Arp 286: O Trio em Virgem

Uma notável composição telescópica em amarelo e azul, essa cena mostra um trio de galáxias que estão interagindo a uma distância de aproximadamente 90 milhões de anos-luz da Terra na direção da constelação de Virgem.

© Johannes Schedler (Arp 286)

Na parte esquerda duas brilhantes estrelas da Via Láctea iluminam o trio, um lembrete que as estrelas na nossa galáxia são como as estrelas localizadas nas distantes ilhas do Universo. Com uma coloração predominantemente amarela, com braços espirais e com faixas de poeira, a NGC 5566 é enorme, com aproximadamente 150.000 anos-luz de comprimento. Um pouco abaixo dela está a pequena e azul NGC 5569. Próximo ao centro da imagem está a terceira galáxia, a NGC 5560, que é multicolorida e aparentemente está esticada e distorcida devido a interação com a NGC 5566. O trio de galáxias está também incluído no Atlas of Peculiar Galaxies, feito por Halton Arp em 1966 como o Arp 286. Na época da construção do Atlas esse trio deve ter assustado o astrônomo, porém hoje em dia sabemos que essas interações cósmicas são apreciadas como parte normal da evolução das galáxias.

Fonte: NASA

IC 4628: A Nebulosa do Camarão

Ao sul de Antares, na cauda da constelação rica em nebulosas do Escorpião, encontra-se nebulosa de emissão IC 4628.

 

© Michael Sidonio (IC 4628)

As estrelas próximas, quentes e de grande massa, na juventude de seus milhões de anos de idade, irradiam sobre a nebulosa com luz ultravioleta invisível, arrancando elétrons de seus átomos. Os elétrons eventualmente se recombinam com os átomos para produzir o visível brilho nebuloso, dominado pela emissão vermelha de hidrogênio. A uma distância estimada de 6.000 anos-luz, a região mostrada tem cerca de 250 anos-luz de diâmetro, estendendo-se por uma área equivalente a quatro luas cheias no céu. A nebulosa também é catalogada como Gum 56 em homenagem ao astrônomo australiano Colin Stanley Gum, mas os astrônomo amantes dos frutos do mar conhecem a nuvem cósmica como a Nebulosa do Camarão.

Fonte: NASA

Hubble capta um olho de boi cósmico

A nebulosa rosa brilhante quase abraça completamente uma galáxia espiral nesta imagem do telescópio espacial Hubble da NGC 922.

© Hubble (NGC 922)

A estrutura em anel e a forma espiral da galáxia distorcida resulta de uma galáxia menor registrando um olho de boi cósmico, que atingiu o centro da NGC 922 a 330 milhões de anos atrás. A forma incomum atual da NGC 922 é o resultado de uma colisão cósmica com uma galáxia menor chamada 2MASXI J0224301-244443, que mergulhou para a direita através do núcleo da NGC 922 e sendo lançada para o outro lado. À medida que a galáxia menor passou pelo meio da NGC 922, criou ondulações gravitacionais que interromperam as nuvens de gás e provocaram a formação de novas estrelas cuja radiação, em seguida, iluminou o gás remanescente. A cor rosa brilhante da nebulosa resultante é um sinal característico deste processo e é emitida por gás de hidrogênio excitado (o elemento dominante nas nuvens de gás interestelar). A imagem da NGC 922 obtida pelo Hubble consiste de uma série de exposições tomadas em luz visível com a Wide Field Camera 3 (WFC3), e no visível e infravermelho próximo com a Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2). A NGC 922 situa-se a 157 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Buraco negro clandestino pode representar nova população

Astrônomos combinaram dados do observatório de raios X Chandra da NASA, do telescópio espacial Hubble e do Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) para concluir que uma fonte peculiar de ondas de rádio que se pensa ser uma galáxia distante é na verdade um vizinho sistema estelar binário contendo uma estrela de baixa massa e um buraco negro.

© Chandra/Hubble/VLA (VLA J2130+12)

Esta identificação sugere que pode haver um grande número de buracos negros em nossa galáxia que passaram despercebidos até agora.

Por cerca de duas décadas, os astrônomos têm conhecimento sobre um objeto chamado VLA J213002.08+120904 (VLA J2130+12, de forma abreviada). Embora esteja perto na linha de visão do aglomerado globular M15, a maioria dos astrônomos pensavam que esta fonte de ondas de rádio brilhante foi, provavelmente, uma galáxia distante.

Graças a recentes medições de distância com uma rede internacional de telescópios de rádio, incluindo os telescópios EVN (European Very Long Baseline Interferometry Network), o telescópio Green Bank e observatório de Arecibo, os astrônomos perceberam que o VLA J2130+12 está a uma distância de 7.200 anos-luz , mostrando que está bem dentro da galáxia Via Láctea e cerca de cinco vezes mais perto do que o M15. Uma imagem profunda do Chandra revela que só pode estar emitindo uma quantidade muito pequena de raios X, enquanto recentes dados do VLA indicam uma fonte continua brilhante em ondas de rádio.

Este novo estudo indica que o VLA J2130+12 é um buraco negro com algumas vezes da massa do nosso Sol, que está muito lentamente absorvendo material de uma estrela companheira. A este ritmo de abastecimento insignificante o VLA J2130+12 não foi previamente caracterizado como um buraco negro, uma vez que carece de alguns dos sinais indicadores de que os buracos negros em binários tipicamente mostram.

"Normalmente, encontramos buracos negros quando eles estão puxando grande quantidade de material. Antes de colapsar no buraco negro este material fica muito quente e emite intensamente em raios X," disse Bailey Tetarenko da Universidade de Alberta, no Canadá, que liderou o estudo.

Esta é a primeira vez que um sistema binário com buraco negro fora de um aglomerado globular foi inicialmente descoberto enquanto ele está em um estado tão calmo.

Observações efetuadas pelo Hubble identificou o VLA J2130+12 como uma estrela tendo apenas cerca de um décimo a um quinto da massa do Sol. O brilho de rádio observado e o limite no brilho de raios X do Chandra permitiu aos pesquisadores descartar outras interpretações possíveis, como uma estrela anã muito fria, uma estrela de nêutrons, ou uma anã branca absorvendo material de uma estrela companheira.

Como este estudo só cobriu uma pequena porção do céu, a implicação é que não deve haver muitos desses buracos negros tranquilos ao redor da Via Láctea. As estimativas são de que dezenas de bilhões desses buracos negros poderiam existir dentro de nossa galáxia, cerca de três a milhares de vezes mais do que estudos anteriores sugeriram.

"Alguns destes buracos negros desconhecidos poderia estar mais perto da Terra do que se pensava anteriormente," disse Robin Arnason, da Universidade Western, no Canadá. "No entanto, não há necessidade de se preocupar, pois estes buracos negros estariam ainda muitos anos-luz de distância da Terra."

Sensíveis levantamentos de rádio e de raios X que cobrem grandes regiões do céu terão de ser realizados para descobrir mais dessa população em falta.

Este buraco negro foi formado no plano do disco da Via Láctea, que necessitou de um grande pontapé no nascimento para lançá-lo à sua posição atual de cerca de 3.000 anos-luz acima do plano da Galáxia.

Estes resultados aparecem em um artigo no The Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Uma fauna de corpos menores do VISTA

Uma equipe de astrônomos europeus usou dados do telescópio de rastreio VISTA do ESO para catalogar uma população variada de corpos menores, que são pequenos objetos do Sistema Solar, nos comprimentos de onda do infravermelho próximo.

© ESO/M. Kornmesser (ilustração de núcleos de gelo no Cinturão de Kuiper)

Após a órbita  de Netuno existe um enorme disco de pequenos objetos chamado Cinturão de Kuiper, e ainda mais além dele está a nuvem de Oort, local onde habitam os cometas. A ilustração acima mostra uma parte do Cinturão de Kuiper, povoada de núcleos gelados pertencentes a potenciais cometas. Esta imagem fará parte da exposição "O Universo Vivo", que estará disponível ao público no Supernova do ESO.

Este estudo deu origem a uma coleção de medições de milhares de objetos, dados estes que poderão ajudar a responder a questões chave sobre o Sistema Solar primordial.
Sabe-se que o Sistema Solar contém cerca de 700 mil objetos pequenos, desde asteroides rochosos a cometas gelados. Ao estudar estes objetos, os astrônomos esperam compreender como é que o Sistema Solar se formou e evoluiu e, ao mesmo tempo, reunir informações importantes sobre possíveis impactos com a Terra.
A equipe examinou um subconjunto de dados do rastreio do VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), o VISTA Hemisphere Survey, que cobriu cerca de 40% do hemisfério sul do céu. Ao examinar de forma cuidada a enorme quantidade de dados deste rastreio, os pesquisadores conseguiram determinar a posição e o brilho de quase 40 mil objetos, obtendo ainda informação de cor para cerca de 35 mil deles. Esta é a primeira vez que dados de um rastreio são analisados para revelar informação sobre um tão grande número de pequenos corpos do Sistema Solar.
Os dados de cor, em particular, podem ser usados para classificar os objetos, ao derivar informação sobre a sua composição à superfície. A diversidade de objetos identificados no catálogo inclui exemplos de todas as categorias conhecidas de corpos deste tipo: asteroides próximos da Terra, objetos que cruzam a órbita de Marte, asteroides Hungaria, asteroides do cinturão principal, asteroides Cybele, asteroides Hilda, Troianos, cometas, objetos do Cinturão de Kuiper, entre outros.
O VISTA é o maior telescópio de rastreio do mundo, com um espelho de 4,1 metros de diâmetro. O seu enorme campo de visão, juntamente com os seus detectores muito sensíveis, dá aos astrônomos uma visão completamente nova do céu austral. Os rastreios do céu são uma ferramenta poderosa nos dias de hoje, em que existem detectores tão grandes e sensíveis, permitindo aos astrônomos catalogar de modo rápido um grande número de objetos celestes e fazer análises estatísticas sobre os mesmos. São ideais para os astrônomos que procuram, como neste caso, objetos próximos em movimento, tais como asteroides e cometas.

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Near-infrared colors of minor planets recovered from VISTA - VHS survey (MOVIS)”, de M. Popescu et al., que foi publicado na revista especializada Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

Atividade hidrotermal recente na área mais brilhante de Ceres

De acordo com um novo estudo por cientistas da missão Dawn da NASA, a área mais brilhante de Ceres, localizada na misteriosa Cratera Occator, tem a mais alta concentração de minerais de carbonato já alguma vez encontrada fora da Terra.

 

© NASA/JPL-Caltech/UCLA (Cratera Occator)

Na imagem o centro da misteriosa Cratera Occator em Ceres é a área mais brilhante do planeta anão. A inserção é uma perspectiva que mostra novos dados da característica: o vermelho significa uma abundância alta de carbonatos, enquanto o cinzento indica uma abundância baixa de carbonatos.

O estudo, publicado online na revista Nature, é um de dois novos artigos científicos sobre a composição de Ceres.

"Esta é a primeira vez que vemos este tipo de material em outras partes do Sistema Solar em tão grandes quantidades," afirma Maria Cristina De Sanctis, autora e pesquisadora principal do espectrômetro de mapeamento visível e infravermelho da Dawn.

Com cerca de 80 milhões de anos, Occator é considerada uma cratera jovem. Mede 92 km de largura e tem um fosso central com aproximadamente 10 km de largura. Uma estrutura de cúpula no centro, coberta por um material altamente refletor, tem fraturas radiais e concêntricas sobre e em torno dela.

O estudo de De Sanctis conclui que o mineral dominante nesta área brilhante é o carbonato de sódio, uma espécie de sal encontrado na Terra em ambientes hidrotermais. Este material parece ter vindo do interior de Ceres, porque um asteroide impactante não o pode ter entregue. A ressurgência deste material sugere que as temperaturas no interior de Ceres são mais quentes do que se pensava anteriormente. O impacto de um asteroide em Ceres pode ter ajudado a trazer este material desde o interior até à superfície, mas os pesquisadores pensam que um processo interno também poderá ter desempenhado aqui um papel.

Mais intrigante, os resultados sugerem que poderá ter existido água líquida por baixo da superfície de Ceres até há relativamente pouco tempo (em termos geológicos). Os sais podem ser remanescentes de um oceano, ou corpos localizados de água, que chegaram à superfície e, em seguida, congelaram há milhões de anos atrás.

Os minerais que foi encontrado na brilhante região central de Occator requerem uma alteração pela água. Os carbonatos suportam a ideia que Ceres teve atividade hidrotermal interior, que empurrou esses materiais para a superfície dentro de Occator.

O espectrômetro da Dawn examina como os vários comprimentos de onda da luz solar são refletidos pela superfície de Ceres. Isto permite com que os cientistas identifiquem minerais que, provavelmente, produzem esses sinais. Os novos resultados vêm do mapeamento infravermelho, que examina Ceres em comprimentos de onda demasiado longos para o olho humano poder ver.

No ano passado, num estudo da Nature, a equipe de De Sanctis divulgou que a superfície de Ceres continha filossilicatos de amoníaco, ou argilas com amoníaco. Dado que o amoníaco é abundante no Sistema Solar exterior, esta descoberta introduziu a ideia de que Ceres pode ter-se formado perto da órbita de Netuno e ter migrado para o interior. Alternativamente, Ceres pode ter sido formado mais próximo da sua posição atual entre Marte e Júpiter, mas com material acumulado do Sistema Solar exterior.

Os novos resultados também relatam a descoberta de sais portadores de amoníaco - cloreto de amônio e/ou bicarbonato de amônio - na Cratera Occator. O carbonato reforça ainda mais a ligação de Ceres com mundos gelados no Sistema Solar exterior. O amoníaco, além do carbonato de sódio e do bicarbonato de sódio descobertos em Occator, foi detectado nas plumas de Encélado, uma lua gelada de Saturno conhecida pelos seus gêiseres expelidos através de fissuras à superfície. Estes materiais tornam Ceres interessante para o estudo da astrobiologia.

"Temos que investigar se as muitas outras áreas brilhantes de Ceres também contêm estes carbonatos," comenta De Sanctis.

Um estudo separado da Nature, em 2015 e por cientistas da câmara de enquadramento da Dawn, colocou a hipótese que as áreas brilhantes contêm um tipo diferente de sal: sulfato de magnésio. Mas os novos resultados sugerem que o carbonato de sódio é o componente mais provável.

"É incrível o quanto temos sido capazes de aprender sobre o interior de Ceres a partir das observações das suas propriedades químicas e geofísicas pela Dawn. Esperamos mais descobertas à medida que 'minamos' esta arca do tesouro de dados," afirma Carol Raymond, do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia.

Os membros da equipe científica da Dawn também publicaram um novo estudo sobre a composição da camada exterior de Ceres na Nature Geoscience, com base em imagens da câmara de enquadramento da Dawn. Este estudo, conduzido por Michael Bland do USGS (U.S. Geological Survey) em Flagstaff, Arizona, anuncia que a maioria das grandes crateras de Ceres têm mais de 2 km de profundidade em relação ao terreno circundante, o que significa que não se deformaram muito ao longo de milhares de milhões de anos. Estas profundidades significativas sugerem que a subsuperfície de Ceres não é mais do que 40% em volume de gelo, e que o resto poderá ser uma mistura de rocha e materiais de baixa densidade como sais ou compostos químicos chamados clatratos. A aparência de algumas crateras rasas sugere que podem haver variações no conteúdo de gelo e rocha do subsolo.

Fonte: Jet Propulsion Laboratory

Hubble confirma nova mancha escura em Netuno

Novas imagens obtidas no dia 16 de maio de 2016, pelo telescópio espacial Hubble da NASA, confirmam a presença de um vórtice escuro na atmosfera de Netuno.

© Hubble/M. H. Wong/J. Tollefson (vórtice escuro na atmosfera de Netuno)

Apesar de características semelhantes já terem sido vistas durante o rasante da Voyager 2 em 1989 e pelo Hubble em 1994, este vórtice é o primeiro observado em Netuno no século XXI.

A descoberta foi anunciada no dia seguinte, num telegrama eletrônico do Serviço Central de Telegramas Astronômicos, pelo astrônomo Mike Wong, da Universidade da Califórnia em Berkeley, que liderou a equipe que analisou os dados do Hubble.

Os vórtices escuros de Netuno são sistemas de alta pressão e são geralmente acompanhados por brilhantes "nuvens companheiras", que são agora também visíveis no planeta distante. As nuvens brilhantes formam-se quando o fluxo de ar ambiente é perturbado e desviado para cima sobre o vórtice escuro, fazendo com que os gases provavelmente congelem em cristais de metano.

"Os vórtices escuros navegam pela atmosfera como enormes montanhas gasosas em forma de lente," explica Wong. "E as nuvens companheiras são parecidas com as nuvens orográficas que aparecem como características em forma de panqueca que persistem sobre montanhas aqui na Terra."

A partir de julho de 2015, as nuvens brilhantes foram novamente vistas em Netuno por vários observadores, desde amadores a astrônomos do Observatório W. M. Keck no Havaí. Os astrônomos suspeitavam que estas nuvens pudessem ser nuvens companheiras brilhantes que seguiam um vórtice escuro invisível. Os vórtices escuros de Netuno são normalmente apenas vistos em comprimentos de onda azuis, e só o Hubble tem a alta resolução necessária para os ver no distante Netuno.

Em setembro de 2015, o programa OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), um projeto a longo prazo do telescópio espacial Hubble, que anualmente capta mapas globais dos planetas exteriores, revelou uma mancha escura perto da posição das nuvens brilhantes que haviam sido monitoradas a partir do solo. Ao verem o vórtice pela segunda vez, as novas imagens do Hubble confirmam que o OPAL realmente detectou uma característica de longa duração. Os novos dados permitiram com que a equipe criasse um mapa de mais alta resolução do vórtice e das suas redondezas.

Os vórtices escuros de Netuno têm demonstrado uma diversidade surpreendente ao longo dos anos, em termos de tamanho, forma e estabilidade (serpenteiam em latitude e por vezes aceleram ou desaceleram). Também vêm e vão em escalas de tempo muito mais curtas em comparação com os anticiclones de Júpiter; as grandes tempestades em Júpiter evoluem ao longo de décadas.

De acordo com Joshua Tollefson, doutorando de UC Berkeley, os astrônomos planetários esperam entender melhor como é que os vórtices escuros se formam, o que controla os seus desvios e oscilações, como interagem com o ambiente e como eventualmente se dissipam. A medição da evolução deste novo vértice escuro vai ampliar o conhecimento tanto dos próprios vórtices escuros, como da estrutura e dinâmica da atmosfera circundante.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Vênus tem potencial, mas não para água

A sonda Venus Express da ESA pode ter ajudado a explicar a enigmática falta de água em Vênus.

© ESA/C. Carreau (campo elétrico em Vênus)

A imagem mostra o campo magnético transportado pelo vento solar encontrando a ionosfera de Vênus (em tons alaranjados), deslocandoo as suas partículas.
Enquanto os prótons e outros íons (azul na inserção) sentem uma força devido à gravidade do planeta, os elétrons (a vermelho na inserção) são muito mais leves e, consequentemente, são capazes de escapar à atração gravitacional mais facilmente.

O planeta tem um campo elétrico surpreendentemente forte – é a primeira vez que isto foi medido num planeta – o qual é suficiente para despojar a atmosfera superior de oxigênio, um dos componentes da água.

Vênus é muitas vezes chamado de planeta gêmeo da Terra, uma vez que o segundo planeta a contar do Sol é apenas ligeiramente mais pequeno que o nosso. Mas a sua atmosfera é bastante diferente, consistindo majoritariamente de dióxido de carbono, com um pouco de nitrogênio e quantidades vestigiais de dióxido de enxofre e outros gases. É muito mais espessa que a Terra, atingindo pressões de mais de 90 vezes a da Terra ao nível do mar, e incrivelmente seco, com uma abundância relativa de água cerca de 100 vezes inferior à da camada gasosa da Terra.

Além disso, Vênus tem agora um efeito de estufa descontrolado e uma temperatura à superfície suficientemente elevada para derreter chumbo. Também, ao contrário do nosso planeta, não possui um significativo campo magnético próprio.

Os cientistas acreditam que Vênus já possuiu grandes quantidades de água na sua superfície há mais de 4 bilhões de anos atrás. Mas à medida que foi aquecendo, a maior parte da sua água evaporou para a atmosfera, onde poderá ter sido dilacerada pela luz solar e subsequentemente perdida no espaço.

O vento solar – uma poderosa corrente de partículas subatômicas vindas do Sol – é um dos responsáveis, removendo íons de hidrogênio (prótons) e íons de oxigênio da atmosfera do planeta e privando-a assim da matéria-prima para fazer água.

Agora, com a ajuda da Venus Express, os cientistas identificaram outra diferença entre os dois planetas: Vênus tem um campo elétrico substancial, com um potencial de cerca de 10 V (volts).

Isto é pelo menos cinco vezes superior ao esperado. Observações anteriores em busca de campos elétricos na Terra e em Marte falharam em fazer uma detecção conclusiva, mas indicam que, se existir, o potencial será inferior a 2 V.

"Pensamos que todos os planetas com atmosferas têm um campo elétrico fraco, mas esta é a primeira vez que fomos capazes de detectar um," afirma Glyn Collinson do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, autor principal do estudo.

Em qualquer atmosfera planetária, os prótons e outros íons são puxados pela gravidade do planeta. Os elétrons são mais leves e por isso sentem um puxão menor, são capazes de escapar mais facilmente à força gravitacional.

À medida que os elétrons derivam para cima na atmosfera e se afastam no espaço, continuam, no entanto, ligados aos prótons e aos íons através da força eletromagnética, e isto resulta num campo elétrico global vertical sendo criado por cima da atmosfera do planeta.

O campo elétrico detectado pela Venus Express é muito mais forte que o esperado e pode fornecer a energia suficiente aos íons de oxigênio para acelerá-los para cima de forma rápida, sendo isto suficiente para escaparem da força gravitacional do planeta.

A descoberta revela assim outro processo, para além da decapagem pelo vento solar, isto poderá contribuir para um baixo conteúdo de água em Vênus.

O campo elétrico de Vênus é apenas semelhante ao de uma única turbina de vento, e espalha-se por centenas de quilômetros de altitude, que é incrivelmente difícil de medir.

Os cientistas examinaram pacientemente dados recolhidos durante dois anos com um espectrômetro de elétrons, que faz parte do instrumento ASPERA-4 da Venus Express. Encontraram 14 janelas breves de um minuto no momento em que a aeronave estava no local exato e com todas as condições reunidas para a medição de um campo elétrico. Em todas estas ocasiões, observou-se um campo elétrico.

A razão pela qual Vênus tem um campo elétrico muito maior do que o da Terra continua sob investigação. Glyn e os seu colegas suspeitam que a posição do planeta, mais próximo do Sol, possa desempenhar um papel importante.

"Ao estar mais próximo do Sol do que a Terra, Vênus recebe o dobro da luz ultravioleta, resultando num maior número de elétrons livres na atmosfera e, como consequência, pode causar um campo elétrico mais forte por cima do planeta," diz Andrew Coates do Laboratório de Ciência do Espaço Mullard, Reino Unido.

A presença de tal campo elétrico em Vênus sugere que as partículas e os íons necessários para formar água estão saindo da atmosfera do planeta mais rapidamente do que o esperado. Por outro lado, isto significa que Vênus poderá ter abrigado grandes quantidades de água no passado, antes de ter sido quase completamente despojada.

"A água tem uma função primordial na vida como nós a conhecemos na Terra e possivelmente em outros locais do Universo," afirma Håkan Svedhem, cientista do projeto Venus Express da ESA.

"Ao sugerir um mecanismo capaz de privar um planeta próximo da sua estrela progenitora de quase toda a sua água, esta descoberta apela a uma reflexão de como nós definimos um planeta 'habitável', não só no nosso Sistema Solar, mas também no contexto de exoplanetas."

Fonte: ESA

Detectada a mais rápida rotação de uma estrela anã marrom

Astrônomos detectaram o que pode ser a mais rápida rotação de uma estrela anã marrom.

© NASA/R. Hurt (ilustração de uma anã marrom)

O rápido período de rotação foi medido usando radiotelescópio de Arecibo com 305 metros, que foi utilizado para descobrir os primeiros planetas fora do Sistema Solar.
"A nossa nova detecção de uma anã marrom enfatiza a sensibilidade surpreendente radiotelescópio de Arecibo, que permite medições de campos magnéticos de estrelas de massa muito baixa, anãs marrons e potencialmente planetas. Como os campos magnéticos planetários protegem a vida dos efeitos nocivos da atividade estelar, é evidente que os futuros programas desse tipo usando o telescópio de Arecibo serão cruciais para a nossa compreensão da habitabilidade de planetas em torno de outras estrelas," disse Alex Wolszczan, da Pennsylvania State University.

As ondas de rádio emitidas pela anã marrom permitiu medir a rotação extremamente rápida deste objeto exótico. Sua detecção recorde demonstra que as anãs marrons e os planetas gigantes podem ser descobertos e estudados por meio de observações de rádio.

"Nossa descoberta da rotação super rápida da anã marrom J1122+25 coloca novos desafios para os modelos teóricos da evolução de rotação destes objetos e os dínamos internos que alimentam seus campos magnéticos", disse Matthew Route, também da Purdue University e também da Pennsylvania State University. AJ1122+25 é a versão curta do nome científico desta nova anã marrom, WISEPC J112254.73+255021.5. "A emissão de rádio e a rotação rápida da J1122+25 podem revelar muito sobre a origem e evolução dos campos magnéticos de anãs marrons, e como este conhecimento pode ser aplicado a jovens planetas gigantes", disse Route.

Os dados recolhidos até ao momento a partir desta anã marrom indica a ocorrência da sua rotação a cada 17, 34 ou 51 minutos; uma ambiguidade que requer a coleta de mais dados para identificar qual das três medidas é o período de rotação desta estrela. Mas, os cientistas relatam, mesmo o mais longo destes períodos de rotação significaria que  esta anã marrom gira muito mais rápido do que qualquer medida até agora.

A anã marrom foi descoberta pela primeira vez pelo Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) em 2011. Route e Wolszczan posteriormente observaram a J1122+25 em cinco épocas, distribuídas por um período de oito meses como parte de uma busca permanente de anãs marrons com explosões súbitas da energia em comprimentos de onda de rádio.  A J1122+25 está localizada a cerca de 55 anos-luz de distância e é apenas uma das seis anãs marrons que foram detectadas emissões de rádio.

As anãs marrons como a J1122+25 são por vezes chamados de "estrelas fracassadas", porque elas não acumulam material suficiente quando se formaram a fim de fundir hidrogênio em hélio, o processo que permite que estrelas brilhem. A falta de produção de energia contínua a partir da fusão torna as anãs marrons muito mais frias e menos brilhantes do que a maioria das estrelas. Para algumas delas, a estrutura interna em conexão com rotação rápida pode gerar campos magnéticos fortes e as emissões de rádio dramáticas que foram detectadas pelo telescópio de Arecibo.

Muitos astrônomos tratam as anãs marrons como o "elo perdido" entre estrelas e planetas. Anãs marrons compartilham de muitos traços físicos com planetas gigantes gasosos como Júpiter. Estudos de anãs marrons como a J1122+25 podem ser usados para inferir as propriedades de planetas gigantes, que são muito mais difíceis de serem estudados em detalhe do que as estrelas. A J1122+25 possui cerca de 1/6 da temperatura do Sol, e emite luz principalmente em comprimentos de onda infravermelhos.

A descoberta é detalhada em uma edição recente do The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Pennsylvania State University

Fogos de artifício no girino cósmico

Nesta imagem do telescópio espacial Hubble, uma tempestade de nascimento de estrelas está iluminando uma extremidade da rara galáxia anã denominada LEDA 36252, também conhecida como Kiso 5639, que se encontra a cerca de 82 milhões de anos-luz de distância da Terra.

© Hubble (Kiso 5639)

A galáxia anã tem a forma de uma panqueca achatada, que se assemelha a um girino cósmico, com uma cabeça brilhante e uma cauda alongada repleta de estrelas.

Galáxias com esta configuração são raras no Universo local; em 10.000 galáxias, somente 20 têm esta o formato de um “girino”, sugerindo que muitas galáxias passam por uma fase como esta à medida que evoluem.

Observações efetuadas pelo telescópio espacial Hubble da Kiso 5639 descobriram o conteúdo estelar e o brilho rosa brilhante devido ao hidrogênio em uma das extremidades da galáxia. Uma explosão de novas estrelas em uma região que mede 2.700 anos-luz de diâmetro faz as nuvens de hidrogênio brilhar. A massa dessas jovens estrelas equivale a cerca de 1 milhão de sóis. As estrelas estão agrupadas em grandes aglomerados que se formaram a menos de 1 milhão de anos atrás.

As estrelas consistem principalmente de hidrogênio e hélio, mas produzem outros elementos mais pesados, como o oxigênio e carbono. Quando as estrelas morrem, eles liberam seus elementos pesados ​​enriquecendo o gás circundante. Na galáxia Kiso 5639, o gás brilhante na cabeça da galáxia é mais deficiente em elementos pesados ​​do que o resto da galáxia. Astrônomos pensam que este novo evento de formação estelar foi desencadeado quando a galáxia foi abastecida de gás primordial em seu entorno, desde que o espaço intergaláctico contém gás rico em hidrogénio.

A cauda alongada se estende para longe da cabeça da galáxia e possui estrelas azuis brilhantes, contendo pelo menos quatro regiões distintas de formação estelar. As estrelas parecem ser mais velhas do que os da cabeça de formação de estrelas.

O telescópio espacial Hubble também revelou buracos gigantes salpicados ao longo da intensa formação estelar. Estas cavidades fornecem a esta área uma aparência de queijo suíço, porque numerosas detonações de supernovas, como rajadas de fogo de artifício aéreos, esculpiram buracos de gás rarefeito superaquecido.

As observações da Wide Field Camera 3 (WFC3) que compreendem esta imagem cobrem uma vasta porção do espectro, incluindo emissões ultravioleta, óptico, H-alfa, e infravermelho. Juntos, elas pintam um quadro bem detalhado da Kiso 5639.

O estudo intitulado “Hubble Space Telescope Observations of Accretion-Induced Star Formation in the Tadpole Galaxy Kiso 5639” de D. Elmegreen et al., foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: ESA

Júpiter espera a chegada de Juno

Em preparação para a chegada iminente da sonda Juno da NASA, astrônomos usaram o Very Large Telescope (VLT) do ESO para obter imagens de Júpiter no infravermelho, no âmbito de uma campanha para criar mapas de alta resolução do planeta gigante.

 

  © ESO/VLT/L. Fletcher (Júpiter)

Estas observações ajudarão a definir o trabalho que será realizado pela sonda Juno nos próximos meses, dando aos astrônomos uma melhor compreensão do gigante gasoso antes do encontro com Juno.

Uma equipe liderada por Leigh Fletcher da Universidade de Leicester, no Reino Unido, apresentou novas imagens de Júpiter no Encontro Nacional de Astronomia da Sociedade Astronômica Real do Reino Unido, em Nottingham. Obtidas no comprimento de onda de 5 micrômetros com o instrumento VISIR montado no VLT, as novas imagens fazem parte de um esforço para aumentar o conhecimento sobre a atmosfera de Júpiter antes da chegada da sonda Juno em Julho deste ano. A sonda Juno retira o seu nome da esposa mitológica do deus Júpiter. Tal como o seu planeta homólogo, Júpiter cobria-se de véus de nuvens para esconder as suas más ações, sendo Juno a única que conseguia ver para além deles, descobrindo-lhe a sua verdadeira natureza.

A campanha envolveu diversos telescópios situados no Havaí e no Chile, para além de contribuições de astrônomos amadores de todo o mundo. Os mapas não só dão instantâneos do planeta, mas também revelam como é que a atmosfera de Júpiter tem se movimentado e variado nos meses que precedem a chegada de Juno.

A sonda Juno foi lançada em 2011 e já viajou cerca de 3 bilhões de quilômetros para chegar ao sistema joviano. A sonda observa livre das limitações que afetam os telescópios na Terra, por isso pode parecer-nos estranho que esta campanha terrestre tenha sido considerada importante.

Leigh Fletcher explica o significado deste trabalho no âmbito da preparação da chegada de Juno: “Estes mapas ajudarão a preparar o cenário para o que a sonda Juno observará nos próximos meses. Observações feitas em diferentes comprimentos de onda ao longo do espectro infravermelho permitem construir uma imagem tridimensional de como a energia e o material são transportados para cima através da atmosfera.”

Obter imagens nítidas através da atmosfera terrestre em constante mutação é um dos maiores desafios que os telescópios colocados no solo enfrentam. Estas observações da atmosfera turbulenta de Júpiter, agitada com nuvens de gás mais frio, foram possíveis graças a uma técnica conhecida por “imagens da sorte”. Foram obtidas sequências de exposições muito curtas de Júpiter com o VISIR, produzindo-se milhares de imagens individuais. As imagens que estão menos afetadas pela turbulência atmosférica, as chamadas imagens da sorte, são selecionadas, sendo as restantes descartadas. As imagens selecionadas são seguidamente alinhadas e combinadas de modo a produzirem imagens finais de grande qualidade, como a que aqui apresentamos.

Glenn Orton, líder da campanha terrestre de apoio à missão Juno, explica porque é que as observações preparatórias feitas a partir da Terra são tão valiosas: “Os esforços combinados de uma equipe internacional de astrônomos amadores e profissionais deu-nos uma base de dados bastante rica que cobre os últimos 8 meses. Juntamente com os novos resultados de Juno, a base de dados do VISIR, em particular, permitirá aos investigadores caracterizar a estrutura térmica global de Júpiter, a sua cobertura de nuvens e a distribuição de espécies gasosas.”

Por isso, apesar da moderna missão Juno, destinada a revelar-nos Júpiter, ir certamente obter resultados novos e amplamente esperados, podemos dizer que o seu caminho foi pavimentado por esforços realizados a partir do solo, aqui na Terra.

Fonte: ESO

Girassóis em Sagitário

Três brilhantes nebulosas são usualmente observadas através de jornadas telescópicas na constelação de Sagitário e os populosos campos estelares do centro da Via Láctea.

© Andrew Campbell (Girassóis em Sagitário)

Realmente, o turista astronômico do século XVIII Charles Messier catalogou duas delas: a M8 (à esquerda do centro da imagem) e a colorida M20 (na parte inferior da imagem). A terceira nebulosa, a NGC 6559, está à direita da M8, separada da nebulosa maior por faixas escuras de poeira cósmica.

Todas as três nebulosas são berçários estelares distantes a cerca de 5.000 anos-luz daqui. A expansiva M8, com 100 anos-luz de diâmetro também é popularmente conhecida como a Nebulosa da Lagoa. O apelido da M20 é Nebulosa Trífida. Logo à direita da Nebulosa Trífida está um dos aglomerados estelares abertos de Messier, o M21, também incluído na tela telescópica.

Na imagem composta, notam-se os registros de dados em banda estreita do hidrogênio ionizado, oxigênio e átomos de enxofre que irradiam em comprimentos de onda visíveis.

O mapeamento de cores e a variação de brilho usados para compor esta natureza cósmica foi inspirado pelos famosos girassóis do pintor Van Gogh. A pintura criada por Van Gogh em 1888 pertencia a uma coleção particular no Japão. A obra, vista a seguir, foi infelizmente destruída em um incêndio durante a Segunda Guerra Mundial, em 06 de agosto de 1945.

 

© Van Gogh (segunda versão da obra Girassóis)

Fonte: NASA

Descoberto exoplaneta recém-nascido em torno de estrela jovem

Astrônomos descobriram o mais novo exoplaneta totalmente formado já detectado.

© NASA/JPL-Caltech (ilustração do exoplaneta K2-33b)

A descoberta foi feita usando o telescópio espacial Kepler da NASA durante a sua missão estendida K2, bem como o Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Havaí. Os exoplanetas são planetas que orbitam estrelas para lá do Sol.

O recém-descoberto planeta, K2-33b, é um pouco maior que Netuno e completa uma órbita em torno da sua estrela progenitora a cada cinco dias. Tem apenas entre 5 e 10 milhões de anos, o que o torna um dos poucos planetas recém-nascidos encontrados até à data.

"A nossa Terra tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos," afirma Trevor David do Caltech em Pasadena. "Em comparação, o planeta K2-33b é muito jovem. Podemos pensar nele como uma criança." David é um estudante que trabalha com a astrônoma Lynne Hillenbrand, também do Caltech.

A formação planetária é um processo complexo e tumultuoso que permanece ainda envolto em mistério. Os astrônomos já descobriram e confirmaram, até agora, cerca de 3.000 exoplanetas; no entanto, quase todos orbitam estrelas de meia-idade, com idades de bilhões de anos ou mais.

"O planeta recém-nascido ajuda-nos a melhor entender como é que os planetas se formam, o que é importante para a compreensão dos processos que levaram à formação da Terra," afirma Erik Petigura, também do Caltech.

Os primeiros sinais da existência do planeta foram obtidos pelo K2. A câmara a bordo do telescópio detectou um escurecimento periódico na luz emitida pela estrela hospedeira do planeta, um sinal de que um planeta em órbita poderia estar passando regularmente em frente da estrela e bloqueando parte da sua luz. Os dados do Observatório Keck validaram que a diminuição de luz era provocada por um planeta e também ajudaram a confirmar a sua jovem idade.

As medições infravermelhas do telescópio espacial Spitzer da NASA mostraram que a estrela do sistema está cercada por um disco fino de detritos planetários, indicando que a sua fase de formação planetária está terminando. Os planetas formam-se a partir de discos espessos de gás e poeira, chamados discos protoplanetários, que rodeiam estrelas jovens.

"Inicialmente, este material pode obscurecer quaisquer planetas em formação, mas após alguns milhões de anos, a poeira começa a dissipar-se," afirma Anne Marie Cody, pós-doutorada no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado americano da Califórnia. "É durante esta janela de tempo que podemos começar a detectar as assinaturas de planetas jovens com o K2."

Uma característica surpreendente na descoberta de K2-33b, é quão perto está o recém-nascido planeta da sua estrela. O planeta está quase 10 vezes mais perto da sua estrela que Mercúrio está do nosso Sol, o que o torna bastante quente. Apesar de já terem sido descobertos vários planetas em órbitas tão íntimas, os astrônomos há muito que tentam compreender como é que estes gigantes gasosos assentam em órbitas tão pequenas. Algumas teorias propõem que são necessários centenas de milhões de anos para trazer um planeta de uma órbita mais distante para uma órbita mais pequena; e, portanto, não podem explicar K2-33b, que é bastante mais jovem.

A equipe científica diz que existem duas principais teorias que podem explicar como K2-33b acabou tão perto da sua estrela. Podia ter migrado para lá num processo chamado migração de disco, um processo que leva centenas de milhares de anos. Ou, que o planeta se formou localmente, exatamente onde está. A descoberta de K2-33b, portanto, dá aos teóricos um novo ponto de dados para ponderar.

"Após as primeiras descobertas de exoplanetas massivos em órbitas íntimas há cerca de 20 anos atrás, foi imediatamente sugerido que não podiam, absolutamente, ter-se formado aí, mas ao longo dos últimos anos, cresceu algum impulso para as teorias de formação local, pelo que a ideia não é tão selvagem quanto uma vez parecia," afirma David.

"A questão que estamos respondendo é: será que esses planetas levam muito tempo a assentar nestas órbitas quentes, ou será que podem aí estar desde muito cedo? E estamos respondendo que, pelo menos neste caso, sim, podem realmente estar aí num estágio muito inicial," conclui.

O novo estudo foi publicado na revista Nature.

Fonte: W. M. Keck Observatory

Descoberta a primeira nebulosa de vento em torno de uma magnetar

Astrônomos descobriram pela primeira vez uma vasta nuvem de partículas de alta energia chamada nebulosa de vento em torno de uma rara estrela de nêutrons extremamente magnética, ou magnetar.

© ESA/XMM-Newton/G. Younes (imagem em raios X da emissão em torno de uma magnetar)

Esta imagem em raios X mostra a emissão prolongada em torno de uma fonte conhecida como Swift J1834.9-0846. O brilho surge a partir de uma nuvem de partículas que se movem rapidamente produzidas pela estrela de nêutrons e encurraladas em torno dela. A Cor indica energias de raios X, com 2.000 a  3.000 eV (elétrons-volt) em vermelho, 3.000 a 4.500 eV em verde, e 5.000 a 10.000 eV em azul.

A descoberta oferece uma janela única para as propriedades, meio ambiente e história das explosões de magnetares, que são os ímãs mais fortes do Universo.

A estrela de nêutrons é o núcleo esmagado de uma estrela massiva que ficou sem combustível, entrou em colapso sob seu próprio peso e explodiu como uma supernova. Cada uma delas comprime a massa equivalente a meio milhão de Terras em uma bola com apenas 20 quilômetros de diâmetro. Estrelas de nêutrons são mais comumente encontrado como pulsares, que produzem emissões de rádio, luz visível, raios X e raios gama em vários locais em seus campos magnéticos circundantes. Quando um pulsar gira, estas regiões são focalizadas em nossa direção, os astrônomos detectam pulsos de emissão.

Os campos magnéticos dos pulsares típicos podem ser de 100 bilhões a 10 trilhões de vezes mais fortes que o da Terra. Os campos das magnetares chegam a ser milhares de vezes ainda mais fortes, e os cientistas não sabem os detalhes de como elas são criadas. De cerca de 2.600 estrelas de nêutrons conhecidas, até agora, apenas 29 são classificadas como magnetares.

A nebulosa recém-descoberta rodeia a magnetar Swift J1834.9-0846, que foi descoberto pelo satélite Swift da NASA, em 07 de agosto de 2011, durante uma breve explosão de raios X. Os astrônomos suspeitam que o objeto está associado com o remanescente de supernova W41, localizado a cerca de 13.000 anos-luz de distância na constelação do Escudo, na parte central da da Via Láctea.

“Neste momento, nós não sabemos como J1834.9 desenvolveu e continua a manter uma nebulosa de vento, que até agora era uma estrutura vista apenas cercando jovens pulsares”, disse o pesquisador George Younes, pesquisador de pós-doutorado na Universidade George Washington. “Se o processo aqui for semelhante, então cerca de 10% da perda de energia de rotação da magnetar está alimentando o brilho da nebulosa, o que seria a mais alta eficiência já medida num sistema semelhante”.

Um mês após a descoberta do Swift, uma equipe liderada por Younes fez outra observação do J1834.9 usando o observatório XMM-Newton de raios X da ESA, que revelou um brilho assimétrico incomum cerca de 15 anos-luz de diâmetro do centro da magnetar. Novas observações do XMM-Newton em março e outubro de 2014, juntamente com dados arquivados do XMM-Newton e do Swift, confirmaram este brilho prolongado como a primeira nebulosa de vento já identificada em torno de uma magnetar.

Um artigo descrevendo a análise será publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Goddard Space Flight Center

Primeiras observações do centro da Via Láctea obtidas com o GRAVITY

Uma equipe europeia de astrônomos usou o novo instrumento GRAVITY montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO para obter observações do centro da Via Láctea, combinando pela primeira vez radiação coletada pelos quatro telescópios principais de 8,2 metros.

© ESO/L. Calçada (ilustração da estrela S2 passando muito perto do buraco negro supermassivo)

Estes resultados já fornecem uma ideia da ciência inovadora que o GRAVITY irá fazer, ao sondar os campos gravitacionais extremamente fortes existentes próximo do buraco negro central supermassivo.

O GRAVITY faz parte do interferômetro do VLT. Ao combinar a radiação coletada pelos quatro telescópios, consegue atingir a mesma resolução espacial e precisão na medição de posições que um telescópio com 130 metros de diâmetro. O ganho correspondente em poder de resolução e precisão nas posições, um fator de 15 superior aos telescópios principais individuais do VLT, permitirá ao GRAVITY fazer medições extremamente precisas de objetos astronômicos.

Um dos principais objetivos do GRAVITY é fazer observações detalhadas do meio que rodeia o buraco negro de 4 milhões de massas solares que se encontra no centro da Via Láctea. O centro da Via Láctea situa-se no céu na constelação do Sagitário, a cerca de 25 mil anos-luz de distância da Terra. Embora a posição e massa do buraco negro sejam conhecidas desde 2002, ao executar medições precisas dos movimentos das estrelas que o orbitam, o GRAVITY permitirá aos astrônomos sondar o campo gravitacional que rodeia o buraco negro com um detalhe sem precedentes, fornecendo um teste único à teoria da relatividade geral de Einstein.

Nesta perspectiva, as primeiras observações do GRAVITY são já bastante entusiasmantes. A equipe do GRAVITY usou o instrumento para observar uma estrela conhecida por S2, que orbita o buraco negro no centro da nossa Galáxia num período de apenas 16 anos. Estes testes demonstraram de modo impressionante a sensibilidade do GRAVITY, uma vez que o instrumento foi capaz de ver esta fraca estrela em apenas alguns minutos de observação.

A equipe será brevemente capaz de obter posições extremamente precisas da estrela, que equivalerão a medir a posição de um objeto na Lua com a precisão de um centímetro. Esta precisão irá permitir determinar se o movimento em torno do buraco negro segue, ou não, as previsões da relatividade geral de Einstein. As novas observações mostram que o Centro Galáctico é um laboratório ideal para este tipo de testes.

“Toda a equipe desfrutou de um momento fantástico quando a radiação emitida pela estrela interferiu pela primeira vez, após 8 anos de trabalho árduo,” disse o cientista líder do GRAVITY, Frank Eisenhauer do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre situado em Garching, na Alemanha. “Primeiro estabilizamos a interferência de forma ativa numa estrela brilhante próxima e depois, após apenas alguns minutos, conseguimos ver de fato a interferência da estrela mais fraca. À primeira vista parece que nem a estrela de referência nem a estrela em órbita do buraco negro têm companheiras massivas que poderão complicar as observações e análise,” explica Eisenhauer.

Esta indicação de sucesso preliminar chega na hora certa. Em 2018, a estrela S2 estará na sua posição mais próxima do buraco negro, a apenas 17 horas-luz de distância e viajando a quase 30 milhões de quilômetros por hora, o que corresponde a 2,5% da velocidade da luz. A esta distância, os efeitos devidos à relatividade geral serão mais pronunciados e as observações obtidas pelo GRAVITY darão os seus resultados mais importantes. Esta oportunidade só se repetirá 16 anos depois.

A equipe será capaz, pela primeira vez, de medir dois efeitos relativísticos numa estrela orbitando um buraco negro supermassivo, o desvio para o vermelho gravitacional e a precessão do pericentro. O desvio para o vermelho ocorre porque a radiação emitida pela estrela tem que se deslocar no sentido contrário ao forte campo gravitacional do buraco negro massivo de modo a escapar para o Universo. Ao fazê-lo, perde energia, o que se manifesta por um desvio para o vermelho da radiação. O segundo efeito aplica-se à órbita da estrela e leva a um desvio da elipse perfeita. A orientação da elipse roda de cerca de meio grau no plano orbital quando a estrela passa perto do buraco negro. O mesmo efeito foi observado na órbita de Mercúrio em torno do Sol, mas cerca de 6.500 vezes mais fraco por órbita do que na vizinhança extrema do buraco negro. No entanto, as maiores distâncias envolvidas tornam-no muito mais difícil de observar no Centro Galáctico do que no Sistema Solar.

Fonte: ESO