quarta-feira, 16 de setembro de 2015

Uma tímida vizinha galáctica

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

Galáxia Anã do Escultor

© ESO (Galáxia Anã do Escultor)

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

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

Fonte: ESO

Astrônomos perscrutam estrela ainda em formação

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

ilustração do sistema HD 100546

© David Cabezas Jimeno (ilustração do sistema HD 100546)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Fonte: Royal Astronomical Society

segunda-feira, 14 de setembro de 2015

Um girassol galáctico

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

M63

© Hubble (M63)

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

M51

© Hubble (M51)

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

Fonte: NASA

Campo magnético misterioso é detectado em sistema estelar duplo

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

Epsilon Lupi

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

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

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

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

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

ilustração da polaridade do campo magnético na superfície das estrelas

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Fonte: Royal Astronomical Society

sábado, 12 de setembro de 2015

Descoberto aglomerado galáctico com “coração palpitante”

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

aglomerado SpARCS1049 56

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

aglomerado SDSS J1531 3414

© Hubble (aglomerado SDSS J1531+3414)

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

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

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

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

Fonte: ESA & W. M. Keck Observatory

sexta-feira, 11 de setembro de 2015

A Lula Gigante e o Morcego Voador

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

Ou4 e Sh2-129

© Steve Cannistra (Ou4 e Sh2-129)

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

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

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

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

Fonte: NASA

quinta-feira, 10 de setembro de 2015

NGC 4372 e a Nebulosa Arabesco Escuro

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

NGC 4372 e a Nebulosa Arabesco Escuro

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

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

Fonte: NASA

quarta-feira, 9 de setembro de 2015

NGC 1316: depois das galáxias colidirem

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

NGC 1316 e NGC 1317

© Damian Peach (NGC 1316 e NGC 1317)

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

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

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

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

Fonte: NASA

SPHERE mapeia a superfície de Ceres

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

superfície de Ceres

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

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

Fonte: ESO

terça-feira, 8 de setembro de 2015

A nebulosa do Tubarão

Não há mar na Terra grande o suficiente para conter a nebulosa do Tubarão.

nebulosa Tubarão

© Maurice Toet (nebulosa Tubarão)

Este predador cósmico não representa qualquer perigo, pois ele é composto apenas de gás e poeira interestelar. A poeira escura como caracterizada na imagem acima é criada nas atmosferas frias de estrelas gigantes. Depois de ser expelida com o gás e recondensada gravitacionalmente, estrelas massivas podem esculpir estruturas intrincadas no nascimento da nuvem usando a sua luz de alta energia e ventos estelares rápidos como ferramentas de escultura. O calor produzido evapora a nuvem molecular sombria, gerando gás hidrogênio para dispersar e o brilho vermelho. Durante a desintegração podemos desfrutar estas grandes nuvens como ícones comuns, como fazemos com nuvens de água na Terra. Incluindo nebulosas de poeira menores como a Lynds Dark Nebula 1235 e Van den Bergh 149 e 150, a nebulosa do Tubarão se estende por cerca de 15 anos-luz e está situada a 650 anos-luz de distância na direção da constelação do Rei da Etiópia (Cepheus).

Fonte: NASA

segunda-feira, 7 de setembro de 2015

Detalhes do nascimento de estrelas em galáxia vizinha

Em uma pesquisa realizada com o telescópio espacial Hubble, analisando imagens de 2.753 jovens aglomerados estelares azuis, na vizinha galáxia de Andrômeda (M31), possibilitou descobrir que a M31 e a Via Láctea possuem uma porcentagem similar de estrelas recém-nascidas, com base na massa estudada.

aglomerados estelares na galáxia de Andrômeda

© STScI (aglomerados estelares na galáxia de Andrômeda)

Identificando qual porcentagem de estrelas tem uma massa particular dentro de um aglomerado ou sua Função de Massa Inicial (IMF), foi possível interpretar melhor a luz de galáxias distantes e entender a história de formação das estrelas no Universo.

A intensa pesquisa agrupou 414 mosaicos fotográficos feitos pelo Hubble da M31, uma colaboração única feita entre astrônomos e cientistas cidadãos, voluntários que forneceram uma ajuda valiosa para analisar a vasta quantidade de dados do Hubble.

“Dada a quantidade de imagens do Hubble, nosso estudo da IMF, não seria possível sem a ajuda dos cientistas cidadãos”, disse Daniel Weisz, da Universidade de Washington em Seattle.

Medir a IMF foi a primeira coisa por trás da ambiciosa pesquisa panorâmica da nossa galáxia vizinha, num programa chamado de Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT). Cerca de 8.000 imagens de 117 milhões de estrelas no disco da galáxia foram obtidas a partir das observações feitas de Andrômeda na luz visível, no ultravioleta próximo e no infravermelho próximo.

As estrelas estão nascendo quando uma nuvem gigantesca de hidrogênio molecular e poeira colapsa. A nuvem se fragmenta em pequenos nós de material que precipitam centenas de estrelas. As estrelas não são todas criadas da mesma maneira: suas massas podem variar de 1/12 até centenas de vezes a massa do  Sol.

Antes da pesquisa de estrelas do disco da M31 feita pelo Hubble, os astrônomos só tinham medidas da IMF feitas na vizinhança estelar local dentro da nossa galáxia. Mas a visão acurada do Hubble, da M31, permitiu aos astrônomos compararem a IMF entre uma amostra grandiosa de aglomerados estelares que estão todos com aproximadamente a mesma distância da Terra, cerca de 2,5 milhões de anos-luz. A pesquisa é diversa pois os aglomerados são dispersos pela galáxia, eles variam em massa por fatores de 10, e possuem idades entre 4 milhões a 24 milhões de anos.

Para a surpresa dos pesquisadores, a IMF foi muito similar entre todos os aglomerados pesquisados. A natureza aparentemente cozinha as estrelas, com uma distribuição consistente de estrelas supergigantes azuis massivas até pequenas estrelas anãs vermelhas. “É difícil imaginar que a IMF é tão uniforme por toda a nossa galáxia vizinha, dada a complexa física envolvida na formação de estrelas”, disse Weisz.

Curiosamente, as estrelas mais massivas e mais brilhantes nesses aglomerados são 25% menos abundantes do que o previsto pela pesquisa anterior. Os astrônomos usaram a luz dessas estrelas brilhantes para pesar distantes aglomerados estelares e galáxias, e medir quão rapidamente os aglomerados estão formando estrelas. Esse resultado sugere que a massa estimada usando o trabalho anterior era muito baixa pois eles assumiram que existiam poucas estrelas apagadas de pouca massa se formando junto com estrelas massivas e brilhantes.

A evidência também implica que o Universo primordial não tinha tantos elementos pesados para criar planetas, pois existiam poucas supernovas de estrelas massivas manufaturando os elementos pesados para a geração de planetas. É crítico saber a taxa de formação de estrelas no Universo primordial, a 10 bilhões de anos atrás, porque essa foi a era quando a maior parte do Universo se formou.

O catálogo de aglomerados estelares PHAT, que forma a fundação desse estudo foi montado com a ajuda de 30.000 voluntários que passearam pelas milhares de imagens feitas pelo Hubble para pesquisar os aglomerados estelares.

O Andromeda Project é um dos muitos esforços de ciência cidadã, capitaneado pela organização Zooniverse. Por mais de 25 dias, cientistas cidadãos voluntários, submeteram 1,82 milhões de imagens individuais de classificação (baseada em como as estrelas estavam concentradas, suas formas, e como as estrelas se apresentavam com relação ao fundo), o que representa 24 meses de atenção humana constante. Os cientistas usaram essas classificações para identificar uma amostra de 2.753 aglomerados estelares, aumentando o número de aglomerados conhecidos por um fator de 6, na região de pesquisa do PHAT. “Os esforços desses cientistas cidadãos abrem as portas para uma grande variedade de novas e interessantes investigações científicas, incluindo essa nova medida da IMF”, disse Weisz.

Um artigo sobre o tema foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Space Telescope Science Institute

sábado, 5 de setembro de 2015

A galáxia de Barnard

A minúscula mas robusta galáxia de Barnard, também conhecida como NGC 6822, é uma vizinha galáctica da Via Láctea.

galáxia de Barnard

© ESO (galáxia de Barnard)

Esta galáxia possui regiões de intensa formação estelar e nebulosas fora do comum, tais como a bolha que se vê claramente na parte superior esquerda desta imagem extraordinária. Os astrônomos classificam a NGC 6822 como uma galáxia anã irregular devido à sua forma indefinida e ao seu pequeno tamanho, em termos galácticos. As formas estranhas destas galáxias ajudam os pesquisadores a compreender como é que as galáxias interagem, se desenvolvem, e ocasionalmente se “canibalizam” mutuamente, deixando para trás restos brilhantes transbordando de estrelas.

A galáxia de Barnard brilha sob um mar de estrelas de campo próximas, na direção da constelação de Sagitário. A relativamente pouca distância, cerca de 1,6 milhões de anos-luz, a galáxia de Barnard é um membro do Grupo Local, o arquipélago de galáxias do qual faz parte a Via Láctea. O nome da NGC 6822 vem do seu descobridor, o astrônomo americano Edward Emerson Barnard, que foi o primeiro a conseguir observar esta ilha cósmica, de difícil observação no visível, com um telescópio refrator de 125 milímetros em 1884.

Esta imagem foi obtida com a câmara Wide Field Imager (WFI), montada no telescópio de 2,2 metros MPG/ESO no Observatório do ESO, La Silla, situado no norte do Chile. Apesar da galáxia de Barnard não possuir os majestosos braços espirais e o bojo central brilhante que adornam as suas vizinhas galácticas gigantes, Andrômeda e as galáxias do Triângulo, esta galáxia anã apresenta esplendor estelar e fogos de artifício. As nebulosas avermelhadas visíveis na imagem revelam regiões de formação estelar ativas, onde estrelas jovens e quentes aquecem nuvens de gás, que se encontram nas proximidades. Uma nebulosa em forma de bolha pode ser vista na parte superior esquerda da imagem. No centro desta nebulosa, um conjunto de estrelas muito quentes e de grande massa libertam jatos de matéria que colidem com o material do meio interestelar circundante, dando origem a uma estrutura brilhante observada por nós como um anel. Outros jatos de matéria quente similares lançados por estrelas quentes e turbulentas aparecem um pouco por toda a galáxia de Barnard.

Com apenas cerca de um décimo do tamanho da Via Láctea, a galáxia de Barnard enquadra-se perfeitamente na sua classificação de anã. No total, contém cerca de 10 milhões de estrelas, um número que fica muito aquém dos 400 bilhões estimados para a Via Láctea. No Grupo Local, tal como em qualquer outro lado do Universo, as galáxias anãs encontram-se claramente em maior número do que as suas primas maiores e de formas mais definidas.

As galáxias anãs irregulares, como a galáxia de Barnard, devem as suas formas arredondadas indefinidas aos encontros próximos com outras galáxias. No Universo as galáxias encontram-se em movimento e frequentemente passam muito próximo umas das outras ou até mesmo passam através umas das outras. A densidade de estrelas nas galáxias é muito baixa, o que quer dizer que poucas estrelas colidem fisicamente durante estas passagens cósmicas. No entanto, a atração fatal da gravidade pode modificar dramaticamente as formas das galáxias em passagem ou em colisão. Grandes quantidades de estrelas são puxadas ou empurradas para fora das suas casas galácticas, acabando por formar galáxias anãs de formas irregulares como é o caso da NGC 6822.

Fonte: ESO

sexta-feira, 4 de setembro de 2015

Um dos anéis de Saturno não é como os outros

Quando o Sol se pôs nos anéis de Saturno em agosto de 2009, os cientistas da missão Cassini da NASA assistiam de perto.

planeta Saturno visto pela sonda Cassini durante o equinócio

© NASA/JPL/Space Science Institute (planeta Saturno visto pela sonda Cassini durante o equinócio)

Foi o equinócio, uma de duas vezes no ano de Saturno em que o Sol ilumina de lado o enorme sistema de anéis do planeta. O evento constituiu uma oportunidade extraordinária para a sonda Cassini observar mudanças de curta duração nos anéis que revelam detalhes sobre a sua natureza.

Tal como a Terra, Saturno tem o seu eixo inclinado. Ao longo da sua órbita de 29 anos, os raios do Sol movem-se de norte para sul ao longo do planeta e dos anéis, e vice-versa. A mudança da luz do Sol faz com que a temperatura dos anéis, formados por trilhões de partículas geladas, varie de estação para estação. Durante o equinócio, que durou apenas alguns dias, apareceram sombras invulgares e estruturas onduladas e, durante o crepúsculo deste breve período, os anéis começaram a arrefecer.

A equipe de cientistas da Cassini anuncia que uma seção dos anéis parece ter tido um ligeiro aumento de temperatura durante o equinócio. A temperatura mais alta do que o esperado forneceu uma janela única para a estrutura interior das partículas dos anéis, geralmente não disponível aos cientistas.

"No geral, não podemos aprender muito sobre a composição das partículas de gelo dos anéis de Saturno mais do que um milímetro abaixo da superfície. Mas o fato de que uma parte dos anéis não arrefeceu como o esperado permitiu-nos modelar como podem ser no interior," afirma Ryuji Morishima do Jet Propulsion Laboratory (JPL0 da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia, que liderou o estudo.

Os pesquisadores examinaram dados recolhidos pelo instrumento CIRS (Composite Infrared Spectrometer) da Cassini durante o ano em torno do equinócio. O instrumento essencialmente registou a temperatura dos anéis à medida que arrefeciam. Compararam então a temperatura com modelos computacionais que tentam descrever as propriedades das partículas dos anéis numa escala individual.

O que descobriram foi intrigante. Para a maior parte da gigante imensidão dos anéis de Saturno, os modelos previram corretamente o modo como arrefeceram à medida que caíram na escuridão. Mas uma seção, o mais externo dos grandes anéis principais, o denominado Anel A, ficou mais quente do que os modelos previram. O pico de temperatura foi especialmente proeminente no meio do Anel A.

A fim de abordarem esta curiosidade, Morishima e colegas realizaram uma investigação detalhada de como as partículas dos anéis com estruturas diferentes aquecem e arrefecem durante as estações de Saturno. Os estudos anteriores com base em dados da Cassini mostraram que as partículas geladas dos anéis são fofas, no exterior, como neve fresca. Este material exterior, chamado regolito, é criado com o passar do tempo, à medida que pequenos impactos pulverizam a superfície de cada partícula. A análise da equipe sugere que a melhor explicação para as temperaturas do Anel A durante o equinócio é que o anel é composto em grande parte por partículas com aproximadamente 1 metro, principalmente gelo sólido com apenas uma fina camada de regolito.

"Uma alta concentração de pedaços de gelo sólido, nesta região dos anéis de Saturno, é inesperada," afirma Morishima. "As partículas dos anéis geralmente espalham-se e tornam-se uniformemente distribuídas ao longo de uma escala de tempo de aproximadamente 100 milhões de anos."

A acumulação de partículas densas num só lugar sugere que, ou algum processo as colocou lá no passado geológico recente ou então as partículas estão, de algum modo, confinadas a essa zona. Os cientistas sugerem um par de hipóteses para explicar esta aglomeração. Uma lua poderá ter existido neste local dentro dos últimos 100 milhões de anos e terá sido destruída, talvez por um impacto gigante. Alternativamente, alegam que pequenas luas, do tamanho de pedregulhos, podem estar transportando estas partículas geladas e densas à medida que migram para dentro do anel. Estas pequenas luas podem dispersar os pedaços de gelo no meio do Anel A enquanto quebram-se devido à influência gravitacional de Saturno e das suas luas maiores.

"Este resultado peculiar é fascinante porque sugere que o meio do anel A de Saturno pode ser muito mais jovem do que o resto dos anéis," explica Linda Spiler, cientista do projeto Cassini do JPL. "Outras partes do anel podem ser tão antigas quanto o próprio Saturno."

Durante a sua última série de órbitas próximas de Saturno, a Cassini irá medir diretamente, e pela primeira vez, a massa dos anéis principais do planeta. Os cientistas vão usar a massa dos anéis para colocar limites na sua idade.

O estudo foi publicado recentemente na revista Icarus.

Fonte: NASA

quinta-feira, 3 de setembro de 2015

Arp 159 e NGC 4725

As estrelas pontiagudas e as galáxias peculiares abrangem este instantâneo cósmico, uma visão telescópica em direção à constelação Coma Berenices.

Arp 159 e NGC 4725

© Stephen Leshin (Arp 159 e NGC 4725)

Suficiente brilhantes para mostrar picos de difração, as estrelas estão no primeiro plano da cena, bem no interior da Via Láctea. Mas as duas galáxias proeminentes estão situadas cerca de 41 milhões de anos-luz de distância. A galáxia distorcida menor à esquerda, também conhecida como NGC 4747, é a entrada 159 no Atlas Arp de galáxias singulares, com extensas caudas de maré que indicam fortes interações gravitacionais em seu passado. Sua provável companheira à direita é a galáxia NGC 4725, que é  muito maior e possui cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro. À primeira vista NGC 4725 parece ser uma galáxia espiral normal, com sua região central dominada pela luz amarelada das estrelas mais velhas e frias dando lugar para aglomerados de estrelas azuis, jovens e quentes ao longo da periferia das espirais empoeiradas. Ainda assim, a NGC 4725 parece um pouco estranha com apenas um braço espiral principal.

Fonte: NASA

quarta-feira, 2 de setembro de 2015

Reciclagem cósmica

Parte da nebulosa gigante Gum 56 domina esta imagem, iluminada por estrelas jovens quentes e brilhantes que nasceram no seu interior.

Nebulosa do Camarão

© ESO (Nebulosa do Camarão)

Durante milhões de anos formaram-se estrelas a partir do gás desta nebulosa, material que é posteriormente devolvido à maternidade estelar quando as estrelas envelhecidas expelem a sua matéria lentamente para o espaço ou mais dramaticamente sob a forma de explosões de supernovas. Esta imagem foi obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla no Chile, no âmbito do programa Joias Cósmicas do ESO.

Profundamente embebidos nesta maternidade estelar gigante encontram-se três aglomerados de estrelas jovens quentes, com apenas alguns milhões de anos de idade, que brilham intensamente  no ultravioleta. É a luz destas estrelas que faz com que as nuvens de gás da nebulosa resplandeçam. A radiação arranca os elétrons aos átomos, num processo chamado ionização, e quando estes se recombinam liberam energia sob a forma de luz. Cada elemento químico emite luz em determinada cor e as enormes nuvens de hidrogênio na nebulosa são a causa deste intenso brilho avermelhado.

A nebulosa Gum 56, também conhecida por IC 4628 ou Nebulosa do Camarão, cujo nome é oriundo do astrônomo australiano Colin Stanley Gum que, em 1955, publicou um catálogo de regiões H II. As regiões H II, tal como Gum 56, são enormes nuvens de densidade baixa, que contêm uma grande quantidade de hidrogênio ionizado.
Uma grande parte da ionização em Gum 56 é feita por duas estrelas do tipo O, que são estrelas quentes azuis-esbranquiçadas, também conhecidas por gigantes azuis devido à sua cor. Este tipo de estrelas é raro no Universo, uma vez que a enorme massa destas gigantes azuis significa que não podem viver durante muito tempo. Após cerca de um milhão de anos apenas, as estrelas colapsam sobre si mesmas e terminam as suas vidas como supernovas, tal como muitas das outras estrelas massivas que se encontram no interior da nebulosa. Nota-se que estas estrelas azuis estão fora do campo desta imagem em particular, não aparecendo por isso na fotografia.
Além de muitas estrelas recém nascidas aninhadas no interior da nebulosa, a região está ainda cheia de gás e poeira suficientes para criar uma geração ainda mais nova de estrelas. As regiões da nebulosa que estão formando novas estrelas são visíveis na imagem como nuvens densas. O material que forma estas novas estrelas inclui os restos das estrelas mais massivas da geração anterior, que já terminaram as suas vidas e ejetaram o seu material para o meio circundante sob a forma de explosões de supernovas. Assim, o ciclo de vida e morte das estrelas continua.
Dadas as duas gigantes azuis muito incomuns e a proeminência da nebulosa nos comprimentos de onda do infravermelho e do rádio, é talvez surpreendente que esta região tenha sido até agora comparativamente pouco estudada por astrônomos profissionais. A nebulosa Gum 56 tem um diâmetro de cerca de 250 anos-luz, mas apesar do seu enorme tamanho tem sido negligenciada por observadores visuais devido ao seu fraco brilho e porque a maioria da radiação que emite se situa em comprimentos de onda invisíveis ao olho humano.
A nebulosa está a uma distância de cerca de 6.000 anos-luz de distância da Terra e pode ser encontrada no céu na constelação do Escorpião, onde tem um tamanho projetado de quatro vezes o da Lua Cheia.

Fonte: ESO