrir um irmão de Júpiter!"

O 51 Eridani é jovem, tem apenas 20 milhões de anos, e é exatamente isso que tornou possível a detecção do planeta. Quando os planetas coalescem, o material que cai para o planeta liberta energia e aquece-o. Ao longo dos próximos cem milhões de anos irradiam essa energia, principalmente no infravermelho, e arrefecem gradualmente.

Além de ser provavelmente o planeta de menor massa já observado diretamente, a sua atmosfera é também muito fria, cerca de -430ºC. Também possui o mais forte sinal espectroscópico para a presença de metano atmosférico, semelhante ao ambiente de metano pesado que domina as atmosferas dos planetas gigantes do nosso Sistema Solar. O espectro do planeta também revelou água.

© Robert De Rosa/Christian Marois (animação mostra as imagens do GPI da estrela 51 Eridani)

O GPI usa um espectrógrafo de campo integral, um instrumento capaz de obter imagens em vários comprimentos de onda infravermelhos simultaneamente, a fim de procurar novos planetas auto-luminosos ao redor de estrelas próximas. O lado esquerdo da animação mostra as imagens do GPI da estrela 51 Eridani em ordem de aumento de comprimento de onda de 1,5 para 1,8 micrômetros. As imagens foram processadas para suprimir a luz de 51 Eridani, revelando o exoplaneta 51 Eridani b (indicado) que é aproximadamente um milhão de vezes mais tênue que a estrela progenitora. As regiões brilhantes para a esquerda e direita da estrela oculta são artefatos do algoritmo de processamento de imagem e podem ser distinguidos de sinais astrofísicos reais com base no seu brilho e posição como função do comprimento de onda. O espectro de 51 Eridani b, no lado direito da animação, mostra como o brilho do planeta varia em função do comprimento de onda. Caso a atmosfera fosse totalmente transmissiva, o brilho seria aproximadamente constante em função do comprimento de onda. Não é o caso de 51 Eridani b, cuja atmosfera contém água (H₂O) e metano (CH₄).

Ao longo da gama espectral deste conjunto de dados do GPI, a água absorve fótons entre os 1,5 e 1,6 micrômetros, e o metano absorve entre os 1,6 e 1,8 micrômetros. Isto leva a um pico forte no brilho do exoplaneta aos 1,6 micrômetros, o comprimento de onda em que a absorção de fótons pela água e pelo metano é mais fraca.

O estudo GPIES está atualmente a menos de 20% dos seus 600 alvos previstos para observações durante a campanha de 3 anos. Os alvos foram escolhidos devido à sua juventude e relativa curta distância ao Sistema Solar (até 300 anos-luz). Os resultados deste levantamento serão marcantes, pois estuda um regime de massa e separação exoplanetária nunca antes devidamente investigado. Espera-se que forneça o primeiro censo detalhado e a primeira demografia dos exoplanetas gigantes gasosos, que encontre sistemas multiplanetários e que realize uma caracterização espectral detalhada de muitos novos exoplanetas.

A pesquisa foi publicada esta semana na revista Science.

Fonte: SETI Institute

Descoberto novo exoplaneta circumbinário na zona habitável

Uma equipe formada por astrônomos de Israel, da Europa, da Coreia e dos EUA, anunciou a descoberta de um exoplaneta gigante gasoso circumbinário na zona habitável de seu par de estrelas, uma ocorrência surpreendentemente comum para os exoplanetas circumbinários descobertos pela missão Kepler/K2 da NASA.

© Mark Garlick (o exoplaneta Kepler-453b orbitando seu par de estrelas)

Lembrando o planeta da ficção, Tatooine, exoplanetas circumbinários orbitam duas estrelas e assim têm dois sóis em seu céu.

O exoplaneta circumbinário recém-descoberto, denominado de Kepler-453b, leva 240,5 dias para orbitar suas estrelas, enquanto as estrelas orbitam uma com relação a outra a cada 27,3 dias.

A estrela maior, a Kepler-453A, é similar ao nosso Sol, contendo 94% da massa do Sol, enquanto que a estrela menor, a Kepler-453B, tem cerca de 20% da massa e é mais fria e mais apagada.

O  sistema binário localiza-se na constelação de Lyra e está a aproximadamente 1.400 anos-luz de distância da Terra. Estima-se que esse sistema tenha entre 1 e 2 bilhões de anos de vida, sendo bem mais novo que o nosso Sistema Solar.

Também conhecido como KIC 9632895b, o Kepler-453b tem um raio 6,2 vezes maior que o da Terra. Sua massa não foi medida nos dados atuais, mas provavelmente ele deve ter cerca de 16 vezes a massa da Terra.

De acordo com os astrônomos, o Kepler-453b, é o terceiro planeta circumbinário da missão Kepler, descoberto na zona habitável de um par de estrelas.

Devido ao seu tamanho e a sua natureza gasosa, o planeta pouco provavelmente deve abrigar a vida como nós a conhecemos. Contudo, ele pode, como os gigantes gasosos do Sistema Solar, ter grandes luas, e essas luas poderiam ser habitáveis. Sua órbita se manterá estável por 10 milhões de anos, aumentando a possibilidade da vida se formar nas suas luas.

Com dez exoplanetas circumbinários conhecidos até agora, os cientistas podem começar a comparar diferentes sistemas e procurar uma tendência. Os sistemas tendem a ser bem compactos e podem aparecer num grande número de configurações.

Uma vez pensados como sendo raros e até mesmo impossíveis de existir, essa e outras descobertas do Kepler, confirmam que esses planetas são comuns na nossa Via Láctea.

“A diversidade e complexidade desses sistemas circumbinários é algo maravilhoso. Cada novo planeta circumbinário, é uma joia, revelando algo inesperado e desafiador”, disse o Prof. William Welsh da Universidade Estadual de San Diego.

Um artigo que descreve a descoberta foi publicado no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: NASA

Mapeando a morte lenta do Universo

Uma equipe internacional de astrônomos estudou mais de 200.000 galáxias e mediu a energia gerada numa enorme região do espaço com a maior precisão até hoje.

© ICRAR/GAMA/ESO (imagens de galáxias do rastreio GAMA)

Este estudo representa a estimativa mais completa de produção de energia no Universo próximo. A equipe confirmou que a energia produzida nesta região do Universo de hoje é apenas cerca de metade da produzida há dois bilhões de anos atrás e descobriu que este enfraquecimento ocorre em todos os comprimentos de onda que vão desde o ultravioleta ao infravermelho longínquo. O Universo está morrendo lentamente.

O estudo envolve muitos dos telescópios mais poderosos do mundo, incluindo o VISTA e o VST, os telescópios de rastreio do ESO, instalados no Observatório do Paranal, no Chile. Observações de suporte foram obtidas por dois telescópios espaciais operados pela NASA (GALEX e WISE) e por um outro pertencente à Agência Espacial Europeia (Herschel). Os telescópios e dados de rastreio usados, por comprimentos de onda crescentes, foram: GALEX, SDSS, VST (rastreio KiDS), AAT, VISTA (rastreio VIKING)/UKIRT, WISE, Herschel (PACS/SPIRE).
Este trabalho realizou-se no âmbito do projeto Galaxy And Mass Assembly (GAMA), o maior rastreio já realizado em múltiplos comprimentos de onda.
“Usamos tantos telescópios terrestres e espaciais quanto nos foi possível para medir a produção de energia de cerca de 200.000 galáxias ao longo do maior intervalo de comprimentos de onda possível,” disse Simon Driver (ICRAR, The University of Western Australia), que lidera a enorme equipe GAMA.
Os dados do rastreio, apresentados aos astrônomos de todo o mundo hoje, incluem medições de produção de energia de cada galáxia em 21 comprimentos de onda, que cobrem a região que vai desde o ultravioleta ao infravermelho longínquo. Esta base de dados ajudará os cientistas a compreender melhor como é que os diferentes tipos de galáxias se formam e evoluem.
Toda a energia do Universo foi criada durante o Big Bang, sendo que uma parte foi criada como massa. As estrelas brilham ao converter massa em energia, tal como descrito na famosa equação de Einstein E=mc².

Muita da produção de energia do Universo vem da fusão nuclear nas estrelas, quando a massa é lentamente convertida em energia. Outra fonte principal de energia são os discos muito quentes existentes em torno dos buracos negros nos centros das galáxias, onde a energia gravitacional é convertida em radiação eletromagnética nos quasares e outros núcleos ativos de galáxias. Radiação com comprimentos de onda muito maiores tem origem em enormes nuvens de poeira que re-emitem a energia emitida pelas estrelas que se encontram no seu interior.

O estudo GAMA pretendeu mapear e modelizar toda a energia gerada no interior de um enorme volume de espaço, hoje e em diferentes épocas do passado.
“Enquanto a maior parte da energia espalhada pelo Universo surgiu no seguimento do Big Bang, energia adicional está sendo constantemente criada pelas estrelas à medida que estas fusionam elementos como o hidrogênio e o hélio,” disse Simon Driver. “Esta nova energia, ou é absorvida pela poeira à medida que viaja pela sua galáxia hospedeira, ou escapa para o espaço intergalático e viaja até atingir alguma coisa, como por exemplo outra estrela, um planeta ou, muito ocasionalmente, um espelho de telescópio.”
O fato do Universo estar em declínio lento é algo conhecido desde o final da década de 1990, mas este trabalho mostra que este processo está acontecendo em todos os comprimentos de onda desde o ultravioleta ao infravermelho, representando assim a estimativa mais completa de produção de energia no Universo próximo.
“O Universo irá declinar a partir de agora, aproximando-se lentamente da velhice. Basicamente podemos dizer que o Universo se sentou no sofá, cobriu os joelhos com uma manta e está prestes a adormecer, caindo no sono eterno,” conclui Simon Driver.
A equipe de pesquisadores espera poder expandir este trabalho mapeando a produção de energia ao longo de toda a história do Universo, utilizando para isso uma quantidade de novas instalações, incluindo o maior radiotelescópio do mundo, o Square Kilometre Array, o qual será construído na Austrália e na África do Sul durante a próxima década.
A equipe apresentou este trabalho na XXIX Assembleia Geral da União Astronômica Internacional em Honolulu, Havaí, na segunda-feira, dia 10 de agosto de 2015.

Este trabalho foi descrito num artigo intitulado “Galaxy And Mass Assembly (GAMA): Panchromatic Data Release (far-UV—far-IR) and the low-z energy budget”, de S. Driver et al., submetido à revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: ESO