Descoberto superaglomerado escondido por trás da Via Láctea

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma anteriormente desconhecida grande concentração de galáxias na direção da constelação da Vela, denominada superaglomerado da Vela.

© Thomas Jarrett (superaglomerado da Vela)

A imagem acima mostra o superaglomerado da Vela no seu ambiente mais amplo evidenciando a distribuição das galáxias dentro e em torno do superaglomerado da Vela (VSC, elipse maior). O centro da imagem, a chamada Zona de Evitação, está coberta pela Via Láctea (com os seus campos estelares e camadas de poeira em cinza), que obscurece todas as estruturas por trás. A cor indica as distâncias de todas as galáxias entre 0,5 e 1 bilhão de anos-luz (tom amarelo para o pico do superaglomerado da Vela, verde para objetos mais próximos e laranja para objetos mais distantes). A elipse marca a extensão aproximada do superaglomerado da Vela, atravessando o Plano Galáctico. A estrutura foi revelada graças a um novo levantamento espectroscópico. Dada a sua proeminência em ambos os lados do plano da Via Láctea, seria altamente improvável que estas estruturas em larga escala não estivessem ligadas através do Plano Galáctico. A estrutura pode ser similar, em massa agregada, com a Concentração Shapley (SC, elipse mais pequena), embora muito mais estendida. O chamado "Grande Atrator", localizado muito mais perto da Via Láctea, é um exemplo de uma grande estrutura em teia que atravessa o Plano Galáctico, embora seja muito mais pequeno do que o superaglomerado da Vela. A parte central e obscurecida por poeira do superaglomerado da Vela permanece por mapear. Também podem ser vistas as duas galáxias satélites da Via Láctea, a Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães, localizadas ao sul do Plano Galáctico.

A atração gravitacional desta grande concentração de massa na nossa vizinhança cósmica poderá ter um efeito importante no movimento do nosso Grupo Local de galáxias, incluindo a Via Láctea. Poderá também explicar a direção e amplitude da velocidade peculiar do Grupo Local em relação à Radiação Cósmica de Fundo em Micro-ondas.

Os superaglomerados são as maiores e mais massivas estruturas conhecidas no Universo. Consistem de aglomerados de galáxias e muralhas que medem até 200 milhões de anos-luz no céu. O superaglomerado mais famoso é o superaglomerado Shapley, a cerca de 650 milhões de anos-luz, que contém duas dúzias de aglomerados massivos, em raios X, onde já se mediu a velocidade de milhares de galáxias. Pensa-se ser o maior do seu tipo na nossa vizinhança cósmica.

Agora, uma equipe da África do Sul, da Holanda, da Alemanha e da Austrália, incluindo dois cientistas do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre em Garching, Alemanha, descobriu outro grande superaglomerado, um pouco mais distante (800 milhões de anos-luz), que cobre uma área do céu ainda maior do que o superaglomerado Shapley. O superaglomerado da Vela tem passado despercebido devido à sua localização, atrás do plano da Via Láctea, onde a poeira e as estrelas obscurecem as galáxias de fundo, resultando numa larga faixa sem fontes extragalácticas. Os resultados da equipe sugerem que o superaglomerado da Vela pode ser tão massivo quanto Shapley, o que indica que a sua influência sobre os fluxos locais de massa é comparável à de Shapley.

A descoberta teve por base observações espectroscópicas de milhares de galáxias parcialmente obscurecidas. Observações, em 2012, com o reformado espectrógrafo do SALT (Southern African Large Telescope), confirmaram que oito novos aglomerados residiam dentro da área do superaglomerado da Vela. Observações espectroscópicas subsequentes com o Telescópio Anglo-Australiano na Austrália forneceram milhares de desvios para o vermelho galácticos e revelaram a vasta extensão desta nova estrutura.

A professora Renée Kraan-Korteweg, da Universidade de Cidade do Cabo, que liderou este estudo e tem vindo a pesquisar esta região há mais de uma década, afirma: "Eu não podia acreditar que uma estrutura tão grande aparecesse de maneira tão proeminente," quando ela e os seus colegas analisaram os espectros do novo levantamento.

Os cientistas Hans Böhringer e Gayoung Chon do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre estudaram a região do superaglomerado em busca de aglomerados de galáxias brilhantes em raios X e encontraram dois aglomerados gigantes na região coberta pelo levantamento de desvios para o vermelho e outros aglomerados massivos na vizinhança imediata. Eles notaram que o superaglomerado da Vela tem uma densidade de matéria significativamente maior que a média, tornando-se numa estrutura grande e proeminente.

Mas ainda há muito a fazer, são necessárias observações de acompanhamento para revelar toda a extensão, massa e influência do superaglomerado da Vela. Até agora, esta região do céu tem sido pouco estudada, a parte mais próxima da Via Láctea ainda menos devido à grande densidade estelar e às camadas de poeira que bloqueiam a nossa visão. As observações planejadas com a nova instalação de radioastronomia MeerKAT vão, em particular, ajudar a mapear esta região obscurecida e serão obtidos novos desvios para o vermelho ópticos com o novo espectrógrafo multiobjeto, Taipan, da Austrália.

O levantamento em curso de aglomerados luminosos em raios X, finalizado pela equipe do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, Hans Böhringer e Gayoung Chon, foi recentemente alargado para cobrir esta região da banda da Via Láctea. A área do superaglomerado da Vela e o seu ambiente vão receber atenção especial. "Já temos boas indicações de que o superaglomerado da Vela está embebido numa grande rede de filamentos cósmicos traçados por aglomerados, fornecendo informações sobre a estrutura em ainda maior escala embebida no aglomerado. Com o programa futuro, em vários comprimentos de onda, esperamos desvendar a sua influência total sobre a cosmografia e cosmologia," observa Gayoung Chon.

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

Fonte: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik

Os tons da Nebulosa da Pequena Joia

O telescópio espacial Hubble da NASA/ESA já tinha imaginado NGC 6818 antes, mas deu outra olhada nesta nebulosa planetária, com uma nova mistura de filtros de cores, para exibi-la em toda sua beleza. Ao exibir seus impressionantes tons de turquesa e quartzo rosa nesta imagem, a NGC 6818 faz jus ao seu nome popular: Nebulosa da Pequena Joia.

© Hubble/Judy Schmidt (NGC 6818)

Esta nuvem de gás formada há cerca de 3.500 anos, quando uma estrela como o Sol chegou ao fim de sua vida e ejetou suas camadas externas no espaço. À medida que as camadas de material estelar se espalhavam do núcleo - o remanescente estelar branco no centro da imagem - elas acabavam adquirindo formas incomuns.

A NGC 6818 apresenta filamentos nodosos rosados ​​e duas camadas diferentes de turquesa: uma região interna brilhante e oval envolvida por uma região exterior esférica.

A estrela central tem uma companheira estelar débil a 150 UA (unidades astronômicas) de distância, ou cinco vezes a distância entre o Sol e Netuno. Se ampliar a imagem será possível notar que o ponto branco no centro não é perfeitamente redondo, mas sim dois pontos muito próximos.

Com um diâmetro de pouco mais de meio ano-luz, a própria nebulosa planetária é cerca de 250 vezes maior do que o sistema binário. Mas o material da nebulosa ainda está perto o suficiente de sua estrela progenitora que libera radiação ultravioleta ionizando o gás empoeirado para fazê-lo brilhar.

Fonte: ESA

Uma galáxia anã sutil em Coma Berenices

Esta imagem de Hubble mostra NGC 4789A, uma galáxia anã irregular na constelação de Coma Berenices.

© Hubble/Judy Schmidt (NGC 4789A)

Ela certamente faz jus ao seu nome, pois as estrelas que constituem esta galáxia estão distribuídas pelo céu aparentemente desordenadas e irregulares, dando a NGC 4789A uma aparência muito mais sutil e abstrata do que suas primas espirais e elípticas.

Estas estrelas podem parecer ter sido aleatoriamente aspergidas no céu, mas todas elas são mantidas juntas pela gravidade. As cores nesta imagem foram deliberadamente exageradas para enfatizar a mistura de estrelas azuis e vermelhas. As estrelas azuis são estrelas brilhantes, quentes e massivas que se formaram recentemente, enquanto as estrelas vermelhas são muito mais antigas. A presença de ambas nos diz que as estrelas têm se formado nesta galáxia ao longo de sua história.

A uma distância de pouco mais de 14 milhões de anos-luz, a NGC 4789A está relativamente perto de nós, o que nos permite ver muitas das estrelas individuais dentro de seus limites. Esta imagem também revela inúmeras outras galáxias, muito mais distantes, que aparecem como formas difusas espalhadas.

Fonte: ESA

NGC 891 e Abell 347

A imagem abaixo mostra um campo de visão com 1 grau de extensão na direção ao norte da constelação de Andrômeda.

© Juan Lozano de Haro (NGC 891 e Abell 347)

Na parte superior direita da imagem está uma grande galáxia espiral conhecida como NGC 891, ela tem 100 mil anos-luz de diâmetro, e do nosso ponto de vista ela aparece quase que exatamente de lado. Localizada a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância da Terra, a NGC 891 se parece muito com a Via Láctea, com um disco galáctico fino e achatado. Seu disco e o seu bojo central são atravessados por nuvens de poeira escuras.

Na parte inferior esquerda da imagem estão os membros do aglomerado de galáxias Abell 347. Localizado a aproximadamente 240 milhões de anos-luz de distância da Terra, o Abell 347 mostra suas grandes galáxias nesta nítida imagem telescópica. Elas são similares à NGC 891 em tamanho físico, mas estão localizadas 8 vezes mais distante, assim as galáxias do Abell 347 possuem um oitavo do tamanho aparente da NGC 891.

Fonte: NASA

Superlua iluminando o céu

A Lua Cheia irá aparecer hoje ligeiramente maior que o usual.

© Byron Bay Observatory (Superlua)

A imagem acima foi obtida hoje no Byron Bay Observatory (BBO), situado na Austrália.

O termo Superlua entrou, nos últimos anos, no nosso vocabulário popular. Originalmente era um termo da astrologia moderna para uma Lua Nova ou Cheia que ocorre quando esta está entre 90 a 100% perto do perigeu numa dada órbita, mas agora refere-se mais amplamente a uma Lua Cheia que está mais próxima da Terra do que a média.

A razão é que a fase em que Lua estará cheia coincidirá com o perigeu, ou seja, quando a Lua estará mais perto da Terra em sua órbita elíptica.

Embora as condições precisas que definem efetivamente uma Superlua possam variar, esta atual será indubitavelmente marcante por se tratar da mais próxima e mais brilhante Lua Cheia em mais de 65 anos.

Por outro lado, as Luas mais baixas podem criar uma ilusão óptica. Quando a Lua está perto do horizonte, pode parecer anormalmente grande quando observada através de árvores, edifícios ou outros objetos em primeiro plano.

A Lua atingiu o perigeu às 9h22 (horário de Brasília) e a fase cheia desde às 11h52. Ao anoitecer, a Lua poderá ser vista em tamanho maior no mundo inteiro.

Uma Superlua costuma ser 14% maior e 30% mais luminosa do que a Lua Cheia em seu apogeu, ou seja, ponto da órbita mais distante da Terra. A distância do perigeu desta segunda-feira será de 356.511 km, menor distância entre a Terra e uma Lua Cheia desde 26 de janeiro de 1948.

A próxima ocasião em que a Lua Cheia estará tão próxima será em 25 de novembro de 2034. Mas a Superlua do século ocorrerá em 2052, quando a distância do perigeu será de 356.424 km.

Fonte: NASA

Uma galáxia gigante gananciosa

A NGC 1222 é uma galáxia com uma história bastante movimentada.

© Hubble (NGC 1222)

A NGC 1222, vista nesta imagem tomada com a Wide Field Camera 3 a bordo do telescópio espacial de Hubble da NASA/ESA, é descrita como um exemplo peculiar de um tipo de galáxia conhecida como galáxia lenticular. Tipicamente, este tipo de galáxia apresentaria uma aparência bastante lisa no céu e consistiria principalmente de velhas estrelas avermelhadas.

Mas a NGC 1222 não é certamente um membro típico de sua classe. Observações mostram os traços característicos de formação estelar muito recente em uma escala enorme. A razão para toda esta atividade violenta é causada pelo fato de que a NGC 1222 não está sozinha. Na verdade, ela contém três regiões compactas, cada uma das quais parece ser o núcleo central de uma galáxia. Os astrônomos pensam que a NGC 1222 está no processo de engolir duas galáxias anãs muito menores que se aproximaram muito dela. É provável que o encontro foi o gatilho para a elevação na formação estelar na NGC 1222, trazendo novos suprimentos de gás que agora estão alimentando a explosão na geração de estrelas.

Embora suas peculiaridades tenham sido vistas pela primeira vez em imagens fotográficas, estas não foram capazes de revelar o nível de detalhes nítidos que podem ser recuperados pelo Hubble. Esta imagem permite ver uma espantosa quantidade de estruturas nesta galáxia, enfatizando sua colorida história. Contra o fundo liso de velhas estrelas que era a galáxia lenticular original, podemos ver claramente filamentos escuros de poeira e filamentos brilhantes de gás, ambos associados ao poderoso processo de formação de estrelas.

Fonte: ESA

Uma nebulosa brilha em Cepheus

Estrelas quentes e jovens, e pilares cósmicos de gás e poeira parecem se aglomerar na NGC 7822.

© Steve Cannistra (NGC 7822)

A nebulosa foi descoberta pelo astrônomo John Herschel em 1829. Na borda de uma gigantesca nuvem molecular na direção à constelação do norte de Cepheus, esta brilhante região de formação de estrelas localiza-se a cerca de 3.000 anos-luz de distância da Terra. Dentro da nebulosa, bordas brilhantes e formas escuras destacam-se nesta paisagem cósmica colorida.

A emissão atômica é abastecida por radiação energética das estrelas quentes centrais. Seus poderosos ventos e radiação esculpem e erodem as formas de pilar mais densas. As estrelas podem ainda estar se formando dentro dos pilares pelo colapso gravitacional, mas à medida que os pilares são erodidos, qualquer estrela em formação será cortada de seu reservatório de material estelar. Este campo de visão abrange mais de 40 anos-luz à distância estimada da NGC 7822.

Fonte: NASA

Esculpindo sistemas solares

Novas observações muito nítidas revelaram estruturas notáveis em discos de formação planetária situados em torno de estrelas jovens.

© ESO/VLT/SPHERE (discos planetários em torno de estrelas)

A imagem acima mostra discos planetários observados em torno das estrelas HD97048 (esquerda), HD135344B (centro) e RXJ1615 (direita).

O instrumento SPHERE, montado no Very Large Telescope (VLT) no Observatório do Paranal do ESO, tornou possível observar a dinâmica complexa de sistemas planetários jovens, incluindo um que está se desenvolvendo em tempo real. Os resultados recentemente publicados por três equipes de astrônomos demonstram as capacidades impressionantes do SPHERE em captar a maneira como os planetas esculpem os discos que os formam, mostrando a complexidade do meio no qual estes novos mundos nascem.

Três equipes de astrônomos utilizaram o SPHERE, um instrumento de vanguarda na busca de exoplanetas, no intuito de compreenderem a evolução enigmática de jovens sistemas planetários. O aumento do número de exoplanetas conhecidos nos últimos anos faz com que o estudo destes objetos seja um dos mais dinâmicos campos da astronomia moderna.

Sabe-se hoje que os planetas se formam a partir de vastos discos de gás e poeira situados em torno de estrelas recém nascidas, os chamados discos protoplanetários. Estes discos podem estender-se por centenas de milhões de quilômetros. Ao longo do tempo, as partículas nestes discos protoplanetários colidem, combinam-se e eventualmente vão crescendo até terem o tamanho de planetas. No entanto, os pormenores sobre a evolução destes discos de formação de planetas permanecem ainda um mistério.

O SPHERE é uma adição recente ao complemento de instrumentos do VLT que, com a sua combinação de tecnologias inovadoras, nos fornece um método poderoso para obter imagens diretas de detalhes extremos em discos protoplanetários. O SPHERE viu a sua primeira luz em junho de 2014. O instrumento faz uso de ótica adaptativa avançada para remover a distorção atmosférica, de um coronógrafo para bloquear a maioria da radiação emitida pela estrela central e de uma combinação de imagens diferenciais e polarimetria para isolar a radiação vinda de estruturas do disco. A interação entre estes discos e os planetas que nele estão se formando pode fazer com que os discos tomem diversas formas: enormes anéis, braços espirais ou vazios escuros. Estas formas são de particular interesse, uma vez que ainda estamos à procura de uma ligação clara entre estas estruturas e os planetas que as esculpem. As capacidades especializadas do SPHERE tornam possível a observação direta destas notáveis estruturas.

Por exemplo, RXJ1615 é uma estrela jovem situada na constelação do Escorpião, a 600 anos-luz de distância da Terra. Uma equipe liderada por Jos de Boer, do Observatório de Leiden na Holanda, descobriu um sistema complexo de anéis concêntricos em torno da jovem estrela, criando uma forma que parece uma versão titânica dos anéis que rodeiam Saturno. No passado, apenas se obtiveram algumas imagens de uma tão intricada escultura de anéis num disco protoplanetário e, mais excitante ainda, todo o sistema parece ter apenas 1,8 milhões de anos de idade. O disco apresenta indícios de ter sido esculpido por planetas ainda em processo de formação.

A idade do novo disco protoplanetário detectado faz da RXJ1615 um sistema notável, uma vez que a maioria dos outros exemplos de discos protoplanetários detectados até hoje são relativamente velhos ou evoluídos. Os resultados inesperados da equipe de de Boer foram rapidamente seguidos pelas descobertas de uma equipe liderada por Christian Ginski, também do Observatório de Leiden. Esta equipe observou a jovem estrela HD97048, situada na constelação do Camaleão, a cerca de 500 anos-luz de distância da Terra. Através de análise muito detalhada, os pesquisadores descobriram que o jovem disco que rodeia esta estrela está também estruturado em anéis concêntricos. A simetria destes dois sistemas é um resultado surpreendente, uma vez que a maioria dos sistemas protoplanetários observados até hoje contêm uma variedade de braços espirais assimétricos, vazios e vórtices. Estas descobertas aumentam significativamente o número de sistemas conhecidos com anéis múltiplos altamente simétricos.

Um exemplo particularmente espetacular do disco assimétrico mais comum foi captado por um grupo de astrônomos liderado por Tomas Stolker do Instituto de Astronomia Anton Pannekoek, na Holanda. Este disco rodeia a estrela HD135344B, situada a cerca de 450 anos-luz de distância. Embora esta estrela tenha já sido bem estudada no passado, o SPHERE permitiu observar estruturas notáveis no disco protoplanetário da estrela, incluindo uma enorme cavidade central e duas estruturas em forma de braços em espiral proeminentes. Pensa-se que estas estruturas foram criadas por um ou mais protoplanetas massivos, destinados a tornarem-se mundos do tipo de Júpiter.

Adicionalmente, foram observadas quatro faixas escuras, aparentemente sombras lançadas pelo movimento do material no disco de HD135344B. Notavelmente, uma das faixas teve uma variação notória nos meses que decorreram entre os períodos de observação: um exemplo raro de evolução planetária acontecendo em tempo real de observação, e apontando para mudanças ocorrendo nas regiões do disco interno que não podem ser diretamente detectadas pelo SPHERE. Para além de produzirem belas imagens, estas sombras cintilantes dão-nos uma oportunidade única de investigar a dinâmica das regiões mais internas do disco.

Tal como com os anéis concêntricos descobertos por de Boer e Ginski, estas observações obtidas pela equipe de Stolker provam que o meio complexo e em mudança dos discos que rodeiam as estrelas jovens são ainda capazes de nos mostrar novas descobertas surpreendentes. Ao compreenderem melhor estes discos protoplanetários, estas equipes avançam cada vez mais no caminho de entender como é que os planetas esculpem os discos que os formam, e portanto decifrar a própria formação planetária.

Este trabalho foi aceito para publicação na revista especializada Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

A teia cósmica da Nebulosa da Tarântula

Esta é a maior e mais complexa região formadora de estrelas em toda a vizinhança galáctica.

© Josep Drudis (Nebulosa da Tarântula)

Localizada na Grande Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia satélite orbitando a galáxia Via Láctea, a aparência à de uma aranha da região é responsável pelo seu nome popular, Nebulosa da Tarântula, também conhecida como 30 Doradus ou NGC 2070. Ela foi inicialmente considerada uma estrela, mas em 1751 Nicolas Louis de Lacaille identificou-a como uma nebulosa.

Entretanto, esta tarântula tem cerca de 1.000 anos-luz de diâmetro. Ela está localizada a apenas 1.500 anos-luz de distância, sendo o berçário estelar mais próximo da Terra, parecendo cobrir cerca de 30 graus (60 luas cheias) no céu.

Os detalhes intrigantes da nebulosa são visíveis na imagem acima mostrada nas cores emitidas predominantemente pelo hidrogênio e pelo oxigênio. Os braços espinhosos da Nebulosa da Tarântula cercam o aglomerado estelar R136, que produz grande parte da energia que torna a nebulosa visível e contém algumas das estrelas mais brilhantes e as mais massivas conhecidas, visíveis em azul próximo do centro da imagem.

Como as estrelas massivas possuem uma vida curta e morrem ainda jovens, não é tão surpreendente que a Tarântula cósmica também se encontra perto do local da mais recente e próxima supernova.

Fonte: NASA

Um olho que tudo vê

Os astrônomos passam o seu tempo observando o Universo, e ocasionalmente parece que o Universo nos observa também!

© ALMA/Hubble (IC 2163 e NGC 2207)

Esta imagem, uma composição de dados obtidos com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e o telescópio espacial Hubble da NASA/ESA, mostra uma visão cósmica muito rara: um par de galáxias em interação com uma estrutura ocular.

Como o nome sugere, alguns tipos de encontros rasantes entre galáxias dão origem a formas que parecem um olho humano. Apesar das colisões de galáxias deste tipo não serem incomuns, apenas algumas galáxias com estruturas parecidas a olhos foram observadas. A raridade destas estruturas deve-se muito provavelmente à sua natureza muito efêmera, estruturas oculares como esta tendem a durar apenas várias dezenas de milhões de anos, o que corresponde a um piscar de olhos na vida de uma galáxia.

Estas duas galáxias chamam-se IC 2163 (a da esquerda) e NGC 2207 (a da direita), sendo a IC 2163 que apresenta a estrutura ocular nesta imagem. O par de galáxias situa-se aproximadamente a 114 milhões de anos-luz de distância da Terra na direção da constelação do Cão Maior.

As galáxias passaram de raspão uma pela outra, apenas tocando as extremidades exteriores dos seus braços espirais, com IC 2163 passando por trás da NGC 2207. Esta colisão de relance deu origem a um tsunami de estrelas e gás na IC 2163, com o material das regiões exteriores do disco da galáxia deslocando-se para o interior do objeto. Esta onda colossal de material desacelerou rapidamente, movimentando-se da extremidade exterior para a extremidade interior das “pálpebras”, tendo chocado a meio caminho no disco da galáxia e produzindo faixas resplandecentes de formação estelar intensa e rugas comprimidas de gás e poeira que parecem um par de “pálpebras” cósmicas.

O artigo associado: “Ocular shock front in the colliding galaxy IC 2163”, de M. Kaufman et al., foi publicado na revista especializada The Astrophysical Journal.

Fonte: ESO

Um aglomerado com grande formação estelar

O aglomerado estelar aberto NGC 3606 está localizado a meros 20.000 anos-luz do Sol, residente no braço espiral de Carina na Via Láctea.

© Hubble/J. Maiz Apellaniz/Davide de Martin (NGC 3606)

O NGC 3603 é bem conhecido pelos astrônomos como uma das maiores regiões formadoras de estrelas da Via Láctea. O aglomerado de estrelas aberto central contém milhares de estrelas mais massivas do que o nosso Sol, estrelas que provavelmente formaram em apenas um ou dois milhões de anos atrás em uma única explosão de formação estelar.

De fato, próximo do NGC 3603 provavelmente contém um exemplo conveniente dos enormes aglomerados estelares que povoam galáxias com elevada geração de estrelas muito mais distantes. Em torno do aglomerado estão nuvens primordiais de gás interestelar brilhante e obscurecendo a poeira, esculpida pela radiação estelar energética e ventos. A imagem foi captada pelo telescópio espacial Hubble, ocupando cerca de 17 anos-luz.

Fonte: NASA

Estudo confirma que novas são a principal fonte de lítio no Universo

O lítio, o elemento sólido mais leve existente à temperatura ambiente, desempenha um papel importante nas nossas vidas, tanto ao nível biológico como tecnológico. Tal como a maioria dos elementos químicos, as suas origens remontam aos fenômenos astrofísicos, mas o seu ponto de origem era, até agora, incerto.

© David A. Hardy (ilustração de um sistema binário parecido com o que deu origem à nova)

Recentemente, um grupo de pesquisadores detectou quantidades enormes de berílio-7, um elemento instável que decai para lítio em 53,2 dias, na nova Sagittarii 2015 N.2, o que sugere que as novas são a principal fonte de lítio na Galáxia.

Praticamente todos os elementos químicos têm uma origem astronômica. A primeira gênese teve lugar no que é conhecido como Nucleosíntese Primordial, pouco tempo depois do Big Bang (entre os 10 segundos e vinte minutos). Os elementos leves foram então formados: hidrogénio (75%), hélio (25%) e uma quantidade muito pequena de lítio e berílio.

Os elementos químicos restantes foram formados nas estrelas, quer através da fusão de outros elementos dentro do núcleo - que começa com a fusão do hidrogênio em hélio e produz elementos cada vez mais pesados até que se atinge o ferro - quer através de outros processos como explosões de supernovas ou reações na atmosfera de estrelas gigantes onde, entre outros, o ouro, chumbo e cobre são produzidos. Esses elementos, por sua vez, foram então reciclados em novas estrelas e planetas até ao dia de hoje.

"Mas o lítio constituía um problema: sabíamos que 25% do lítio existente vem da Nucleosíntese Primordial, mas não conseguíamos traçar as origens dos restantes 75%", comenta Luca Izzo, pesquisador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia, que esteve envolvido no estudo.

A solução para o enigma da origem do lítio está, segundo este estudo, nas novas, fenômenos explosivos que ocorrem em sistemas binários em que uma das estrelas é uma anã branca. A anã branca pode absorver material da sua estrela companheira e formar uma camada superficial de hidrogênio que, quanto atinge uma certa densidade, desencadeia uma explosão - uma nova - que pode aumentar o brilho de uma estrela até 100.000 vezes. Após algumas semanas o sistema estabiliza e o processo começa novamente.

Os pesquisadores estudaram a nova Sagittarii 2015 N.2 (também conhecida como V5668 Sgr), que foi detectada no dia 15 de março de 2015 e permaneceu visível por mais de oitenta dias. A observação, feita com o instrumento UVES acoplado ao VLT (Very Large Telescope) do ESO, ao longo de vinte e quatro dias, possibilitou pela primeira vez o acompanhamento da evolução do sinal do berílio-7 no interior de uma nova e até mesmo o cálculo da quantidade presente. "O berílio-7 é um elemento instável que se decompõe em lítio, por isso a sua presença é um sinal inequívoco da existência de lítio," afirma Christina Thöne, pesquisadora do Instituto de Astrofísica da Andaluzia.

A existência de berílio-7 havia sido anteriormente documentada em outra nova, mas a medição da quantidade de lítio, que seria produzido na nova Sagittarii 2015 N.2, foi uma surpresa. "Estamos falando de uma quantidade de lítio dez vezes maior que o Sol," acrescenta Luca Izzo. "Com estas quantidades em mente, duas novas semelhantes por ano bastariam para explicar todo o lítio na nossa Galáxia, a Via Láctea. As novas parecem ser a fonte predominante do lítio no Universo," conclui.

Um artigo sobre o estudo foi publicado no periódico Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Instituto de Astrofísico da Andaluzia

Encontro galáctico desnuda buraco negro supermassivo

Astrônomos que usaram a visão rádio supernítida do VLBA (Very Long Baseline Array) do NSF (National Science Foundation) descobriram os restos de uma galáxia que passou por uma outra galáxia maior, emergindo dessa fusão apenas um buraco negro supermassivo com uma velocidade de mais de 2.000 km/s.

© NRAO/Bill Saxton (ilustração da origem do buraco negro supermassivo)

As galáxias fazem parte de um aglomerado a mais de 2 bilhões de anos-luz da Terra. O encontro, que ocorreu há milhões de anos atrás, despojou a galáxia mais pequena de quase todas as suas estrelas e gás. O que resta é o seu buraco negro e um pequeno remanescente galáctico com apenas 3.000 anos-luz. Em comparação, a nossa Via Láctea mede aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro.

A descoberta foi feita como parte de um programa para detectar buracos negros supermassivos, com milhões ou bilhões de vezes mais massivos que o Sol, que não estão no centro de galáxias. Os buracos negros supermassivos residem no centro da maioria das galáxias. Pensa-se que as grandes galáxias cresçam devorando companheiras mais pequenas. Nestes casos, os buracos negros de ambas as galáxias orbitam-se um ao outro, eventualmente fundindo-se.

"Estávamos à procura de pares orbitantes de buracos negros supermassivos, com um deslocamento do centro da galáxia, sinais indicadores de uma fusão galáctica anterior," explica James Condon, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). "Em vez disso, encontramos este buraco negro fugindo da galáxia maior e deixando para trás um rastro de detritos," acrescenta.

Os astrônomos começaram a sua pesquisa usando o VLBA para obter imagens de alta resolução de mais de 1.200 galáxias, anteriormente identificadas em levantamentos de larga escala com telescópios infravermelhos e radiotelescópios. As suas observações com o VLBA mostraram que os buracos negros supermassivos de quase todas estas galáxias se encontravam no centro das galáxias.

No entanto, um objeto, num aglomerado de galáxias chamado ZwCl 8193, não encaixava neste padrão. Estudos posteriores mostraram que este objeto, chamado B3 1715+425, é um buraco negro supermassivo rodeado por uma galáxia muito mais pequena e tênue do que se esperava. Além disso, este objeto acelera para longe do núcleo de uma galáxia muito maior, deixando para trás um rastro de gás ionizado.

Os cientistas concluíram que B3 1715+425 é o que resta de uma galáxia que passou pela galáxia maior, galáxia esta que capturou a maioria das estrelas e gás durante o encontro.

O remanescente veloz provavelmente perderá ainda mais massa e deixará de formar novas estrelas.

"Daqui a cerca de bilhões de anos, será provavelmente invisível," comenta Condon. Isso significa, que podem existir muitos mais destes objetos, deixados para trás por encontros galácticos, que os astrônomos não conseguem detectar.

No entanto, os cientistas vão continuar à procura. Estão observando mais objetos num projeto a longo prazo com o VLBA. Dado que não tem data limite, explica Condon, usam "tempo livre" do telescópio quando este não está sendo usado para outras observações.

"Os dados que obtemos do VLBA são de alta qualidade. Obtemos as posições dos buracos negros supermassivos com uma precisão extremamente boa. O nosso fator limitante é a precisão das posições das galáxias vistas em outros comprimentos de onda que usamos para comparação," salienta Condon. Com a próxima geração de telescópios ópticos, como por exemplo o LSST (Large Synoptic Survey Telescope), eles terão imagens melhoradas que podem ser comparadas com as imagens do VLBA. Esperam que isto lhes permita descobrir mais objetos como B3 1714+425.

A descoberta foi relatada no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

A poeirenta Galáxia Dólar de Prata

A luminosa NGC 253 é uma das galáxias espirais mais brilhantes visíveis, e também uma das mais poeirentas.

© Dietmar Hager/Eric Benson (NGC 253)

Esta galáxia também é conhecida como Galáxia do Dólar de Prata, devido a sua aparência na visão de pequenos telescópios ou também como a Galáxia do Escultor, pois está localizada na borda da constelação do Escultor.

Estudada primeiramente em 1783 pela astrônoma e matemática Caroline Herschel, esta galáxia empoeirada fica a apenas 10 milhões de anos-luz de distância da Terra. A galáxia espiral NGC 253 tem cerca de 70 mil anos-luz de diâmetro, sendo o maior o membro do Grupo de Galáxias do Escultor, o grupo de galáxias mais próximo do nosso Grupo Local de Galáxias, onde reside a Via Láctea.

Além de suas raias espirais de poeira, ramificações de poeira parecem estar crescendo a partir de um disco galáctico atado com jovens aglomerados estelares e e regiões de formação estelar vistas nesta nítida imagem de colorida. O abundância de poeira acompanha a frenética formação de estrelas, concedendo à galáxia NGC 253 a designação de uma galáxia starburst. A galáxia NGC 253 é uma forte fonte de alta energia de raios X e de raios gama, provavelmente devido a buracos negros massivos perto do centro da galáxia.

Fonte: NASA

Descobertos super-Netuno e super-Terra em estrela gêmea do Sol

Uma equipe internacional de cientistas liderada pela Universidade de São Paulo (USP) descobriu dois novos exoplanetas, uma super-Terra e um super-Netuno, em órbitas muito próximas à sua estrela progenitora, uma gêmea do Sol.

© IAC/Gabi Perez (ilustração de exoplaneta sendo engolido por estrela)

No passado, essa estrela deve ter abrigado mais planetas, pois apresenta evidências de ter engolido material rochoso.

O grupo liderado pelo astrônomo Jorge Melendez, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, observou a HIP 68468, uma estrela muito parecida ao Sol, durante 43 noites entre 2012 e 2016. As observações utilizaram o HARPS, um sofisticado instrumento para a detecção de exoplanetas que está acoplado ao telescópio de 3,6m do Observatório Europeu do Sul (ESO) no Observatório La Silla, na periferia do deserto do Atacama.

Uma análise detalhada das observações levou à detecção de HIP 68468c, um planeta com 26 vezes a massa da Terra. Isso equivale a um planeta com massa 50% maior à de Netuno, ou seja, um super-Netuno. No entanto, enquanto Netuno orbita o Sol a 30 vezes a distância Terra-Sol, o HIP 68468c orbita a sua estrela a apenas 0,7 vezes a distância Terra-Sol. O super-Netuno não poderia ter se formado tão perto da sua estrela, e deve ter migrado de uma região externa para a zona interna do sistema planetário.

Além da descoberta do super-Netuno, a equipe encontrou fortes indícios de uma super-Terra orbitando a apenas 0,03 vezes a distância Terra-Sol, ou seja, com órbita 10 vezes menor que a de Mercúrio, o planeta mais interno do Sistema Solar. A super-Terra HIP 68468b deve ter 3 vezes a massa da Terra, mas a equipe de astrônomos continuará as observações para confirmar sua detecção porque existe 2% de probabilidade de alarme falso.

Os pesquisadores também descobriram que a gêmea solar HIP 68468 apresenta um excesso do elemento lítio. Esse elemento é destruído em estrelas como o Sol, mas a HIP 68468 apresenta um conteúdo de lítio 4 vezes maior ao esperado para a sua idade (6 bilhões de anos). Planetas preservam o lítio pois suas temperaturas não são altas o suficiente para destruir esse elemento. Por isso, se um planeta é engolido por sua estrela, pode causar um aumento significativo do lítio na atmosfera da estrela.

Outra evidência de que a HIP 68468 devorou um planeta é que a estrela apresenta um excesso de elementos refratários, que são abundantes em planetas rochosos do Sistema Solar ou no núcleo de planetas gigantes gasosos. A modelagem do excesso de lítio e de elementos refratários indica que a gêmea solar deve ter engolido uma super-Terra com 6 vezes a massa da Terra.

De acordo com o professor Jorge Melendez, cerca de 15% de estrelas gêmeas do Sol estudadas apresentam excesso de lítio. “Isso sugere que cerca de 15% das estrelas como o Sol devem ter devorado planetas”, explica.

A estrela HIP 68468 está localizada a 300 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Centaurus. Ela faz parte das 63 gêmeas solares que estão sendo observadas pela equipe para a detecção de exoplanetas.

Fonte: IAG-USP