Um asteroide é a "minilua" da Terra?

Os pesquisadores podem ter localizado o local de nascimento de 469219 Kamo'oalewa, um pequeno asteroide que foi descrito como a “minilua” da Terra.

© ESA / ESO (ilustração de um asteroide)

Ao analisar a geologia de Kamo'oalewa e simular diferentes cenários de formação, foram rastreadas até uma cratera de impacto específica no outro lado da Lua. Na sua viagem em torno do Sol, a Terra é acompanhada não só pela Lua, mas também por quase-satélites, objetos que, apesar de não estarem limitados pela gravidade do nosso planeta, co-orbitam com o Sol durante longos períodos de tempo. 

O mais próximo e estável deles é Kamo'oalewa. Este nosso vizinho percorre até 100 vezes a distância da Lua e tem uma taxa de rotação rápida, girando a cada 28 minutos. Com cerca de 36 a 60 metros de diâmetro, é pouco maior que uma rocha. 

Na verdade, depois de ter sido descoberto em 2016 por astrônomos do Observatório Haleakalā, no Havaí, que deram ao objeto o seu nome havaiano, alguns até especularam que poderia ser um pedaço de lixo espacial, remanescente de alguma missão desconhecida; desde então foi estabelecido como natural. 

O asteroide Kamoʻoalewa tem uma órbita ao redor do Sol que o mantém como companheiro constante da Terra.

© NASA / JPL-Caltech (orbita do asteroide Kamoʻoalewa)

Os asteroides como Kamo'oalewa são de interesse para geólogos planetários, pois contêm pistas sobre a história do Sistema Solar. Kamo'oalewa é uma espécie de pedra flutuante de Roseta: uma placa de rocha que, uma vez decifrada, pode desvendar mistérios antigos.

Asteroides de pequeno porte na região de Kamo’oalewa são a porção menos bem compreendida da população destes objetos próximos à Terra. Estudar a formação e evolução destes pequenos corpos fornecerá ligações importantes com os seus homólogos maiores e mais conhecidos e beneficiará a nossa compreensão da formação e evolução da população de asteroides. 

No novo estudo, os astrônomos usaram observações de telescópios terrestres para comparar a refletância, ou seja, a luz refletida da superfície de Kamo'oalewa, com a refletância de amostras de solo recolhidas durante missões lunares, bem como com a de outros asteroides próximos da Terra. Os resultados revelam que Kamo'oalewa tem mais em comum com as amostras lunares, uma semelhança que já havia sido apontada por uma equipe da Universidade do Arizona liderada por Ben Sharkey. 

Tal como a Lua, o asteroide também parece ser composto de olivina, piroxênio ou uma combinação destes minerais, e mostra os efeitos da meteorização espacial. Tudo isto sugere que Kamo'oalewa é de origem lunar: o produto de um impacto antigo. Há milhões de anos, um grande corpo parece ter colidido com a Lua, levantando poeira e detritos. Além de deixar para trás uma cratera, também ejetou alguns fragmentos grandes, como Kamo'oalewa, para o espaço sideral. 

A Lua está repleta de crateras, então a equipe queria diminuir as possibilidades. Eles conduziram simulações para reconstruir eventos de impacto lunar, estimando que tipo de impacto poderia ter produzido um asteroide do tamanho e da órbita de Kamo'oalewa, e qual teria sido o tamanho da cratera resultante. A equipe reduziu ainda mais as crateras candidatas do tamanho exigido com base em sua idade. Kamo'oalewa é mais jovem do que a maioria das crateras da Lua, e acontece que apenas uma cratera poderia ter sido formada no mesmo evento de impacto: uma cratera de 22 quilômetros de largura no outro lado da Lua chamada Giordano Bruno. As observações indicam que as suas propriedades minerais coincidem com as do asteroide. O fato de os cientistas terem conseguido aprender tanto sobre um asteroide usando apenas espectroscopia e técnicas avançadas de modelagem é uma prova do poder desta matéria. 

Duas missões futuras oferecem oportunidades para estudar Kamo'oalewa com mais detalhes e verificar a sua origem. Em 2025, a China lançará o Tianwen-2. Esta espaçonave irá escoltar Kamo'oalewa por alguns meses, fazendo medições de perto, antes de lançar uma sonda para recuperar amostras e trazê-las de volta à Terra. Então, em 2027, a missão NEO Surveyor da NASA deverá ser lançada. 

À medida que estudo avança sobre asteroides próximos da Terra, com o objetivo principal de identificar quaisquer perigos, também poderá ser possível encontrar mais destroços transportados pelo espaço do evento de impacto de Giordano Bruno.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Sky & Telescope

GK Persei: Nova e Nebulosa Planetária

Sabe-se que o sistema estelar GK Persei está associado a apenas duas das três nebulosas retratadas.

© Deep Sky Collective (GK Persei)

A 1.500 anos-luz de distância, Nova Persei 1901 (GK Persei) foi a segunda nova mais próxima já registrada. Bem no centro está uma estrela anã branca, o núcleo sobrevivente de uma antiga estrela semelhante ao Sol. 

Está rodeada pela nebulosa circular do Fogo de Artifício, gás que foi ejetado por uma explosão termonuclear na superfície da anã branca, ou seja, uma nova, conforme registrado em 1901. O gás vermelho brilhante que rodeia a nebulosa do Fogo de Artifício é a atmosfera que costumava rodear a estrela central. Este gás foi expelido antes da nova e aparece como uma nebulosa planetária difusa. O tênue gás cinza que atravessa é um cirro interestelar que parece estar apenas passando coincidentemente. 

Em 1901, a nova de GK Persei tornou-se mais brilhante que Betelgeuse. Da mesma forma, espera-se que o sistema estelar T CrB entre em erupção em uma nova ainda este ano, mas não sabemos exatamente quando nem quão brilhante ela se tornará.

Veja outras informações em Explosão de supernova pode ter grande impacto.

Fonte: NASA

Potenciais novos mundos "resgatados" por voluntários de ciência cidadã

Astrônomos de "bancada" fizeram uma série de descobertas excitantes, incluindo dois possíveis exoplanetas do tamanho de Júpiter num projeto internacional de ciência cidadã.

© ESO (ilustração do exoplaneta Tau Boötis b)

O projeto Planet Hunters NGTS (Next-Generation Transit Survey) foi criado em 2021 na esperança de descobrir novos exoplanetas, envolvendo voluntários para examinar os dados dos telescópios NGTS no Chile. Os telescópios NGTS observam o céu noturno, monitorando o brilho de milhares de estrelas para procurar quaisquer quedas na sua luz que possam ser causadas pela passagem de um exoplaneta em frente da estrela hospedeira. 

O primeiro exoplaneta foi descoberto em 1992. Atualmente, os astrônomos encontraram quase 6.000 mundos orbitando estrelas distantes dentro da Via Láctea. Cada novo exoplaneta fornece informações valiosas sobre a forma como os planetas se formam e evoluem e sobre como sistemas solares muito diferentes do nosso funcionam. 

As descobertas mais promissoras do projeto Planet Hunters NGTS até à data, conta com a ajuda de quase 15.000 voluntários de todo o mundo. A descoberta mais importante até agora é a detecção de um candidato a exoplaneta, com cerca do tamanho de Júpiter, em órbita de uma estrela anã vermelha, uma estrela menor do que o nosso Sol. Trata-se de uma descoberta rara dos voluntários, uma vez que apenas foram descobertos cerca de uma dúzia de planetas gigantes em órbita de estrelas anãs M, e coloca questões interessantes sobre a forma como estes sistemas se podem formar.

Os colaboradores usaram o Observatório Gemini, também no Chile, e o seu instrumento Zorro para obter uma visão mais clara das estrelas que hospedam os candidatos a planeta. O instrumento Zorro utiliza uma técnica chamada "speckle imaging", que permite aos telescópios terrestres ultrapassar grande parte do efeito de desfocagem da atmosfera da Terra e, assim, obter imagens de muito maior resolução. As observações do Zorro revelaram, a observação de um segundo potencial exoplaneta, que o que inicialmente se pensava ser uma estrela individual que abrigava um candidato a exoplaneta era, de fato, duas estrelas. A segunda estrela orbita a estrela primária à mesma distância que Urano orbita o Sol no nosso Sistema Solar. Isto sugere que podemos estar vendo um exoplaneta orbitando uma das duas estrelas deste sistema binário, o que seria outra configuração rara. 

A equipe recebeu mais tempo de telescópio para estudar alguns destes achados em maior detalhe, na esperança de confirmar a sua natureza planetária. Existem mais dados recentemente obtidos pelos telescópios para serem analisados com o projeto, e com a ajuda do público será possível fazer descobertas ainda mais notáveis de possíveis exoplanetas. Para começar a procurar exoplanetas os voluntários podem ter qualquer idade, ser de qualquer parte do mundo e não é necessária qualquer formação.

Participe e contribua acessando Planet Hunters NGTS.

Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.

Fonte: University of Leicester

Buracos negros "desligam" a formação estelar em galáxias massivas

Uma nova pesquisa apresenta novas observações do telescópio espacial James Webb (JWST) que sugerem que os buracos negros impedem rapidamente a formação de estrelas em galáxias massivas, removendo de forma explosiva grandes quantidades de gás.

© Copilot Designer (ilustração de buraco negro impulsionando um fluxo de gás)

A equipe internacional descobriu que mais de 90% do vento galáctico é constituído por gás neutro, pelo que era praticamente invisível em estudos anteriores. Este trabalho é a primeira confirmação direta de que os buracos negros supermassivos são capazes de "desligar" as galáxias. A diferença entre este novo estudo e os anteriores reside no tipo de gás observado: até agora só era possível detectar gás ionizado, que é quente, ao passo que o JWST conseguiu detectar também gás neutro, que é frio. 

A Dra. Rebecca Davies, do Centro de Astrofísica e Supercomputação da Universidade de Tecnologia de Swinburne, liderou a equipe australiana por detrás desta descoberta e ajudou a encontrar o poderoso fluxo de gás impulsionado pelo buraco negro numa galáxia massiva distante com um nível muito baixo de formação estelar. O fluxo está removendo gás mais rapidamente do que o gás está sendo convertido em estrelas, o que indica que o fluxo é susceptível de ter um impacto muito significativo na evolução da galáxia. 

Quando a formação estelar é extinta, significa que uma galáxia deixou de formar estrelas. Representa a transformação entre uma galáxia que está ativamente formando estrelas, permitindo-lhe crescer e mudar, e uma galáxia que está "morta" e estática. A extinção é, portanto, um processo fundamental no ciclo de vida das galáxias. 

No entanto, os astrônomos ainda não compreendem em pormenor o que leva as galáxias a deixarem de formar estrelas. Juntamente com pesquisadores de renome internacional, como Sirio Belli da Universidade de Bolonha, a Dra. Davies estudou uma galáxia situada a uma enorme distância da Terra, cuja luz demorou mais de dez bilhões de anos para chegar até nós. Os núcleos galácticos ativos (NGAs), ou seja, buracos negros supermassivos que consomem grandes quantidades de gás, podem impulsionar fluxos nas galáxias. Os NGAs mais poderosos impulsionam fluxos de gás muito massivos que podem remover todo o gás das galáxias que os acolhem num período de tempo relativamente "curto" e provocar a cessação da formação estelar. 

O JWST permitiu-nos observar a fase de gás neutro e mais frio dos fluxos normais dos NGAs em galáxias distantes. Na galáxia estudada, foi descoberto que a taxa de escoamento na fase neutra era cerca de 100 vezes maior do que a taxa de escoamento na fase ionizada, revelando assim uma grande quantidade de massa que era anteriormente invisível.

Novas descobertas surgirão ao analisar mais galáxias no futuro.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Swinburne University of Technology

Nebulosa de emissão bipolar do Ovo de Dragão

Como uma estrela formou esta linda nebulosa?

© Rowan Prangley (NGC 6164)

No meio da nebulosa de emissão NGC 6164 está uma estrela invulgarmente massiva. A estrela central foi comparada a uma pérola de ostra e a um ovo protegido pelos míticos dragões celestes de Ara. 

A nebulosa Ovo de Dragão foi descoberta em 1834 pelo astrônomo John Herschel.

A estrela, visível no centro da imagem em destaque e catalogada como HD 148937, é tão quente que a luz ultravioleta que emite aquece o gás que a rodeia. Esse gás provavelmente foi expelido da estrela anteriormente, possivelmente como resultado de uma interação gravitacional com uma companheira estelar em loop. O material expelido pode ter sido canalizado pelo campo magnético da estrela massiva, criando a forma simétrica da nebulosa bipolar. 

Nota-se nessa nebulosa uma esfera de hidrogênio ionizado (H II), denominada esfera de Strömgren.

A NGC 6164 se estende por cerca de quatro anos-luz e está localizada a cerca de 3.600 anos-luz de distância, em direção à constelação sul de Norma.

Fonte: NASA

Galáxia fotografada em placas de vidro

Esta imagem obtida pelo telescópio espacial Hubble mostra a galáxia espiral ESO 422-41, que fica a cerca de 34 milhões de anos-luz da Terra, na constelação de Columba.

© Hubble (ESO 422-41)

A estrutura irregular e repleta de estrelas dos braços espirais da galáxia e o brilho do seu núcleo denso são apresentados aqui com detalhes intrincados pela Advanced Camera for Surveys do Hubble. 

As imagens desta galáxia têm, no entanto, uma história de décadas. O nome ESO 422-41 vem da sua identificação no Atlas do Céu Austral do Observatório Europeu do Sul (ESO). Nos tempos anteriores aos levantamentos automatizados do céu com observatórios espaciais como o Gaia da ESA, muitas estrelas, galáxias e nebulosas foram descobertas através de grandes levantamentos fotográficos. Os astrônomos usaram os grandes telescópios mais avançados da época para produzir centenas de fotografias, cobrindo uma área do céu. Mais tarde estudaram as fotografias resultantes, tentando catalogar todos os novos objetos astronômicos revelados. 

Na década de 1970, um novo telescópio instalado nas instalações do ESO em La Silla, no Chile, realizou um levantamento deste tipo do céu meridional, que ainda não tinha sido examinado com tanta profundidade como o céu do norte. Na época, a principal tecnologia para gravação de imagens eram placas de vidro tratadas com produtos químicos. A coleção resultante de chapas fotográficas tornou-se o Atlas do Céu Austral do ESO. 

Astrônomos do ESO e de Uppsala, na Suécia, colaboraram no estudo das placas, registando centenas de galáxias, sendo a ESO 422-41 apenas uma delas, aglomerados estelares e nebulosas. Desde então, o levantamento astronômico do céu passou por pesquisas digitais auxiliadas por computador, como o Sloan Digital Sky Survey e o Legacy Surveys, para pesquisas feitas por telescópios espaciais, incluindo Gaia e o Wide-Field Infrared Survey Explorer. 

Mesmo assim, os levantamentos fotográficos do céu contribuíram imensamente para o conhecimento astronômico durante décadas, e os arquivos de placas de vidro servem como uma importante referência histórica para grandes áreas do céu. Alguns ainda são usados ativamente hoje, por exemplo, para estudar estrelas variáveis ao longo do tempo. E os objetos que estas pesquisas revelaram, incluindo o ESO 422-41, podem agora ser estudados em profundidade por telescópios como o Hubble.

Fonte: ESA

Como o potássio é destruído nas estrelas

Se quisermos saber de onde vêm os elementos químicos, há que olhar para as estrelas.

© Hubble (NGC 2419)

Os aglomerados globulares, como NGC 2419, visível nesta imagem obtida pelo telescópio espacial Hubble, não são apenas bonitos, mas também fascinantes. São grupos esféricos de estrelas que orbitam o centro de uma galáxia; no caso de NGC 2419, essa galáxia é a Via Láctea. O NGC 2419 encontra-se a cerca de 300.000 anos-luz do Sistema Solar, na direção da constelação do Lince.

Quase todos os elementos mais pesados que o hélio são formados através de reações nucleares nas estrelas. Mas que processos estelares são responsáveis por estes elementos? Será que podemos encontrar padrões na quantidade de cada elemento que observamos em diferentes ambientes astrofísicos, como estrelas, galáxias ou aglomerados globulares?

Recentemente, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte, nos EUA, focou-se no processo de destruição do potássio (K) em aglomerados globulares, analisando um aglomerado em particular: NGC 2419. 

Os aglomerados globulares são grupos de estrelas ligadas gravitacionalmente. Os astrônomos observaram padrões claros nas quantidades relativas de diferentes elementos de estrela para estrela. Um desses padrões é entre o oxigênio e o sódio: as estrelas dos aglomerados globulares que têm mais sódio têm menos oxigênio, e vice-versa. Isto é conhecido como a anticorrelação sódio-oxigênio (Na-O). 

Foram também descobertas várias outras anticorrelações, o que indica que ocorrem processos únicos (por vezes desconhecidos) em aglomerados globulares específicos. Em 2012, a primeira anticorrelação magnésio-potássio (Mg-K) foi descoberta no aglomerado globular NGC 2419. Um excedente global de potássio foi associado a reações de queima de hidrogênio em temperaturas entre 80 e 260 milhões kelvin.

Mas o mais intrigante é que as estrelas do aglomerado que mostraram esta anticorrelação são estrelas gigantes vermelhas relativamente jovens. Os núcleos destas estrelas não deveriam ser suficientemente quentes para que as reações nucleares alterassem a quantidade de Mg e K. A principal teoria envolvia a mistura com K e Mg de estrelas antigas do aglomerado, mas o que permaneceu incerto foi a velocidade da reação de destruição do potássio. 

Assim, a equipa tentou recriar a reação de destruição do potássio realizando uma experiência sobre uma reação nuclear semelhante (39K + 3He => 40Ca + d), no TUNL (Triangle Universities Nuclear Laboratory). Esta reação é de transferência de prótons, em que um próton do hélio-3 (3He) é transferido para o potássio-39 (39K), formando cálcio-40 (40Ca).

Esta reação experimental permite imitar a reação real que ocorre numa estrela onde o potássio é destruído. Descobriu-se que o potássio não só pode ser destruído em temperaturas mais baixas, como é destruído 13 vezes mais depressa do que se pensava nessas temperaturas. 

Esta descoberta poderá alterar a forma como modelamos a criação de elementos nas estrelas, não só para este caso específico de NGC 2419, mas também para outros modelos astrofísicos que incluam reações sobre o potássio.

Um artigo foi publicado no periódico Physical Review Letters.

Fonte: North Carolina State University

Telescópio Fermi não detecta raios gama de supernova próxima

Uma supernova próxima, em 2023, forneceu aos astrofísicos uma excelente oportunidade para testar ideias sobre a forma como este tipo de explosões impulsiona partículas, designadas por raios cósmicos, até perto da velocidade da luz.

© STScI (supernova SN 2023ixf na galáxia M101)

O telescópio de 48 polegadas do Observatório Fred Lawrence Whipple captou esta imagem, no visível, da galáxia Messier 101 em junho de 2023. A localização da supernova 2023ixf está assinalada com um círculo. O observatório, situado no Monte Hopkins, no estado norte-americano do Arizona, é operado pelo Centro de Astrofísica do Harvard & Smithsonian. 

Mas, surpreendentemente, o telescópio espacial de raios gama Fermi da NASA não detectou os raios gama altamente energéticos que os raios cósmicos deveriam produzir.

No dia 18 de maio de 2023 apareceu uma supernova na vizinha galáxia do Cata-vento (Messier 101), situada a cerca de 22 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação da Ursa Maior. Designada SN 2023ixf, é a supernova mais luminosa descoberta nas proximidades da Via Láctea desde o lançamento do Fermi em 2008.

Estima-se que as supernovas convertem cerca de 10% da sua energia total na aceleração de raios cósmicos. Mas nunca foi observado este processo diretamente. Com as novas observações de SN 2023ixf, os nossos cálculos resultam numa conversão de energia tão baixa quanto 1% poucos dias após a explosão. Isto não exclui a possibilidade de as supernovas serem fábricas de raios cósmicos, mas significa que há necessidade de aprendermos sobre a sua produção. 

Todos os dias, trilhões de raios cósmicos colidem com a atmosfera da Terra. Cerca de 90% são núcleos de hidrogênio (prótons) e os restantes são elétrons ou núcleos de elementos mais pesados. Os cientistas têm vindo a investigar as origens dos raios cósmicos desde o início do século XX, mas não é possível identificar as suas fontes. Como são eletricamente carregados, os raios cósmicos mudam de rumo quando chegam à Terra, graças aos campos magnéticos que encontram. Os raios cósmicos produzem raios gama quando interagem com a matéria no seu ambiente. 

O Fermi é o telescópio de raios gama mais sensível em órbita, por isso, quando não detecta um sinal esperado, os cientistas têm de explicar a sua ausência. A resolução deste mistério permitirá construir uma imagem mais exata das origens dos raios cósmicos. 

Os astrofísicos há muito que suspeitam que as supernovas são as principais contribuintes dos raios cósmicos. Estas explosões ocorrem quando uma estrela com pelo menos oito vezes a massa do Sol fica sem combustível. O núcleo colapsa e depois recupera, impulsionando uma onda de choque para o exterior através da estrela. A onda de choque acelera as partículas, criando os raios cósmicos. Quando os raios cósmicos colidem com outra matéria e com a luz que rodeia a estrela, geram raios gama. 

As supernovas têm um grande impacto no ambiente interestelar de uma galáxia. As suas ondas de explosão e a nuvem de detritos em expansão podem persistir durante mais de 50.000 anos. Em 2013, as medições do Fermi mostraram que os remanescentes de supernova na nossa Galáxia, a Via Láctea, estavam acelerando os raios cósmicos, que geravam raios gama quando atingiam a matéria interestelar. 

Mas os astrônomos dizem que os remanescentes não estão produzindo partículas altamente energéticas suficientes para corresponder às medições dos cientistas na Terra. Uma teoria propõe que as supernovas podem acelerar os raios cósmicos mais energéticos da nossa Galáxia nos primeiros dias e semanas após a explosão inicial. Mas as supernovas são raras, ocorrendo apenas algumas vezes por século numa galáxia como a Via Láctea. Até distâncias de cerca de 32 milhões de anos-luz, uma supernova ocorre, em média, apenas uma vez por ano. 

Após um mês de observações, a partir do momento em que os telescópios ópticos viram pela primeira vez SN 2023ixf, o Fermi não tinha detectado raios gama. Têm que ser analisadas todas as hipóteses subjacentes aos mecanismos de aceleração e às condições ambientais para converter a ausência de raios gama num limite superior para a produção de raios cósmicos. Os pesquisadores propõem alguns cenários que podem ter afetado a capacidade do Fermi para ver raios gama do evento, como por exemplo a forma como a explosão distribuiu os detritos e a densidade do material em torno da estrela. As observações do Fermi constituem a primeira oportunidade para estudar as condições imediatamente após a explosão de supernova. 

Observações adicionais de SN 2023ixf em outros comprimentos de onda, novas simulações e modelos baseados neste acontecimento e estudos futuros de outras supernovas jovens ajudarão na descoberta das misteriosas fontes de raios cósmicos do Universo.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: NASA

Identificado o buraco negro estelar mais massivo da nossa Galáxia

Os astrônomos identificaram o buraco negro estelar mais massivo descoberto até à data na Via Láctea.

© ESO (oscilação de estrela devido ao buraco negro Gaia BH3)

A imagem mostra as órbitas da estrela (em azul) e do buraco negro (em vermelho), designado Gaia BH3, em torno do seu centro de massa comum. Este buraco negro foi detectado em dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) através de um movimento de "oscilação" estranho que este objeto impõe à estrela companheira que o orbita. 

Foram utilizados dados do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e de outros observatórios terrestres para calcular que a massa deste buraco negro é 33 vezes superior à do Sol. 

Os buracos negros estelares formam-se a partir do colapso de estrelas de grande massa e os anteriormente identificados na Via Láctea são, em média, cerca de 10 vezes mais massivos que o Sol. O buraco negro estelar mais massivo que conhecíamos na nossa Galáxia, Cygnus X-1, atinge apenas 21 massas solares, o que torna esta nova observação de 33 massas solares algo verdadeiramente excepcional. 

Mas, este não é o buraco negro mais massivo existente na nossa Galáxia, este título pertence a Sagitário A*, o buraco negro supermassivo situado no centro da Via Láctea, que tem cerca de quatro milhões de vezes a massa do Sol. No entanto, este é o buraco negro de maior massa conhecido na Via Láctea que se formou a partir do colapso de uma estrela. 

Curiosamente, este buraco negro encontra-se também extremamente próximo de nós, a apenas 2.000 anos-luz de distância, na constelação da Águia, sendo o segundo buraco negro mais próximo da Terra que conhecemos. Denominado Gaia BH3 foi encontrado quando a equipe analisava as observações de Gaia em preparação para uma próxima publicação de dados. 

Para confirmar a descoberta, a colaboração Gaia utilizou dados de observatórios terrestres, incluindo o instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama. Estas observações revelaram propriedades chave da estrela companheira, que, juntamente com os dados de Gaia, permitiram aos astrônomos medir com precisão a massa de Gaia BH3. 

Os astrônomos tinham já encontrado buracos negros igualmente massivos fora da nossa Galáxia (utilizando um método de detecção diferente), tendo teorizado que estes objetos poderão ser formados a partir do colapso de estrelas cuja composição química apresente pouquíssimos elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. 

Pensa-se que estas estrelas, pobres em metais, perdem menos massa ao longo da sua vida e, portanto, possuem mais matéria, o que dará origem, após a sua morte, a buracos negros de elevada massa. No entanto, e até agora, não existiam provas que ligassem diretamente estrelas pobres em metais a buracos negros de elevada massa. As estrelas em pares tendem a ter composições químicas semelhantes, o que significa que a companheira de BH3 contém pistas importantes sobre a estrela que colapsou e formou este buraco negro. 

Os dados do UVES mostraram que a companheira é uma estrela muito pobre em metais, o que sugere que a estrela que colapsou para formar o Gaia BH3 seria também pobre em metais, tal como previsto pela teoria.

A disponibilização antecipada dos dados permitirá que outros astrônomos comecem a estudar este buraco negro desde já, sem esperar pela publicação dos dados completos, prevista para finais de 2025, na melhor das hipóteses. Outras observações deste sistema poderão revelar mais sobre a sua história e sobre o próprio buraco negro. O instrumento GRAVITY montado no Interferômetro do VLT do ESO poderá ajudar na compreensão deste objeto, analisando, por exemplo, se este buraco negro está atraindo matéria da sua vizinhança.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO

Detectado um notável sinal de ondas gravitacionais

Em maio de 2023, pouco depois do início da quarta série de observações LIGO-Virgo-KAGRA, o detetor LIGO em Livingston observou um sinal de ondas gravitacionais resultante da colisão do que é muito provavelmente uma estrela de nêutrons com um objeto compacto que tem 2,5 a 4,5 vezes a massa do nosso Sol.

© K. Gill (ilustração de uma estrela de nêutrons)

As estrelas de nêutrons e os buracos negros são ambos objetos compactos, os remanescentes densos de explosões estelares massivas. O que torna este sinal, chamado GW230529, intrigante é a massa do objeto mais pesado. Está dentro de um possível intervalo de massa entre as estrelas de nêutrons mais pesadas conhecidas e os buracos negros mais leves. 

O sinal de ondas gravitacionais, por si só, não pode revelar a natureza deste objeto. Futuras detecções de eventos semelhantes, especialmente os acompanhados por explosões de radiação eletromagnética, poderão ser a chave para resolver este mistério cósmico.

Existe uma lacuna de massa entre as estrelas de nêutrons e os buracos negros.  Antes da detecção de ondas gravitacionais em 2015, as massas dos buracos negros de massa estelar eram determinadas principalmente através de observações de raios X, enquanto as massas das estrelas de nêutrons eram determinadas através de observações de rádio. 

As medições resultantes dividiam-se em dois intervalos distintos, com uma diferença entre eles de cerca de 2 a 5 vezes a massa do nosso Sol. Ao longo dos anos, um pequeno número de medições tem-se aproximado deste intervalo de massa, que continua a ser altamente debatido entre os astrofísicos. A análise do sinal GW230529 mostra que este provém da fusão de dois objetos compactos, um com uma massa entre 1,2 e 2,0 vezes a do nosso Sol e o outro com um pouco mais do dobro da massa. 

Embora o sinal das ondas gravitacionais não forneça informação suficiente para determinar com certeza se estes objetos compactos são estrelas de nêutrons ou buracos negros, parece provável que o objeto mais leve seja uma estrela de nêutrons e o objeto mais massivo um buraco negro. 

Os cientistas da Colaboração LIGO-Virgo-KAGRA estão confiantes de que o objeto mais massivo está dentro da lacuna de massa. As observações de ondas gravitacionais já forneceram quase 200 medições das massas de objetos compactos. Destas, apenas uma outra fusão pode ter envolvido um objeto compacto na lacuna de massa, o sinal GW190814 veio da fusão de um buraco negro com um objeto compacto que excede a massa das estrelas de nêutrons mais pesadas conhecidas e está, possivelmente, dentro deste intervalo de massa. A observação deste sistema tem implicações importantes tanto para as teorias da evolução dos binários como para os homólogos eletromagnéticos das fusões de objetos compactos. 

A terceira série de observações dos detectores de ondas gravitacionais, muito bem-sucedida, terminou na primavera de 2020, elevando para 90 o número de detecções de ondas gravitacionais conhecidas. Antes do início da quarta série de observação, O4, em 24 de maio de 2023, os pesquisadores do LIGO-Virgo-KAGRA introduziram melhorias nos detectores, na infraestrutura e no software de análise que lhes permitem detectar sinais de mais longe e extrair mais informações sobre os eventos extremos em que as ondas são geradas. 

No dia 29 de maio de 2023, o sinal de ondas gravitacionais GW230529 passou pelo detector LIGO em Livingston. Em poucos minutos, os dados do detector foram analisados e foi emitido um alerta (designado S230529ay) anunciando publicamente o sinal. Os astrônomos que receberam o alerta foram informados de que uma estrela de nêutrons e um buraco negro se fundiram muito provavelmente a cerca de 650 milhões de anos-luz da Terra. Infelizmente, a direção da fonte não pôde ser determinada porque apenas um detector de ondas gravitacionais estava observando no momento do sinal. 

A quarta série de observações está planejada para durar 20 meses, incluindo uma pausa de dois meses para realizar a manutenção dos detectores e para fazer uma série de melhorias necessárias. Até 16 de janeiro de 2024, quando começou a pausa de comissionamento, tinham sido identificados um total de 81 candidatos a sinais significativos. GW230529 é o primeiro destes a ser publicado após uma investigação pormenorizada. A quarta série de observações foi retomada no passado dia 10 de abril de 2024 com os detectores LIGO em Hanford, LIGO em Livingston e Virgo funcionando em conjunto. A série continuará até fevereiro de 2025, cujo número total de sinais de ondas gravitacionais observados deverá ultrapassar os 200.

Fonte: Max Planck Institute for Gravitational Physics

Uma "nova" estrela na constelação de Coroa Boreal

Prevê-se que um sistema estelar, localizado a 3.000 anos-luz da Terra, se torne em breve visível a olho nu.

© NASA (anã branca acompanhada de gigante vermelha)

Esta poderá ser uma oportunidade única de observação, uma vez que a nova só ocorre de 80 em 80 anos. O sistema estelar T Coronae Borealis, ou T CrB, explodiu pela última vez em 1946 e os astrônomos pensam que voltará a fazê-lo até setembro de 2024. 

O sistema estelar, normalmente de magnitude 10, que é demasiado tênue para ser visto a olho nu, saltará para magnitude 2 durante o evento. O seu brilho será semelhante ao da Estrela Polar. Uma vez atingido o pico de brilho, deverá ser visível a olho nu durante vários dias e durante pouco mais de uma semana através de binóculos, antes de voltar a escurecer, possivelmente durante outros 80 anos. 

O brilho aparecerá na constelação de Coroa Boreal, ou Coroa do Norte, um pequeno arco semicircular perto das constelações de Boieiro e Hércules. É aqui que a explosão aparecerá como uma "nova" estrela brilhante. 

Esta nova recorrente é apenas uma de cinco na nossa Galáxia. Acontece porque T CrB é um sistema binário com uma anã branca e uma gigante vermelha. As estrelas estão suficientemente próximas para que, à medida que a gigante vermelha se torna instável devido ao aumento da temperatura e da pressão e começa a ejetar as suas camadas exteriores, a anã branca recolha essa matéria para a sua superfície. A atmosfera pouco densa da anã branca acaba por aquecer o suficiente para provocar uma reação termonuclear descontrolada, que produz a nova que vemos da Terra.

Fonte: NASA

Totalidade do Ecplise Solar Total

As contas de Baily aparecem frequentemente nos limites da fase total de um eclipse do Sol.

© Daniel Korona (Eclipse Solar Total)

Pérolas de luz solar ainda brilhando através de lacunas no terreno acidentado ao longo da silhueta lunar, sua aparência é registrada nesta dramática composição de lapso de tempo.

As contas de Baily, nomeadas em homenagem ao astrônomo Francis Baily, são um tipo de fenômeno óptico dos eclipses solares totais e anulares. Trata-se de “pontos” brilhantes ao redor da sombra da Lua devido ao terreno irregular da superfície lunar. A Lua é coberta de crateras que, além de profundas, também possuem verdadeiras montanhas ao seu redor, formando suas bordas. Essas estruturas aparecem ao redor do disco lunar em imagens ampliadas do eclipse. 

A cromosfera, parte da atmosfera solar que pode ser observada em eclipses totais e anulares, se destaca ao atravessar entre as elevações da borda lunar, criando um efeito colorido em fotografias. Então, as contas de Baily vão desaparecendo atrás da sombra lunar, até restar uma fina borda avermelhada formada pela cromosfera solar, anunciando a totalidade que virá a seguir. 

Apesar de ter origem no mesmo fenômeno que cria as contas de Baily, o anel de diamante é algo diferente, porque ocorre quando apenas uma das contas de luz permanece visível. Enquanto a sombra da Lua avança para cobrir o Sol por completo, as contas desaparecem gradualmente até a última delas se transformar em um ponto brilhante. Junto, dela, surge um arco luminoso. O efeito espetacular e breve ganhou o nome de anel de diamante e é o indicador de que a totalidade (o ápice de um eclipse total ou anular) está prestes a acontecer.

A série de imagens segue a borda da Lua do início ao fim da totalidade durante o eclipse solar de 8 de abril em Durango, no México. Elas também captam proeminências rosadas de plasma formando arcos bem acima da borda do Sol ativo. Um dos primeiros locais da América do Norte visitados pela sombra da Lua em 8 de abril, a totalidade em Durango durou cerca de 3 minutos e 46 segundos.

O próximo eclipse solar total acontecerá no dia 12 de agosto de 2026 e não será visível no Brasil. Sua rota de totalidade passará pelo norte da Espanha, por Portugal, pela Islândia, pela Groelândia e pela Rússia. O próximo eclipse solar total visível no Brasil está previsto para 12 de agosto de 2045.

Fonte: NASA