Aglomerados estelares abertos M35 e NGC 2158

Enquadrados neste campo de visão único, estrelado e telescópico estão dois aglomerados abertos de estrelas, M35 e NGC 2158.

© Evan Tsai (M35 e NGC 2158)

Estes aglomerados abertos de estrelas estão localizados dentro dos limites da constelação de Gêmeos, eles parecem estar lado a lado. Com suas estrelas concentradas no canto superior direito, M35 está relativamente perto.

O M35, também catalogado como NGC 2168, está a meros 2.800 anos-luz de distância, com cerca de 400 estrelas espalhadas por um volume de cerca de 30 anos-luz de diâmetro. Estrelas azuis brilhantes frequentemente distinguem aglomerados abertos mais jovens como M35, cuja idade é estimada em 150 milhões de anos.

No canto inferior esquerdo, NGC 2158 está cerca de quatro vezes mais distante que M35 e muito mais compacto, brilhando com a luz mais amarelada de uma população de estrelas mais de 10 vezes mais velha.

Em geral, aglomerados abertos de estrelas são encontrados ao longo do plano da Via Láctea. Vagamente ligadas gravitacionalmente, suas estrelas constituintes tendem a se dispersar ao longo de bilhões de anos, à medida que os aglomerados estelares abertos orbitam o centro galáctico.

Fonte: NASA

Quipu: a maior estrutura do Universo

O recém-descoberto grupo de aglomerados de galáxias Quipu, que tem 13 mil vezes o tamanho da Via Láctea, está sendo considerado a maior estrutura do Universo conhecida até o momento.

© ESA / DSS (superaglomerado Shapley)

Batizada dessa forma em homenagem a um sistema inca de contagem que usa cordões com nós, a estrutura colossal se estende por aproximadamente 1,3 bilhão de anos-luz de diâmetro e tem 200 quatrilhões de massas solares. Com essas medidas, ela supera objetos gigantes que já ocuparam o posto, como o superaglomerado Laniakea. Localizado em uma área entre 425 milhões e 815 milhões de anos-luz da Terra junto com outras estruturas de tamanho parecido, o aglomerado foi encontrado durante um estudo para mapear a distribuição de matéria do Universo em vários comprimentos de onda de luz. 

O trabalho envolveu o uso de aglomerados de galáxias de raios X para identificação e análise de superestruturas. O estudo de grupos de aglomerados de galáxias e superaglomerados como Quipu pode ajudar a entender sobre a evolução das galáxias, melhorar os modelos cosmológicos e a precisão das medições do cosmos.

© Astronomy & Astrophysics (Quipu)

O tamanho impressionante desses objetos desafia a compreensão de como o Universo evoluiu. Além do maior objeto do Universo, a equipe liderada pelo pesquisador do Instituto Max Planck, Hans Bohringer, analisou outras quatro superestruturas na mesma região. Uma delas foi o superaglomerado Shapley, que também já chegou a ser a maior superestrutura descoberta. 

O superaglomerado Hércules, a superestrutura Serpens-Corona Borealis e a superestrutura Sculptor-Pegasus, localizada entre as constelações que servem de base para o seu nome, foram as outras. Juntos, os cinco objetos representam 45% dos aglomerados de galáxias, 30% de galáxias e 25% da matéria no Universo observável, além de 13% do volume do Universo, segundo os astrônomos. 

Quipu e as demais superestruturas estudadas pela equipe devem manter seus tamanhos gigantescos por mais um longo período. Porém, é esperado que elas se partam em várias unidades menores, em algum momento.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Live Science

O impacto do asteroide 2024 YR4 é excluído quase por completo

Novas observações do asteroide 2024 YR4 efetuadas com o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e com outras infraestruturas do mundo inteiro excluíram quase por completo a possibilidade de um impacto deste asteroide com o nosso planeta.

© ESO / VLT (asteroide 2024 YR4)

O 2024 YR4 tem sido monitorado de perto nos últimos meses, uma vez que a sua probabilidade de colidir com a Terra em 2032 aumentou para cerca de 3%, o que corresponde à maior probabilidade de impacto alguma vez calculada para um asteroide de grandes dimensões. Após estas últimas observações, a probabilidade de impacto desceu para 0,28%. Com isso, o objeto celeste passou a ser classificado na categoria 1 da Escala de Torino, indicando baixo risco.

A Escala de Torino é uma ferramenta usada para avaliar o risco de impacto de pequenos corpos na Terra, variando de 0 a 10, onde 0 indica nenhuma chance de colisão ou impacto insignificante, e 10 representa uma colisão certa, com potencial para causar uma catástrofe global.

O asteroide 2024 YR4, que se estima ter cerca de 40 a 90 metros de diâmetro, foi descoberto no final de Dezembro do ano passado numa órbita que o poderia fazer colidir com a Terra a 22 de Dezembro de 2032. Devido ao seu tamanho e probabilidade de impacto, o asteroide subiu rapidamente para o topo da lista de risco da Agência Espacial Europeia (ESA), um catálogo de todas as rochas espaciais que têm qualquer hipótese de impactar com a Terra.

Um asteroide na faixa menor (40 a 60 metros) poderia causar uma explosão atmosférica, quebrando janelas e causando pequenos danos estruturais em áreas urbanas. Já um asteroide maior (até 90 metros) poderia causar danos mais graves, como o colapso de estruturas residenciais e danos em áreas maiores. Se o impacto ocorrer sobre o oceano, é improvável que cause um tsunami significativo. A última vez que um asteroide com mais de 30 metros de tamanho representou um risco tão significativo foi o Apophis, em 2004, quando teve uma chance de 2,7% de atingir a Terra em 2029. Mas a possibilidade foi descartada posteriormente por observações adicionais.

Em meados de Janeiro, e com o auxílio do VLT do ESO, os astrônomos observaram o asteroide 2024 YR4 e obtiveram dados cruciais para calcular com maior precisão a sua órbita. Em combinação com dados de outros observatórios, as medições muito precisas do VLT melhoraram o nosso conhecimento da órbita do asteroide, levando a uma probabilidade de impacto superior a 1%, um limiar fundamental para desencadear a mitigação de desastres.

Foram feitas mais observações e a Rede Internacional de Alerta de Asteroides emitiu uma notificação de potencial impacto do asteroide, alertando os grupos de defesa planetária, incluindo o Grupo Consultivo de Planejamento de Missões Espaciais, para o possível impacto. Com vários telescópios em todo o mundo observando o asteroide e com a modelagem da sua órbita, a probabilidade de impacto subiu para cerca de 3% em 18 de Fevereiro, a maior probabilidade de impacto alguma vez registada para um asteroide com mais de 30 metros.

No entanto, logo no dia seguinte, novas observações efetuadas com o VLT do ESO reduziram o risco de impacto para metade. Esta subida e descida da probabilidade de impacto do asteroide segue um padrão que é esperado e compreendido. Para saberem onde estará o asteroide em 2032, os astrônomos extrapolam a partir da pequena parte da órbita medida até agora.

As novas observações do VLT, juntamente com dados de outros observatórios, permitiram aos astrônomos restringir a órbita o suficiente para excluir a possibilidade de um impacto com a Terra em 2032. No momento, a probabilidade de impacto comunicada pelo Centro de Coordenação de Objetos Próximos da Terra da ESA é de cerca de 0,002% e o asteroide já não está no topo da lista de risco da ESA.

À medida que o 2024 YR4 se afasta da Terra, torna-se cada vez mais tênue e difícil de observar com todos os telescópios, exceto os maiores. O VLT do ESO tem sido fundamental nas observações deste asteroide, devido ao tamanho do seu espelho e à sua grande sensibilidade, bem como ao excelente céu escuro do Observatório do Paranal no Chile, onde o telescópio está localizado. Isto torna-o ideal para seguir objetos tênues como o 2024 YR4 e outros asteroides potencialmente perigosos.

Infelizmente, os céus escuros e límpidos do Paranal, que tornaram possíveis estas medições cruciais, estão atualmente ameaçados pelo megaprojeto industrial INNA da AES Andes, uma subsidiária da empresa americana de energia AES Corporation. O projeto poderá cobrir uma área semelhante à de uma pequena cidade e localizar-se, no ponto mais próximo, a cerca de 11 km do VLT. Devido à sua dimensão e proximidade, o INNA teria efeitos devastadores na qualidade do céu do Paranal, especialmente devido à poluição luminosa das suas instalações industriais.

Com um céu mais brilhante, telescópios como o VLT perderão a sua capacidade de detectar alguns dos alvos cósmicos mais tênues, o que faria uma enorme diferença na capacidade de prever um impacto e preparar medidas de mitigação para proteger a Terra.

No Brasil, o Observatório Nacional (ON) lidera as pesquisas nesta área com o Projeto IMPACTON (Iniciativa de Mapeamento e Pesquisa de Asteroides nas Cercanias da Terra no Observatório Nacional). O projeto foi criado pelo grupo de Ciências Planetárias com o intuito de inserir o Brasil nas pesquisas científicas relacionadas aos pequenos corpos do Sistema Solar. Para isto, foi construído o Observatório Astronômico do Sertão de Itaparica (OASI), localizado em Itacuruba, Pernambuco, que conta com um telescópio com espelho de um metro de diâmetro, o segundo maior instalado em solo brasileiro.

Fonte: ON e ESO

O telescópio espacial Euclid descobriu um “anel de Einstein”

Uma surpresa espetacular surgiu em uma varredura de rotina do cosmos: um "Anel de Einstein" quase perfeito, escondido à vista de todos ao redor de uma galáxia que os astrônomos conheciam há mais de um século.

© ESA / Euclid (NGC 6505)

A descoberta, feita pela missão Euclid da Agência Espacial Europeia (ESA), é uma prova tanto da serendipidade cósmica quanto do olhar aguçado do telescópio. Nas primeiras imagens de teste, notou-se algo incomum: uma galáxia distorcida e fora de foco. Algumas semanas depois, quando Euclid captou uma imagem mais clara e em foco da mesma região, a imagem mostrou um anel de Einstein quase perfeito, um raro fenômeno de lente gravitacional previsto pela primeira vez pela teoria geral da relatividade.

Lentes gravitacionais ocorrem quando a gravidade de um objeto massivo em primeiro plano, como uma galáxia, curva e amplia a luz de um objeto mais distante atrás dele. Esse efeito geralmente produz arcos ou distorções nas imagens, mas se o alinhamento entre as galáxias em primeiro plano e em segundo plano estiver correto, a luz da galáxia distante é curvada em um anel completo. O que torna essa descoberta em particular tão única é sua localização. A galáxia em primeiro plano, NGC 6505 na constelação de Draco, está relativamente próxima, a apenas 590 milhões de anos-luz da Terra. A maioria dos anéis de Einstein descobertos anteriormente ocorrem em torno de galáxias muito mais distantes, tornando-as mais difíceis de estudar em detalhes. A galáxia em segundo plano também está excepcionalmente próxima em comparação a outros objetos com lentes, embora sua luz ainda tenha levado 4,42 bilhões de anos para chegar à Terra.

Além disso, esta é a primeira vez que um Anel de Einstein foi encontrado centralizado ao redor do núcleo de uma galáxia da classe NGC, uma categoria de galáxias gerais catalogadas já no século XIX. O astrônomo americano Lewis A. Swift descobriu a NGC 6505 em 1884. Imagens de alta resolução são essenciais para detectar lentes gravitacionais e, surpreendentemente, nem o Hubble nem o telescópio espacial James Webb observaram esta galáxia em particular.

© ESA / Euclid (Anel de Einstein ao redor da galáxia NGC 6505)

O que podemos aprender com este anel? 

Os anéis de Einstein são ferramentas poderosas para entender o Universo. Eles ajudam a refinar as medições de distâncias cósmicas e taxas de expansão, porque os astrônomos podem usá-los para estudar como a luz da galáxia de fundo foi esticada e ampliada. Neste caso, a imagem nítida permite uma visão mais próxima da galáxia de fundo também.

Ao analisar como a luz da galáxia de fundo é curvada, os cientistas podem medir a massa de NGC 6505, incluindo seu conteúdo de matéria escura. De acordo com as descobertas iniciais, apenas cerca de 11% da massa dentro do anel é matéria escura. Em muitos Anéis de Einstein, a lente ocorre mais longe na galáxia, onde a matéria escura contribui mais significativamente, geralmente entre 25 a 50% da massa. Mas aqui, o anel está muito mais perto do centro da galáxia, onde a matéria normal domina.

O amplo campo de visão e a visão nítida de Euclid permitem que ele cubra vastas áreas do céu e detecte objetos raros perdidos por telescópios anteriores. Seu principal objetivo é mapear mais de um terço do céu, catalogando bilhões de galáxias até quando o Universo tinha apenas alguns bilhões de anos. A missão deve encontrar mais de 100.000 lentes gravitacionais fortes semelhantes a essa. Mas outra parte do objetivo da missão é estudar lentes gravitacionais fracas, nas quais a matéria escura distorce mais sutilmente as formas das galáxias. Ao catalogar lentes fracas em grandes faixas do céu, Euclid ajudará a mapear a estrutura do Universo e melhorar nossa compreensão da matéria escura e energia escura. 

O mapeamento da matéria escura revela como a gravidade molda as estruturas cósmicas e, ao comparar isso com a taxa de expansão do Universo, os cientistas podem entender melhor como a energia escura influencia essa expansão. Por enquanto, essa descoberta do Anel de Einstein serve como uma vitória inicial para a missão de Euclid, sugerindo as maravilhas ocultas que ainda não foram descobertas.

A descoberta foi publicada no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Sky & Telescope

Vários buracos negros descobertos em galáxias anãs

Usando os primeiros dados do DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), uma equipe de cientistas compilou a maior amostra de sempre de galáxias anãs que abrigam um buraco negro que se alimenta ativamente, bem como a mais extensa coleção de candidatos a buraco negro de massa intermediária até agora.

© NAOJ (mosaico com candidatas a galáxia anã)

Este mosaico mostra uma série de imagens de candidatas a galáxia anã que hospedam um núcleo galáctico ativo, captadas com a Hyper Suprime-Cam do Telescópio Subaru.

Esta dupla proeza não só expande a compreensão sobre a população de buracos negros no Universo, como também prepara o terreno para novas explorações sobre a formação dos primeiros buracos negros do Universo e o seu papel na evolução das galáxias. 

O DESI é um instrumento de última geração que pode captar a luz de 5.000 galáxias simultaneamente. Ele está montado no telescópio Nicholas U. Mayall de 4 metros no Observatório Nacional de Kitt Peak, um programa do NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory). O programa está agora no seu quarto de cinco anos de observação do céu e deverá estudar cerca de 40 milhões de galáxias e quasares até ao final do projeto. O projeto DESI é uma colaboração internacional de mais de 900 investigadores de mais de 70 instituições de todo o mundo e é gerido pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos EUA. 

Com os primeiros dados do DESI, que incluem a validação do levantamento e 20% do primeiro ano de operações, foram obtidos um conjunto de dados sem precedentes que inclui os espectros de 410.000 galáxias, incluindo cerca de 115.000 galáxias anãs, que são galáxias pequenas e difusas contendo milhares a vários bilhões de estrelas e muito pouco gás. 

Embora os astrofísicos estejam razoavelmente confiantes de que todas as galáxias massivas, como a Via Láctea, abrigam buracos negros nos seus centros, o quadro torna-se pouco claro à medida que nos aproximamos do extremo inferior do espectro de massa. Encontrar buracos negros é já um desafio, mas identificá-los em galáxias anãs é ainda mais difícil, devido às suas pequenas dimensões e à capacidade limitada dos nossos instrumentos atuais para resolver as regiões próximas destes objetos. Um buraco negro que se alimenta ativamente é, no entanto, mais fácil de detectar. Quando um buraco negro no centro de uma galáxia começa a alimentar-se, libera uma quantidade tremenda de energia para a sua vizinhança, transformando-se num núcleo galáctico ativo (NGA).

Nesta pesquisa foram identificados um número surpreendente de 2.500 candidatas a galáxia anã que abrigam um NGA, a maior amostra alguma vez descoberta. A fração significativamente mais elevada de galáxias anãs que abrigam um NGA (2%) em relação a estudos anteriores (cerca de 0,5%) é um resultado empolgante e sugere que existe ainda número substancial de buracos negros de baixa massa ainda não descobertos.

© NAOJ (mosaico com candidatos a buraco negro de massa intermediária)

Este mosaico mostra uma série de imagens de candidatos a buraco negro de massa intermediária, organizados por ordem crescente de massa estelar, captadas com a Hyper Suprime-Cam do Telescópio Subaru.

Numa pesquisa separada dos dados DESI, a equipa identificou 300 candidatos a buraco negro de massa intermediária, a coleção mais extensa até à data. A maioria dos buracos negros ou são leves (menos de 100 vezes a massa do nosso Sol) ou supermassivos (mais de um milhão de vezes a massa do nosso Sol). Os buracos negros que se situam entre estes dois extremos são pouco conhecidos, mas pensa-se que sejam as relíquias dos primeiros buracos negros formados no Universo primitivo e as sementes dos buracos negros supermassivos que se encontram atualmente no centro das grandes galáxias.

No entanto, continuam sendo elusivos, com apenas cerca de 100 a 150 candidatos a buraco negro de massa intermediária conhecidos até agora. Com a grande população descoberta pelo DESI, os cientistas dispõem agora de um novo e poderoso conjunto de dados para estudar estes enigmas cósmicos. 

Tipicamente, espera-se que os buracos negros encontrados em galáxias anãs estejam no regime de massa intermediária. Mas, curiosamente, apenas 70 dos candidatos a buraco negro de massa intermediária recentemente descobertos se sobrepõem a candidatos a NGA. Este fato acrescenta outra camada de entusiasmo às descobertas e levanta questões sobre a formação e evolução dos buracos negros nas galáxias. Por exemplo, será que existe alguma relação entre os mecanismos de formação dos buracos negros e os tipos de galáxias que eles habitam?

Um artigo será publicado no periódico The Astrophysical Journal. 

Fonte: National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory