A raridade de pares de buracos negros supermassivos em galáxias

De acordo com um novo estudo por astrônomos que analisaram dados do VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) do NSF (National Science Foundation), podem existir menos pares de buracos negros supermassivos orbitantes, nos núcleos de galáxias gigantes, do que se pensava.

© NRAO/AUI/NSF (galáxias em fusão)

Na imagem acima, à esquerda temos a galáxia J0702+5002, que não é uma galáxia em forma de X, cuja forma é provocada por uma fusão. À direita está a galáxia J1043+3131, que é um candidato "genuíno" a um sistema que sofreu fusão.

As galáxias massivas têm buracos negros com milhões de vezes a massa do Sol nos seus centros. Quando duas destas galáxias colidem, os seus buracos negros supermassivos participam numa dança orbital que acaba por resultar na combinação do par. Esse processo é a fonte mais forte das ondas gravitacionais, que há muito tempo são procuradas. Mesmo assim, ainda não foram detectadas diretamente.

"As ondas gravitacionais representam a próxima grande fronteira da astrofísica e a sua detecção conduzirá a novos conhecimentos sobre o Universo," afirma David Roberts da Universidade Brandeis, autor principal da pesquisa.

Os astrônomos de todo o mundo começaram programas para monitorizar pulsares que giram velozmente na Via Láctea, na tentativa de detectar ondas gravitacionais. Estes programas procuram medir mudanças nos sinais dos pulsares, mudanças estas provocadas pela distorção do tecido do espaço-tempo devido às ondas gravitacionais. Os pulsares são estrelas de nêutrons superdensas, que giram muito depressa e que emitem feixes de luz parecidos com os dos faróis e ondas de rádio que permitem a medição precisa das suas taxas de rotação.

Roberts e colegas estudaram uma amostra de galáxias chamadas "radiogaláxias em forma de X," cuja estrutura peculiar indica a possibilidade dos jatos emissores de rádio e das partículas extremamente rápidas expelidas pelos discos de material ao redor dos buracos negros centrais destas galáxias terem mudado de direção. Esta mudança foi provocada provavelmente por uma fusão anterior com outra galáxia, fazendo com que o eixo de rotação do buraco negro, bem como o eixo do jato, mudasse de direção.

Trabalhando com uma lista anterior de 100 destes objetos, recolheram dados de arquivo do VLA para obter imagens novas e mais detalhadas de 52 deles. A sua análise das novas imagens levou-os a concluir que apenas 11 são candidatos "genuínos" a galáxias que se fundiram, fazendo com que os jatos de rádio mudassem de direção. As mudanças dos jatos em outras galáxias têm outras causas.

Extrapolando a partir deste resultado, os astrônomos estimaram que menos de 1,3% das galáxias com emissão de rádio estendida sofreram fusões. Esta taxa é cinco vezes mais baixa do que as estimativas anteriores.

"Isto pode reduzir significativamente o nível de ondas gravitacionais muito longas oriundas de radiogaláxias em forma de X, em comparação com estimativas anteriores," explica Roberts. "Será muito importante relacionar as ondas gravitacionais com objetos que vemos através da radiação eletromagnética, como as ondas de rádio, a fim de avançar a nossa compreensão da física fundamental," acrescentou.

As ondas gravitacionais, ondulações no espaço-tempo, foram previstas em 1916 por Albert Einstein como parte da sua teoria da relatividade geral. As primeiras evidências de tais ondas surgiram de um pulsar em órbita de outra estrela, um sistema descoberto em 1974 por Joseph Taylor e Russell Hulse. As observações deste par ao longo de vários anos mostram que as suas órbitas estão decaindo exatamente à taxa prevista pelas equações de Einstein, o que indica que as ondas gravitacionais transportam energia para longe do sistema.

Por este trabalho, Taylor e Hulse receberam em 1993 o Prêmio Nobel da Física, que confirmou o efeito previsto das ondas gravitacionais. No entanto, ainda não foi feita a detecção direta destas ondas.

Roberts trabalhou com Jake Cohen e Jing Lu, alunos de Brandeis que recolheram os dados de arquivo do VLA e produziram as imagens das galáxias; e Lakshmi Saripalli e Ravi Subrahmanyan do Instituto de Pesquisa Raman em Bangalore, Índia.

Os pesquisadores relatam os seus resultados e análises num par de artigos publicados nos periódicos The Astrophysical Journal Letters e The Astrophysical Journal Supplements.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

Ilusão óptica cósmica em Ursa Maior

Algumas das vistas deslumbrantes que temos do cosmos devem a sua beleza a um truque de perspectiva, como captado nesta imagem do telescópio espacial Hubble da NASA e ESA.

© Hubble (galáxias PGC 37639 e PGC 101374)

As galáxias na parte superior e inferior do quadro são denominadas PGC 37639 e PGC 101374, respectivamente. Embora possa parecer como se as duas estão no meio de um cabo-de-guerra galáctico, ligado pela corrente proeminente em azul através do centro da imagem, a PGC 37639 encontra-se um pouco mais próxima da Terra do que a seu companheira, e as duas não estão fisicamente conectadas.

Em outro truque óptico, nota-se que a imagem não contém duas galáxias, mas pelo menos quatro. O trecho superior esquerdo realmente hospeda duas galáxias nos estágios iniciais de fusão. Seus centros brilhantes ainda podem ser vistos separadamente, brilhando em meio a um turbilhão de gás e poeira.

Uma galaxia espiral menor e relativamente intacta, conhecida como SDSSCGB 19.4, pode ser vista a direita da dupla fusão. Este trio de galáxias compreende o Arp 194, um grupo de galáxias localizado a pouco menos de 600 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Cepheus.

O rastro azul provavelmente se formou pelas interações gravitacionais turbulentas que ocorrem na parte superior da imagem, o amontoado superior de galáxias é um turbilhão de braços agitando em espiral. A corrente possui cerca de 100.000 anos-luz de comprimento, e é composta de gás, poeira e muitos milhões de estrelas recém-nascidas. As estrelas são aglutinadas para formar aglomerados de estrelas, que por sua vez se acumulam mais tarde como superaglomerados, elas são responsáveis ​​pela tonalidade azul impressionante da imagem. Estas estrelas são em sua maioria jovem, quente e massiva, uma combinação que faz com que elas emitem luz azul.

Esta imagem foi lançada em 2009, para comemorar 19 anos do telescópio Hubble no espaço. No mês de Abril o telescópio espacial Hubble alcançou o marco de um quarto de século em órbita da Terra.

Fonte: ESA

A galáxia espiral M96 vista pelo Hubble

Faixas de poeira parecem girar em torno do núcleo de Messier 96 (M96) neste retrato colorido e detalhado do centro de uma bela ilha no Universo.

© Hubble/Robert Gendler (M96)

Obviamente, a M96 é uma galáxia espiral, e contando os braços tênues que ultrapassam a região central mais brilhante, que se estende por 100 mil anos-luz ou mais, o que a torna maior que a nossa própria galáxia, a Via Láctea. A M96, também conhecida como NGC 3368, está localizada a cerca de 35 milhões de anos-luz e é um membro dominante do grupo de galáxias Leão I.

A imagem acima foi realizada pelo telescópio espacial Hubble. A razão para a assimetria da M96 não está evidente, poderia ter surgido a partir de interações gravitacionais com outras galáxias do grupo Leão I, mas a falta de um brilho difuso intra-grupo parece indicar algumas interações recentes. As galáxias ao longe no plano de fundo podem ser encontradas através da análise dos limites da imagem.

Fonte: NASA

A evolução de galáxias através de suas interações

Sabe-se hoje que as galáxias em fusão desempenham uma grande função na evolução das galáxias e particularmente na formação de galáxias elípticas.

© Hubble/Judy Schmidt (NGC 3921)

No entanto, existem apenas alguns sistemas que se fundem perto o suficiente para serem observados em profundidade. Um desses sistemas é o par de galáxias em interação visto na imagem acima, conhecida como NGC 3921.

A NGC 3921, que está localizada na constelação de Ursa Maior, é um par de galáxias interagindo nos estágios finais de sua fusão. As observações mostram que ambas as galáxias envolvidas possuem aproximadamente a mesma massa, que colidiram cerca de 700 milhões de anos atrás. Você pode ver claramente nesta imagem a morfologia perturbada, caudas e arcos característicos de uma pós-fusão.

O choque de galáxias provocou uma onda de formação de estrelas, onde em observações anteriores do Hubble mostraram mais de 1.000 conjuntos de estrelas jovens e brilhantes que eclodiram para a vida no coração do par de galáxias.

Fonte: ESA

Explicado o estranho sinal de buracos negros em colisão

Emaranhados pela gravidade e destinados a uma fusão, dois candidatos a buraco negro numa galáxia distante parecem estar numa dança intricada.

© U. de Columbia (simulação do estranho sinal de luz oriundo de um par coeso de buracos negros)

Pesquisadores usando dados do GALEX (Galaxy Evolution Explorer) e do telescópio espacial Hubble obtiveram a confirmação mais convincente, até agora, para a existência de buracos negros em fusão e encontraram novos detalhes sobre o seu estranho e cíclico sinal de luz.

Os candidatos a buraco negro, com o nome PG 1302-102, foram identificados pela primeira vez no início deste ano usando telescópios terrestres. Estes buracos negros são o par orbital mais íntimo já detectado até agora, com uma separação não muito maior que o diâmetro do nosso Sistema Solar. Espera-se que colidam e entrem em fusão daqui a menos de um milhão de anos, provocando uma explosão titânica equivalente a 100 milhões de supernovas.

Os cientistas estão estudando este par para melhor compreender como as galáxias e os buracos negros gigantes nos seus núcleos se fundem, uma ocorrência comum no Universo jovem. Mas apesar da frequência desses eventos, são difíceis de detectar e confirmar.

O PG 1302-102, localizado a 3,5 bilhões de anos-luz de distância, é um de apenas um punhado de bons candidatos a buraco negro duplo. Foi descoberto e anunciado no início deste ano por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA, depois de terem examinado um estranho sinal de luz proveniente do centro de uma galáxia. Foram utilizados os telescópios do CRTS (Catalina Real-Time Transient Survey), possibilitando demonstrar que o sinal varia provavelmente devido ao movimento de dois buracos negros, que giram um em torno do outro a cada cinco anos. Embora os buracos negros, propriamente ditos, não emitam luz, o material em torno deles emite.

Foi encontrado no novo estudo mais evidências para suportar e confirmar a dança íntima destes buracos negros. Usando dados ultravioletas do GALEX e do Hubble, foi possível acompanhar as mudanças nos padrões de luz do sistema ao longo dos últimos 20 anos.

"Tivemos a sorte de ter dados do GALEX para estudar," afirma David Schiminovich, da Universidade de Columbia em Nova Iorque. "Voltamo-nos para os arquivos do GALEX e descobrimos que o objeto tinha sido observado seis vezes."

O Hubble observa no visível e em outros comprimentos de onda, particularmente o ultravioleta. Curiosamente, também já tinha observado o objeto no passado.

A luz ultravioleta foi importante para testar uma previsão de como os buracos negros geram um padrão cíclico de luz. A ideia é que um dos buracos negros do par está emitindo mais luz, está devorando mais matéria do que o outro e este processo aquece a matéria e emite luz energética. À medida que este buraco negro orbita o seu parceiro a cada cinco anos, a sua luz muda e parece aumentar de brilho quando se dirige na nossa direção.

"É como se uma lâmpada de 60 watts de repente se transformasse numa de 100 watts," explica Daniel D'Orazio, autor principal do estudo da Universidade de Columbia. "À medida que o buraco negro se desloca na direção contrária à nossa, a lâmpada de 60 watts transforma-se numa de 20 watts."

O que está provocando estas mudanças na luz? Um conjunto de alterações tem a ver com o efeito do "desvio para o azul", no qual a luz é espremida para comprimentos mais curtos à medida que viaja na nossa direção, do mesmo modo que a sirene de uma ambulância apita em frequências mais altas quando se dirige na nossa direção. Outra razão tem a ver com a enorme velocidade do buraco negro.

O buraco negro mais brilhante, na verdade, está viajando quase a 7% da velocidade da luz, em outras palavras, muito depressa. Embora o buraco negro demore cinco anos para orbitar o companheiro, está trafegando com distância enormes. Seria como se um buraco negro desse a volta ao nosso Sistema Solar estando à distância da Nuvem de Oort, em apenas cinco anos. A velocidades tão elevadas como esta, conhecidas como velocidades relativísticas, a luz torna-se mais brilhante.

D'Orazio e colegas modelaram este efeito com base num artigo anterior e previram o seu aspeto no ultravioleta. Determinaram que, se o aumento e a diminuição periódica de brilho, anteriormente vista no visível, fosse devido a um efeito de reforço relativístico, então o mesmo comportamento periódico deveria estar presente em comprimentos de onda ultravioleta, mas ampliados 2,5 vezes. A luz ultravioleta do GALEX e do Hubble coincidiu com as suas previsões.

"Estamos fortalecendo as nossas ideias sobre o que está ocorrendo neste sistema e começando a compreendê-lo melhor," comenta Zoltán Haiman, que concebeu o projeto e também da Universidade de Columbia.

Os resultados vão também ajudar os pesquisadores a compreender como encontrar buracos negros em fusão ainda mais íntimos, o que alguns consideram como o Santo Graal da física e a busca por ondas gravitacionais. Prevê-se que, nos momentos derradeiros que antecedem a união final entre dois buracos negros, quando giram muito próximos entre si como patinadores numa "espiral da morte", criem ondulações no espaço e no tempo. Chamadas ondas gravitacionais, cuja existência decorre da teoria da gravidade de Albert Einstein publicada há 100 anos atrás, contêm pistas sobre o tecido do nosso Universo.

Os resultados também são uma porta de entrada para a compreensão de outros buracos negros em fusão pelo Universo, uma população que só agora começa a abrir mão dos seus segredos.

O novo estudo foi publicado ontem na revista Nature.

Fonte: Jet Propulsion Laboratory

Triângulo de Pickering na Nebulosa do Véu

De aparência tumultuada, estes filamentos de gás agitado e brilhante se espalham através dos céus na direção da constelação de Cygnus (Cisne), como parte da Nebulosa do Véu.

© J-P Metsävainio (Triângulo de Pickering)

De fato, o caos impera por lá. A Nebulosa do Véu por si só é uma gigantesca remanescente de supernova, uma nuvem expansiva resultante da morte explosiva de uma estrela massiva.

Os astrônomos estimam que a luz emanada pela explosão original da supernova atingiu a Terra há cerca de 5.000 anos.

Ejetadas no evento cataclísmico, as ondas de choque navegam pelo espaço varrendo o material interestelar de forma dramática. Os filamentos brilhantes são como longas ondulações em uma fina folha de papel vista pelas bordas, notavelmente bem separadas refletindo o brilho de átomos de hidrogênio e enxofre ionizado mostrados respectivamente em vermelho e verde. O oxigênio está demonstrado em tons de azul.

Também conhecida como Cygnus Loop, a Nebulosa do Véu se estende por cerca de 3 graus, ou seja, 6 vezes o diâmetro da Lua cheia. Isso se traduz em mais de 70 anos-luz de diâmetro na sua distância estimada em 1.500 anos-luz. Este campo de visão abrange, no entanto, menos de um terço dessa largura.

Identificado como Triângulo de Pickering em homenagem ao diretor do Harvard College Observatory e catalogada como NGC 6979, esse complexo de filamentos é mais apropriadamente conhecido como Williamina Fleming’s Triangular Wisp.

Fonte: NASA

Uma tímida vizinha galáctica

A Galáxia Anã do Escultor, que pode ser vista nesta imagem obtida pela câmara Wide Field Imager, instalada no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla do ESO, é uma vizinha da nossa Galáxia, a Via Láctea.

© ESO (Galáxia Anã do Escultor)

Apesar da sua proximidade, ambas as galáxias têm histórias muito diferentes. Esta galáxia é muito menor e mais velha do que a Via Láctea, o que a torna um objeto valioso para estudar tanto a formação estelar como a formação galática no Universo primordial. No entanto, devido ao seu brilho fraco, este estudo não se revela nada fácil. Esta galáxia tênue não deve ser confundida com a muito mais brilhante Galáxia do Escultor (NGC 253) na mesma constelação.

A Galáxia Anã do Escultor, também conhecida por Galáxia Anã Elíptica do Escultor ou Galáxia Anã Esferoidal do Escultor, é, como o nome indica, uma galáxia anã esferoidal e uma das quatorze galáxias satélite que se sabe orbitarem a Via Láctea. Estes objetos galáticos situam-se próximo do halo extenso da Via Láctea, uma região esférica que se estende para muito além dos braços espirais da nossa Galáxia. Como o seu nome indica, esta galáxia situa-se na constelação austral do Escultor, a cerca de 280.000 anos-luz de distância da Terra. Apesar da sua proximidade, a galáxia foi apenas descoberta em 1937, uma vez que as estrelas são tênues e se encontram muito espalhadas pelo céu.
Embora seja difícil de encontrar, a Galáxia Anã do Escultor estava entre as primeiras galáxias anãs que se descobriram em órbita da Via Láctea. A forma minúscula da galáxia intrigou os astrônomos no momento da sua descoberta, mas atualmente as galáxias anãs esferoidais desempenham um papel importante ao permitirem uma investigação mais profunda do passado do Universo.
Pensa-se que a Via Láctea, como todas as galáxias grandes, se formou no Universo primordial a partir de outras galáxias menores. Se algumas destas pequenas galáxias existem ainda hoje, então deverão conter muitas estrelas extremamente velhas. A Galáxia Anã do Escultor corresponde a uma galáxia primordial, já que possui um enorme número de estrelas velhas, estrelas estas que podem ser vistas na imagem.
Os astrônomos conseguem determinar a idade das estrelas na galáxia, porque a radiação emitida transporta as assinaturas de apenas uma pequena quantidade de elementos químicos pesados, que acumulam-se nas galáxias com o passar de sucessivas gerações de estrelas. Um nível baixo de elementos pesados indica por isso que a idade média das estrelas na Galáxia Anã do Escultor é elevada.
Esta quantidade de estrelas velhas faz com que a Galáxia Anã do Escultor seja um bom alvo de estudo dos períodos iniciais da formação estelar. Num estudo recente os astrônomos combinaram todos os dados disponíveis desta galáxia e criaram a história de formação estelar mais precisa determinada até hoje para uma galáxia anã esferoidal. Esta análise revelou dois grupos distintos de estrelas na galáxia. O primeiro grupo predominante corresponde a população velha, com falta de elementos pesados. O segundo grupo menor é, em contraste, rico em elementos pesados. Esta população estelar jovem está concentrada na direção do núcleo da galáxia.
As estrelas no centro das galáxias anãs, como a Galáxia Anã do Escultor, podem ter histórias de formação estelar complexas. No entanto, como a maioria das estrelas nestas galáxias se encontram isoladas umas das outras e não interagem durante bilhões de anos, cada grupo de estrelas segue o seu próprio percurso de evolução estelar. O estudo das semelhanças das histórias das galáxias anãs e dos seus desvios ocasionais, contribui para compreendermos a evolução de todas as galáxias, desde as mais tímidas anãs às maiores espirais. É por isso que os astrônomos têm muito a aprender com as vizinhas da Via Láctea.

Fonte: ESO

Astrônomos perscrutam estrela ainda em formação

Astrônomos conseguiram ver através do "saco amniótico" de uma estrela ainda em formação para observar pela primeira vez a região mais interna de um sistema solar emergente.

© David Cabezas Jimeno (ilustração do sistema HD 100546)

Uma equipe internacional de astrônomos descreve num artigo descobertas surpreendentes nas suas observações da estrela progenitora, HD 100546.

O autor principal, Dr. Ignacio Mendigutía, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Leeds, no Reino Unido, afirma: "ninguém jamais foi capaz de sondar tão perto de uma estrela ainda em formação e que também tem pelo menos um planeta tão próximo".

"Fomos capazes de detectar pela primeira vez a emissão da região mais interna do disco de gás que rodeia a estrela central. Inesperadamente, esta emissão é semelhante à das estrelas jovens e 'estéreis' que não mostram quaisquer sinais de formação planetária ativa."

Para observar este sistema distante, os astrônomos usaram o VLTI (Very Large Telescope Interferometer) no Chile. O VLTI combina o poder de observação de quatro telescópios (cada um com 8,2 m) e pode produzir imagens tão nítidas quanto um único telescópio com 130 metros de abertura.

O professor Rene Oudmaijer, também da mesma universidade, comenta: "Considerando a grande distância que nos separa da estrela (325 anos-luz), o desafio foi parecido a tentar observar algo do tamanho de uma cabeça de alfinete a 100 km de distância."

A HD 100546 é uma estrela jovem (com apenas um milésimo da idade do Sol) rodeada por uma estrutura de gás e poeira em forma de disco, chamada disco protoplanetário, no qual os planetas se podem formar. Estes discos são comuns em torno de estrelas jovens, mas o da HD 100546 é muito peculiar: se a estrela fosse colocada no centro do nosso Sistema Solar, a parte externa do disco se estenderia até cerca de dez vezes a órbita de Plutão.

O Dr. Mendigutía explica: "Ainda mais interessante, o disco exibe uma lacuna desprovida de material. A abertura é muito grande, cerca de dez vezes o tamanho do espaço que separa o Sol da Terra. O disco interno de gás pode sobreviver por alguns anos antes de ficar preso na estrela central, por isso deve estar sendo reabastecido de alguma forma".

"Sugerimos que a influência gravitacional do planeta ainda em formação, ou possivelmente planetas, na lacuna pode estar reforçando a transferência de material a partir da parte externa do disco, rica em gás, para as regiões interiores."

Sistemas como HD 100546, que são conhecidos por terem tanto um planeta como uma abertura no disco protoplanetário, são extremamente raros. O único outro exemplo já descoberto é um sistema em que a abertura no disco está dez vezes mais distante da estrela central do que a abertura no sistema de HD 100546.

"Com as nossas observações do disco interno de gás no sistema HD 100546, estamos começando a entender os primeiros momentos de estrelas que hospedam planetas numa escala comparável à do nosso Sistema Solar," conclui Oudmaijer.

Um artigo científico intitulado 'High resolution Brγ spectro-interferometry of the transitional Herbig Ae/Be star HD 100546: A Keplerian gaseous disc inside the inner rim' foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Royal Astronomical Society

Um girassol galáctico

O arranjo dos braços espirais na galáxia Messier 63 (M63, ou NGC 5055), observados na nova imagem realizada pelo telescópio espacial Hubble, lembra o padrão encontrado no centro de um girassol. Assim, o apelido desse objeto cósmico é, Galáxia do Girassol, e não é uma coincidência.

© Hubble (M63)

Descoberta por Pierre Mechain, em 1779, e posteriormente, a galáxia se tornou o sexagésimo terceiro objeto no famoso catálogo do astrônomo francês Charles Messier, publicado em 1781. Os dois astrônomos registraram a Galáxia do Girassol, brilhando na pequena constelação do céu do norte de Canes Venatici (os Cães de Caça). Essa galáxia está localizada a cerca de 27 milhões de anos-luz de distância da Terra, e pertence ao grupo de galáxias M51, um grupo de galáxias que foi nomeado graças a presença de seu membro mais brilhante, a Messier 51 (M51, ou NGC 5194), outra galáxia com forma espiral, chamada de Galáxia do Redemoinho.

© Hubble (M51)

Os braços galácticos, seja no girassol ou no redemoinho, são somente alguns exemplos da preferência aparente da natureza para espirais. Para galáxias como a M63, os braços brilham de forma intensa devido à presença de estrelas gigantes, brancas e azuis recentemente formadas, prontamente vistas nessa imagem do Hubble.

Fonte: NASA

Campo magnético misterioso é detectado em sistema estelar duplo

Uma equipe de astrônomos detectou um campo magnético fóssil em ambos os componentes no sistema estelar binário Epsilon Lupi.

© Centre de Données astronomiques de Strasbourg/SIMBAD (Epsilon Lupi)

A Epsilon Lupi, também conhecida como HD 136504, é uma estrela binária brilhante, localizada na constelação do hemisfério sul de Lupus.

O par de estrelas está localizado a aproximadamente 500 anos-luz de distância da Terra, e cada estrela tem entre 7 e 8 vezes a massa do Sol, e combinadas, elas têm cerca de 6.000 vezes a luminosidade do Sol.

Os astrônomos não tinham ideia de que as duas estrelas pudessem possuir campos magnéticos. “A origem do magnetismo entre estrelas massivas é um mistério e essa descoberta pode ajudar a trazer uma luz numa questão de por que essas estrelas possuem campos magnéticos”, disse Matt Shultz da Universidade de Queen no Canadá.

Em estrelas frias, como o Sol, os campos magnéticos são gerados por dínamos, impulsionados por uma forte convecção nas camadas externas da estrela, onde o material quente sobe, resfria e cai de volta. Mas essencialmente não existe convecção no envelope de estrelas massivas, assim, não existe um suporte para um dínamo magnético. Apesar disso, cerca de 10% das estrelas massivas possuem fortes campos magnéticos.

© Volkmar Holzwarth (ilustração da polaridade do campo magnético na superfície das estrelas)

A figura acima mostra a polaridade do campo magnético na superfície das estrelas, norte ou sul, é indicado pelo vermelho e azul, respectivamente. As linhas amarelas indicam as linhas do campo magnético oriundas a partir das superfícies estelares.

Duas explicações têm sido propostas para sua origem, ambas são variantes sobre a ideia de um campo magnético fóssil, um campo gerado em algum ponto no passado da estrela e então travado na superfície da estrela.

A primeira hipótese é que o campo magnético é gerado enquanto a estrela está sendo formada. A segunda hipótese é que o campo magnético se origina em dínamos guiados pela violenta mistura de material quando duas estrelas já formadas em um sistema binário se fundem.

“Essa descoberta nos permite entender o cenário de fusão em estrelas binárias”, disse Shultz.

A pesquisa mostra que a intensidade dos campos magnéticos é similar nas duas estrelas do sistema Epsilon Lupi, contudo, seus eixos magnéticos estão anti-alinhados, com o polo sul magnético de uma estrela apontando aproximadamente na mesma direção do polo norte magnético da outra. Pode até mesmo ser que as duas estrelas compartilhem um único campo magnético. O campo magnético longitudinal do primário é ~ -200 G (Gauss) e do secundário é ~ +100 G.

“Nós não sabemos ao certo ainda, mas é provável que isso aponta para algo significante sobre como as estrelas estão interagindo uma com a outra”, disse Shultz.

As estrelas estão perto o suficiente de modo que suas magnetosferas estão provavelmente interagindo durante suas órbitas. Isso significa que seus campos magnéticos podem agir como um freio gigante, diminuindo a velocidade das estrelas. Em longo prazo, as duas estrelas podem até mesmo começar um movimento espiral uma em direção a outra.

Um artigo que descreve a descoberta foi aceito para publicação no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Royal Astronomical Society

Descoberto aglomerado galáctico com “coração palpitante”

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu um aglomerado gigantesco de galáxias com um núcleo repleto de estrelas novas, constituindo uma descoberta incrivelmente rara.

© NASA/STScI/ESA/JPL-Caltech/McGill (aglomerado SpARCS1049+56)

A descoberta, realizada com a ajuda do telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, é a primeira a mostrar que as galáxias gigantes no centro de aglomerados colossais podem crescer significativamente ao alimentarem-se de gás "roubado" de outras galáxias.

Os aglomerados galácticos são vastas famílias de galáxias ligadas pela gravidade. A nossa Galáxia, a Via Láctea, reside dentro de um pequeno grupo de galáxias conhecido como Grupo Local, ele próprio membro do massivo superaglomerado Laniakea.

As galáxias nos centros dos aglomerados são geralmente constituídas por fósseis estelares, estrelas velhas, vermelhas ou mortas. No entanto, os astrônomos descobriram agora uma galáxia gigante no centro de um aglomerado chamado SpARCS1049+56 que parece contrariar a tendência, ao invés formando estrelas novas a um ritmo incrível.

"Achamos que esta galáxia gigante no centro deste aglomerado está fabricando furiosamente estrelas novas depois da fusão com uma galáxia menor," explicou Tracy Webb da Universidade McGill, em Montreal, no Canadá.

A galáxia foi inicialmente descoberta com o telescópio espacial Spitzer da NASA e o telescópio do Canadá-França-Havaí, localizado em Mauna Kea, Havaí, e confirmada usando o observatório W. M. Keck, também em Mauna Kea. Observações posteriores, usando o telescópio espacial Hubble, permitiram a exploração da atividade da galáxia.

O aglomerado SpARCS1049+56 está tão longe que a sua luz demora 9,8 bilhões de anos para chegar à Terra. Abriga pelo menos 27 galáxias e tem uma massa total equivalente a 400 trilhões de sóis. É um aglomerado verdadeiramente único num aspeto, o seu coração vibrante de estrelas novas. A galáxia mais brilhante do aglomerado é a mesma que está fabricando estrelas novas, a um ritmo de 800 estrelas por ano. A Via Láctea, no máximo, forma duas estrelas por ano!

"Os dados do Spitzer mostram uma enorme quantidade de formação estelar no coração deste aglomerado," algo raramente visto e certamente inédito num aglomerado tão distante," comenta Adam Muzzin da Universidade de Cambridge, Reino Unido.

O Spitzer capta radiação infravermelha, por isso pode detectar o brilho quente de regiões escondidas e poeirentas de formação estelar. Os estudos de seguimento com o Hubble, no visível, ajudaram a identificar a causa da formação de novas estrelas. Parece que uma galáxia mais pequena fundiu-se recentemente com o monstro no centro do aglomerado, emprestando o seu gás e desencadeando um episódio furioso de nascimento estelar.

"Apoiamo-nos nas nossas outras observações e usamos o Hubble para explorar a galáxia em profundidade, e não ficamos desapontados," comenta Muzzin. "O Hubble descobriu uma fusão desenfreada no centro deste aglomerado. Nós detectamos características parecidas com 'contas num colar'."

© Hubble (aglomerado SDSS J1531+3414)

As "contas num colar" no aglomerado SDSS J1531+3414, vistas na imagem acima, são sinais indicativos de algo conhecido como uma fusão molhada. As fusões molhadas ocorrem quando galáxias ricas em gás colidem, este gás é convertido rapidamente em estrelas novas.

A nova descoberta é um dos primeiros casos conhecidos de uma fusão molhada no núcleo de um aglomerado galáctico. O Hubble já tinha anteriormente observado outro aglomerado galáctico próximo contendo uma fusão molhada, mas não formava estrelas a este ritmo tão frenético. Outros aglomerados de galáxias crescem em massa através de fusões secas (fusões que envolvem duas galáxias pobres em gás, as duas misturam as suas estrelas, em vez de provocar o nascimento de estrelas novas), ou graças ao desvio de gás para os seus centros. Por exemplo, o mega aglomerado galáctico conhecido como o Aglomerado da Fénix cresce em tamanho absorvendo o gás que flui para o seu centro.

Os astrôomos agora têm como objetivo explorar quão comum é este tipo de mecanismo nos aglomerados galácticos. Será que existem outros "comedores sujos" semelhantes a SpARCS1049+56, que também devoram galáxias ricas em gás? SpARCS1049+56 pode ser um aglomerado isolado, ou pode representar um tempo no Universo jovem em que a alimentação desenfreada era a norma.

Um artigo sobre o assunto foi aceito para publicação na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: ESA & W. M. Keck Observatory

A Lula Gigante e o Morcego Voador

Embora bastante tênues, mas muito grandes para serem observadas nos céus da Terra, tanto a Nebulosa da Lula Gigante (Ou4) quanto a Nebulosa do Morcego Voador (Sh2-129) foram captadas nesta cena na direção da constelação de Cepheus.

© Steve Cannistra (Ou4 e Sh2-129)

A imagem consiste de uma composição de um total de 20 horas de exposição, usando dados em banda estreita e banda larga. A imagem cobre um largo campo de visão equivalente a 4 graus ou 8 Luas cheias de diâmetro.

Descoberta em 2011 pelo astrofotógrafo francês Nicolas Outters, a forma bipolar sedutora da Nebulosa da Lula Gigante é distinguida aqui pela emissão azul esverdeada reveladora gerada pelos átomos de oxigênio duplamente ionizado.

Embora, apareça completamente envolvida pela emissão avermelhada do hidrogênio da Nebulosa do Morcego Voador, a verdadeira distância e natureza da Nebulosa da Lula tem sido difícil de determinar.

Uma recente investigação sugere que a Ou4 reside dentro da Sh2-129 a cerca de 2.300 anos-luz da Terra. Coerente com esse cenário, a Ou4 representaria um fluxo espetacular criado pelo triplo sistema de estrelas quentes e massivas, catalogados como HR8119, observável próximo ao centro da nebulosa. Entretanto, a verdadeira Nebulosa da Lula Gigante ocupa fisicamente uma área com quase 50 anos-luz de diâmetro.

Fonte: NASA

NGC 4372 e a Nebulosa Arabesco Escuro

A encantadora Nebulosa Arabesco Escuro se espalha pelos céus austrais, um alvo tentador para binóculos na constelação da Mosca.

© Marco Lorenzi (NGC 4372 e a Nebulosa Arabesco Escuro)

A nuvem cósmica empoeirada é vista contra ricos campos de estrelas logo ao sul da proeminente nebulosa Saco de Carvão e do Cruzeiro do Sul. Estendendo-se por cerca de três graus ao longo deste quadro, a Nebulosa Arabesco Escuro parece pontuado na sua extremidade sul (parte inferior à esquerda) pelo aglomerado globular NGC 4372. É claro que a NGC 4372 vagueia pelo halo da nossa galáxia, a Via Láctea, sendo um objeto a 20.000 anos-luz de distância e apenas por mero acaso está na nossa linha de visada para  a Nebulosa Arabesco Escuro. A silhueta bem definida da Nebulosa Arabesco Escuro pertence à nuvem molecular da Mosca, mas o seu mais conhecido apelido aliterativo foi cunhado pelo astrofotógrafo e escritor Dennis di Cicco em 1986 enquanto observava o cometa Halley do deserto Australiano. A Nebulosa Arabesco Escuro está a cerca de 700 anos-luz de distância e tem mais de 30 anos-luz de comprimento.

Fonte: NASA

NGC 1316: depois das galáxias colidirem

Os astrônomos se transformam em detetives quando tentam compreender o que causa surpreendentes visões cósmicas como a da galáxia NGC 1316.

© Damian Peach (NGC 1316 e NGC 1317)

A investigação indica que a NGC 1316 é uma gigantesca galáxia elíptica que começou há cerca de 100 milhões de anos a devorar uma galáxia espiral vizinha de menor porte, a NGC 1317, visível logo acima da NGC 1316.

As evidências deste fenômeno incluem as escuras faixas de poeira características de uma galáxia espiral, tênues redemoinhos e conchas de estrelas e gás visíveis nesta imagem profunda de larga escala. Porém, ainda permanecem inexplicados os incomuns aglomerados estelares globulares pequenos, vistos como pontos tênues nesta imagem. A maioria das galáxias elípticas tem uma quantidade maior de aglomerados globulares mais brilhantes que a NGC 1316.

Além disso, os aglomerados globulares observados são antigos demais para terem sido criados nesta recente colisão espiral. Uma hipótese para explicar sugere que estes glomerados globulares são sobreviventes de uma galáxia que foi absorvida anteriormente pela NGC 1316.

Outro surpreendente atributo da NGC 1316, também conhecida como Fornax A, consiste em seus gigantes lóbulos de gás que emitem ondas de rádio.

Fonte: NASA

SPHERE mapeia a superfície de Ceres

As imagens abaixo, obtidas com duas semanas de diferença, mostram os dois hemisférios de Ceres e dão-nos as melhores observações feitas até hoje, a partir do solo, do planeta anão.

© ESO/B. Yang/Z. Wahhaj (superfície de Ceres)

Foram obtidas com o instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO e fazem parte de um trabalho que está sendo realizado desde meados de julho de 2015 e que pretende fazer um mapa polarimétrico da superfície deste objeto.
Orbitando no cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter, a região conhecida por Cinturão Principal, Ceres foi o primeiro asteroide a ser descoberto em 1801 e trata-se do maior asteroide do Cinturão Principal. O asteroide, agora planeta anão, é o maior reservatório de água existente na vizinhança da Terra e pensa-se que a água se encontra sob a forma de gelo no manto do objeto.
A superfície do planeta anão tem cerca do tamanho da Índia e podemos observar vários pontos brilhantes intrigantes nestas novas imagens. Estes pontos foram também observados de forma cuidadosa pela sonda Dawn da NASA, que se encontra atualmente em órbita de Ceres. Os astrônomos têm estudado estes pontos, mas a sua verdadeira natureza permanece um mistério. Espera-se, no entanto, que ao comparar os dados obtidos pelo SPHERE com as imagens que a Dawn está enviando para a Terra, os astrônomos possam começar a descodificar este enigma.

Fonte: ESO