Descoberta surpreendente de uma supernova de 14 anos

As supernovas são vastas explosões que marcam a destruição de estrelas nos estágios finais de sua evolução, sendo um dos fenômenos mais brilhantes do nosso Universo.

© Hubble (NGC 1892)

A história das observações de supernovas é longa: a primeira supernova registrada foi vista na China em 185 dC! Como as supernovas são escassas (talvez 1–3 por século na Via Láctea) e seus estágios mais brilhantes são de curta duração (com duração de apenas alguns meses), apenas um punhado de supernovas foram vistas a olho nu através das eras. A invenção do telescópio, no entanto, mudou isso: à medida que a tecnologia melhorava, os astrônomos puderam observar supernovas brilhantes em galáxias além da Via Láctea.

Hoje, cerca de 50.000 supernovas foram observadas. O campo foi vastamente expandido por recentes pesquisas sobre o céu que metodicamente buscavam transientes. Não obstante, intrépidos astrônomos individuais ainda contribuem para essa cena, como evidenciado pela recente descoberta do astrônomo amador brasileiro Jorge Stockler de Moraes. Em janeiro de 2017, ele fotografou a distante galáxia NGC 1892 usando um telescópio de 12 polegadas de diâmetro. Quando mais tarde comparou sua imagem a uma imagem de arquivo de 2004 da mesma galáxia, tirada como parte do Carnegie-Irvine Galaxy Survey (CGS), ele descobriu uma diferença distinta entre as duas fotos: uma fonte brilhante estava presente na imagem de 2004, que não era visível em sua foto recente.

Stockler de Moraes contatou em seguida o astrônomo James Guillochon (Harvard Center for Astrophysics), que primeiro eliminou possíveis explicações alternativas para a fonte, como planetas menores em nosso Sistema Solar que poderiam ter coincidido com a NGC 1892 na época. Guillochon então trabalhou com uma equipe de colaboradores para explorar outras imagens da galáxia e conduzir imagens de acompanhamento, bem como analisar o transiente na imagem da CGS.

Verificou-se que a CGS2004A com marcação transitória estava ausente em todas as imagens adicionais que os autores exploraram, tanto nos anos anteriores como posteriores à observação da CGS. A análise fotométrica de Guillochon e colaboradores do transiente e nosso conhecimento da natureza da NGC 1892, uma galáxia massiva de formação estelar, sugerem ainda que este transiente provavelmente foi uma supernova do Tipo IIP, causada quando o núcleo de uma estrela massiva (talvez 8 a 50 massas solares) de repente entra em colapso.

Com base na análise dos autores, parece que Stockler de Moraes descobriu por acaso uma explosão estelar que passou despercebida 14 anos atrás. Descobertas como estas nos ajudam a continuar expandindo nossa compreensão de como as estrelas evoluem em todo o Universo.

Fonte: Sky & Telescope

Estrela anã branca é orbitada por fragmentos planetários

O estudo, liderado por Paula Izquierdo, aluna de doutoramento do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL), aprofundou a análise de uma excepcional anã branca, que mostra trânsitos periódicos produzidos por fragmentos de um planetesimal dizimado.

© NASA/JPL-Caltech (disco de poeira e fragmentos planetários em torno de estrela)

As observações usadas para esta pesquisa foram obtidas com o Gran Telescopio Canarias (GTC) e com o telescópio Liverpool.

O estudo confirma a evolução contínua dos trânsitos produzidos pelos remanescentes de um planetesimal em órbita da anã branca WD 1145+017. Estes "detritos" passam em frente da estrela a cada 4,5 horas, bloqueando uma fração da luz da estrela. A interação contínua e a fragmentação destes detritos provocam grandes mudanças na profundidade e na forma dos trânsitos observados.

A WD 1145+017 é uma anã branca, o núcleo remanescente de uma estrela que esgotou o seu combustível nuclear. A maioria das anãs brancas têm massas menores que a do Sol e tamanhos semelhantes à Terra. Muitos estudos indicam que 95% de todas as estrelas no Universo terminarão as suas vidas como anãs brancas, entre elas o nosso próprio Sol.

O estudo deste sistema fornecerá informações sobre o futuro do nosso Sistema Solar. Por esse motivo, a WD 1145+017 é especial. É a primeira anã branca para a qual as mudanças no brilho devido a ocultações (parte da luz da estrela é bloqueada pelos fragmentos de um corpo rochoso numa órbita de 4,5 horas) foram detectadas, sofrendo colisões contínuas que vão resultar na sua desintegração.

Embora este sistema tenha sido apenas descoberto em 2015, já atraiu a atenção de um grande número de grupos de pesquisadores. Este estudo mais recente apresenta os primeiros dados espectroscópicos simultâneos, obtidos com o GTC (10,4 metros) e dados fotométricos do telescópio Liverpool (2 metros), ambos no Observatório Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma).

"Quando o sistema está fora de trânsito, assumimos que detectamos 100% do fluxo, porque nada atrapalha a luz emitida pela anã branca," explica Izquierdo. "Mas quando os detritos planetários em órbita da estrela cruzam a nossa linha de visão, o que acontece durante um trânsito, a quantidade de luz que recebemos é reduzida. Essa redução é tão grande quanto 50% no trânsito mais profundo que observamos: grandes nuvens de poeira que sopram os fragmentos planetesimais são capazes de ocultar metade da luz da anã branca."

O estudo também confirma que os trânsitos na faixa visível da luz são "cinza". Ou seja, não há relação entre a profundidade dos trânsitos e as suas cores, o que faz com que os trânsitos sejam igualmente profundos nas cinco bandas de onda estudadas. Os autores discutem uma nova hipótese na qual a queda observada na quantidade de luz é devida a uma estrutura opticamente espessa, não a uma estrutura opticamente fina como proposto anteriormente.

"O trânsito mais profundo mostra uma estrutura complexa que pudemos modelar usando a superposição de diferentes nuvens de poeira, como se fosse produzido por seis fragmentos igualmente espaçados vindos dos planetesimais," explica Pablo Rodríguez-Gil, pesquisador do IAC e professor associado da ULL.

Entre os diferentes achados, a equipe observou uma redução na quantidade de absorção produzida pelo ferro durante o trânsito mais profundo detectado: "Parte dessa absorção, não tem origem na atmosfera da anã branca, mas num disco de gás que também orbita ao seu redor, de modo que demonstramos que o disco de fragmentos e de gás devem estar espacialmente relacionados," afirma Boris Gänsicke, astrônomo da Universidade de Warwick (Reino Unido).

Finalmente, usaram a distância da WD 1145+017, obtida pela missão Gaia da ESA, para determinar a massa, raio, temperatura e idade do sistema.

Um artigo foi publicado recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Equinócio: Analema sobre as pedras Callanish

O Sol retorna ao mesmo lugar no céu todos os dias ao mesmo tempo? Não.

© Giuseppe Petricca (analema sobre as pedras Callanish)

Uma resposta mais visual a esta questão é um analema, uma imagem composta tirada do mesmo local ao mesmo tempo ao longo de um ano.

O analema apresentado é composto de imagens tiradas a cada poucos dias às 16h, perto da aldeia de Callanish, nas Hébridas Exteriores, na Escócia, Reino Unido.

No primeiro plano estão as Callanish Stones, um círculo de pedra construído por volta de 2.700 aC durante a Idade do Bronze da humanidade. Não se sabe se a colocação das pedras Callanish tem ou teve um significado astronômico.

As causas derradeiras para a figura com formato de 8 de todos os analemamas são a inclinação do eixo da Terra e a elipticidade da órbita da Terra em torno do Sol. Nos solstícios, o Sol aparecerá na parte superior ou inferior de um analema. Os equinócios, no entanto, correspondem aos pontos médios do analema, não o ponto de interseção.

Hoje às 1:54 (UT) ocorreu o equinócio da primavera no hemisfério sul e equinócio de outono no hemisfério norte, quando dia e noite são iguais em todo o planeta Terra. Muitas culturas celebram uma mudança de estação num equinócio.

Fonte: NASA

Como as estrelas giram

Estrelas parecidas com o Sol têm um movimento de rotação que é duas vezes e meia mais rápido no equador do que nas suas altas latitudes, uma descoberta feita por pesquisadores da New York University Abu Dhabi (NYU Abu Dhabi) desafia a ciência sobre como as estrelas giram.

© MPI for Solar System Research (movimento de rotação de estrelas parecidas com o Sol)

Na imagem acima as setas azuis representam a velocidade de rotação. Acredita-se que a rotação diferencial seja um ingrediente essencial para gerar atividade magnética.

Até agora, pouco era conhecido sobre os padrões de rotação de forma precisa de estrelas parecidas com o Sol, a única coisa que se sabia era que no equador as estrelas giram mais rapidamente do que nas altas latitudes, da mesma forma que o Sol.

Os cientistas na NYU Abu Dhabi Center for Space Science usaram observações feitas pela missão Kepler, e também a asterosismologia, ou seja, o estudo das ondas sonoras que atravessam as estrelas, para determinar com precisão como é o movimento de rotação de estrelas parecidas com o Sol, de um modo que nenhum outro método científico foi capaz de determinar até agora.

O estudo descobriu que estrelas parecidas com o Sol, caracterizadas assim por terem a mesma massa e idade do Sol, de fato giram de maneira similar ao Sol, nas regiões equatoriais, de forma mais rápida do que nas altas e médias latitudes. Mas existe uma diferença fundamental.

O equador do Sol gira, cerca de 10% mais rápido que suas latitudes intermediárias, enquanto que em estrelas parecidas com o Sol a rotação no equador é cerca de 2 vezes e meia mais rápida.

“Isso é inesperado, e desafia as atuais simulações numéricas, que sugerem que as estrelas como essas não seriam capazes de sustentar uma diferença rotacional dessa magnitude,” disse Othman Benomar, pesquisador associado na NYU Abu Dhabi Center for Space Science.

“Entender essa diferença na rotação, ou seja, como partes da estrelas giram mais rápida que outras, não é só importante para se entender de forma completa como as estrelas funcionam, isso irá ajudar a ter um conhecimento profundo sobre os campo magnéticos das estrelas,” explicou Katepalli Sreenivasan, principal pesquisador da NYU Abu Dhabi Center for Space Science.

Os campos magnéticos no Sol têm sido conhecidos por causar as enormes tempestades solares que frequentemente perturbam os satélites no espaço e que podem até mesmo causar problemas nas redes energéticas na Terra.

Os cientistas concordam que a rotação do Sol tem uma função crucial na geração do campo magnético solar, mas os detalhes exatos ainda permanecem um mistério, apesar do Sol ter sido observado e estudado em grande detalhe.

“Aprender mais sobre como as estrelas giram e geram seus campos magnéticos poderia nos ajudar a entender mais sobre o dínamo solar, o processo físico que gera o campo magnético do Sol,” complementou Sreenivasan.

O estudo foi publicado na revista Science.

Fonte: New York University Abu Dhabi

A galáxia irregular NGC 55

Acredita-se que a galáxia irregular NGC 55 seja semelhante à Grande Nuvem de Magalhães.

© Martin Pugh (NGC 55)

Mas enquanto a Grande Nuvem de Magalhães está a cerca de 180.000 anos-luz de distância da Terra e é um satélite bem conhecido da Via Láctea, a NGC 55 está a mais de 6 milhões de anos-luz de distância e é membro do Grupo de Galáxias do Escultor.

Classificada como uma galáxia irregular, em exposições profundas, a Grande Nuvem de Magalhães se assemelha a uma galáxia de discos barrados. Abrangendo cerca de 50.000 anos-luz, a NGC 55 apresenta um perfil estreito e achatado em contraste com a nossa visão frontal da Grande Nuvem de Magalhães.

Assim como as grandes regiões formadoras de estrelas criam nebulosas de emissão na Grande Nuvem de Magalhães, a NGC 55 também parece estar produzindo novas estrelas. Este retrato altamente detalhado da galáxia destaca um núcleo brilhante misturado com nuvens de poeira, reveladoras regiões de formação de estrelas rosadas e jovens aglomerados de estrelas azuis na NGC 55.

Fonte: NASA

Nuvens de Magalhães podem ter sido um trio

As duas das galáxias mais próximas da Via Láctea, a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães, podem ter tido uma terceira companheira.

© Andrew Lockwood (Grande Nuvem de Magalhães)

Uma pesquisa descreve como uma outra galáxia "luminosa" foi provavelmente engolida pela Grande Nuvem de Magalhães há 3 a 5 bilhões de anos.

A maioria das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães gira no sentido dos ponteiros do relógio em torno do centro da galáxia. Mas, excepcionalmente, algumas estrelas orbitam no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio.

"Pensou-se, durante algum tempo, que estas estrelas podiam ter vindo da sua galáxia companheira, a Pequena Nuvem de Magalhães. A nossa ideia era que essas estrelas podiam ter vindo de uma fusão com outra galáxia no passado," comenta Benjamin Armstrong, autor principal do estudo e estudante de mestrado do International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), Austrália, que usou modelos de computador para simular fusões de galáxias.

"O que descobrimos é que neste tipo de evento de fusão, podemos obter uma rotação contrária bastante forte depois da ocorrência de uma fusão. Isto é consistente com o que vemos quando observamos as galáxias," salienta Armstrong.

As Nuvens de Magalhães podem ser observadas no céu noturno a olho nu e são conhecidas há milhares de anos pelas culturas antigas. A Grande Nuvem de Magalhães é relativamente pequena, a 160.000 anos-luz de distância, enquanto a Pequena Nuvem de Magalhães fica a aproximadamente 200.000 anos-luz.

A descoberta poderá ajudar a explicar um problema que tem intrigado os astrônomos durante anos - o porquê de as estrelas na Grande Nuvem de Magalhães serem geralmente ou muito antigas ou muito jovens.

© Andrew Lockwood (luminosidade invertida das Nuvens de Magalhães)

A imagem acima é uma exposição de duas horas usando uma câmara DSLR com seguimento do céu e uma lente de 50mm, que mostra conchas de marés em torno da Grande Nuvem de Magalhães, uma ponte de estrelas que liga as duas galáxias e cirros galácticos no plano da frente.

"Nas galáxias, existem estes grandes objetos chamados aglomerados globulares. Os aglomerados estelares contêm muitas estrelas que são todas de idades bastante semelhantes e formadas em ambientes idênticos. Na Via Láctea, os aglomerados globulares são todos muito antigos," explica Armstrong.

"Mas na Grande Nuvem de Magalhães, temos aglomerados muito antigos e muito jovens, e nada intermediário. Este problema é conhecido como "diferença de idades. Dado que na Grande Nuvem de Magalhães podemos constatar novamente formação estelar, tal poderá ser indicativo de uma fusão galáctica," explica Armstrong.

O achado também pode ajudar a explicar porque é que a Grande Nuvem de Magalhães parece ter um disco espesso. "O nosso trabalho é ainda muito preliminar, mas sugere que este tipo de processo pode ter sido, no passado, responsável pelo disco mais espesso," disse Armstrong.

A pesquisa debruça-se sobre perguntas pertinentes que os astrônomos podem começar a examinar.

O estudo foi divulgado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: International Centre for Radio Astronomy Research

Explorando novos mundos estranhos

O Levantamento Planetário Dharma, um projeto liderado pelo astrônomo Jian Ge, da Universidade da Flórida, descobriu uma super-Terra mais próxima em órbita de outra estrela semelhante ao Sol.

© University of Florida (ilustração de uma super-Terra em órbita da estrela 40 Eridani A)

O novo exoplaneta em órbita da estrela HD 26965 (40 Eridani A), que fica a apenas 16 anos-luz da Terra. Esta estrela pode ser vista a olho nu, ao contrário das estrelas progenitoras da maioria dos exoplanetas conhecidos até à data.

O exoplaneta tem aproximadamente o dobro do tamanho da Terra e orbita a sua estrela a cada 42 dias, dentro da zona habitável. A descoberta foi feita utilizando o telescópio DEFT (Dharma Endowment Foundation Telescope), um telescópio de 50 polegadas localizado no topo do Mt. Lemmon, no sul do estado norte-americano do Arizona.

A alaranjada HD 26965 é apenas ligeiramente mais fria e ligeiramente menos massiva que o nosso Sol, tem aproximadamente a mesma idade e tem um ciclo magnético de 10,1 anos quase idêntico ao ciclo de manchas solares de 11,6 anos do Sol.

Na ficção científica o planeta Vulcan estava ligado a 40 Eridani A nas publicações Star Trek 2 por James Blish (Bantam, 1968) e nos Mapas de Star Trek por Jeff Maynard (Bantam, 1980). Numa carta publicada na revista Sky & Telescope em julho de 1991, Gene Roddenberry, o criador de "Star Trek", juntamente com Sallie Baliunas, Robert Donahue e George Nassiopoulos do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics confirmaram a identificação de 40 Eridani A como a estrela hospedeira de Vulcan. O sistema estelar de 40 Eridani é composto por três estrelas. Vulcan orbita a estrela primária, e as duas estrelas companheiras "têm bastante brilho no céu de Vulcan," escreviam na sua carta de 1991. Vulcan é o lar do oficial de ciências Spock, na série original. Spock serviu a bordo da nave Enterprise, cuja missão era procurar novos mundos estranhos, uma missão partilhada pelo Levantamento Planetário Dharma.

Esta descoberta demonstra que telescópios totalmente dedicados a realizar observações abundantes e de velocidade radial de alta precisão continuarão, no futuro próximo, a desempenhar um papel fundamental na descoberta de mais super-Terras e até mesmo planetas semelhantes à Terra nas zonas habitáveis ao redor de estrelas próximas.

Um artigo científico foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: University of Florida

Descobrindo os locais de nascimento estelar na Via Láctea

Uma equipe internacional de cientistas liderada por Ivan Minchev do Instituto Leibniz para Astrofísica em Potsdam, Alemanha, encontrou uma maneira de recuperar os locais de nascimento estelar na nossa Galáxia.

© I. Minchev (simulação da Via Láctea vista de cima)

Este é um dos principais objetivos no campo da Arqueologia Galáctica, cuja intenção é reconstruir a história da formação da Via Láctea.

Há muito que sabemos que as estrelas nos discos galácticos vagueiam para longe dos locais onde nasceram devido a um fenômeno conhecido como "migração radial". Este movimento através da Galáxia dificulta seriamente as inferências da história da formação da Via Láctea. A migração radial é influenciada por um número de parâmetros que ainda são pouco conhecidos: por exemplo, o tamanho e a velocidade da barra Galáctica, o número e a forma dos braços espirais no disco Galáctico e a frequência de galáxias menores que colidiram com a Via Láctea nos últimos 10 bilhões de anos e as suas respetivas massas.

Para contornar estes obstáculos, os cientistas criaram uma maneira de recuperar a história da migração Galáctica usando as idades e a composição química de estrelas como "artefatos arqueológicos". Usaram o fato bem estabelecido de que a formação estelar no disco Galáctico progride gradualmente para fora, seguindo que as estrelas nascidas numa determinada posição e num determinado momento têm um padrão distinto de abundância química. Portanto, se a idade e a composição química (o seu conteúdo de ferro, por exemplo) de uma estrela puder ser medida com muita precisão, torna-se possível inferir diretamente o seu local de nascimento no disco Galáctico sem suposições adicionais de modelagem.

A equipe usou uma amostra de aproximadamente 600 estrelas na vizinhança solar observadas com o espectrógrafo de alta resolução HARPS acoplado ao telescópio de 3,6 metros do Observatório de La Silla do ESO no Chile. Graças às medições precisas da idade e da abundância de ferro, descobriu-se que estas estrelas nasceram por todo o disco Galáctico, as mais antigas oriundas das partes mais centrais.

As pesquisas agora podem usar este método para calcular os locais de nascimento, mesmo para estrelas que não estão na amostra original. Por exemplo, dada a idade de 4,6 bilhões de anos do nosso Sol e o seu teor de ferro, podemos estimar que o Sol nasceu aproximadamente 2.000 anos-luz mais perto do Centro Galáctico do que a sua posição atual.

"Uma vez em posse dos raios de nascimento, podemos obter uma riqueza de informações inestimáveis sobre o passado da Via Láctea, mesmo a partir deste pequeno número de estrelas com medições precisas suficientes disponíveis para nós neste momento. No futuro próximo, a aplicação deste método aos dados de alta qualidade da missão Gaia e aos levantamentos espectroscópicos terrestres vai permitir medições muito mais exatas do histórico de migração e, assim, do passado da Via Láctea," comenta Minchev.

Fonte: Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam

Teoria da gravidade salva da morte

Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo físicos da Universidade de St. Andrews, ressuscitou uma teoria da gravidade anteriormente descartada, argumentando que os movimentos dentro de galáxias anãs seriam mais lentos se perto de uma galáxia massiva.

© Hubble (galáxia anã NGC 1052-DF2)

A equipe examinou uma teoria previamente publicada na revista Nature que afirmava que a teoria MOND (MOdified Newtonian Dynamics) não podia ser verdadeira porque os movimentos internos eram muito lentos no interior da galáxia anã NGC 1052-DF2, uma galáxia pequena com cerca de 200 milhões de estrelas.

A teoria MOND é uma controversa alternativa à relatividade geral, a compreensão predominante e inspirada de Einstein do fenômeno da gravidade, que requer a existência da matéria escura, mas que até agora nunca foi provada. A teoria MOND não requer matéria escura.

Tais teorias são essenciais na compreensão do nosso Universo, dado que segundo a física conhecida, as galáxias giram tão rapidamente que deveriam fragmentar-se.

Foram apresentadas várias teorias para explicar o que as mantém unidas, e o debate continua sobre qual a correta. O estudo agora derrotado afirmava que MOND estava morta. No entanto, esta pesquisa mais recente, também publicada na Nature, mostra que o trabalho anterior negligenciou um efeito ambiental sutil.

A nova pesquisa argumenta que o trabalho anterior não considerou que a influência do ambiente gravitacional em torno da anã podia afetar os seus movimentos interiores. Por outras palavras, se a anã estivesse perto de uma galáxia massiva, então os movimentos dentro da anã seriam mais lentos.

O autor principal Pavel Kroupa, professor da Universidade de Bona e da Universidade Charles em Praga, afirma: "Houveram muitas afirmações prematuras sobre a morte da teoria MOND em publicações muito influentes. Até agora, nenhuma resistiu ao escrutínio detalhado."

As galáxias giram tão rapidamente que deviam fragmentar-se, de acordo com a física conhecida. Duas teorias atuais explicam isto, a primeira coloca um halo de matéria escura ao redor de cada galáxia. No entanto, as partículas de matéria escura nunca foram descobertas, apesar de muitas décadas de pesquisas muito sensíveis, frequentemente usando grandes detectores.

A segunda é a MOND, que explica uma vasta riqueza de dados sobre as velocidades de rotação galáctica usando apenas as estrelas e o gás. A MOND executa com uma receita matemática que fortalece a gravidade do material visível, mas somente quando fica muito fraca. Caso contrário, a gravidade seguiria a lei convencional de Newton, por exemplo no Sistema Solar, ou perto de uma galáxia massiva.

Fonte: University of St Andrews

Detectado jato infravermelho em torno de estrela de nêutrons

Uma incomum emissão de luz infravermelha de uma estrela de nêutrons próxima, foi detectada pelo telescópio espacial Hubble, e pode indicar novas características nunca antes vistas.

© NASA/ESA/N. Tr’Ehn (ilustração de uma estrela de nêutrons)

Uma possibilidade é que haja um disco empoeirado ao redor da estrela de nêutrons; outra é que há um vento energético saindo do objeto e se chocando com gás no espaço interestelar pela qual a estrela de nêutrons atravessa.

Embora estrelas de nêutrons sejam geralmente estudadas em emissões de rádio e de alta energia, como raios X, este estudo demonstra que informações novas e interessantes sobre estrelas de nêutrons também podem ser obtidas estudando-as em luz infravermelha.

A observação, feitas por uma equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University, University Park, Pensilvânia; Universidade Sabanci, Istambul, Turquia; e a Universidade do Arizona, em Tucson, Arizona, poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a evolução das estrelas de nêutrons, os remanescentes incrivelmente densos depois que uma enorme estrela explode como uma supernova. As estrelas de nêutrons também são chamadas de pulsares porque sua rotação muito rápida (neste caso, cerca de 11 segundos) causa emissão variável no tempo a partir de regiões emissoras de luz.

“Esta estrela de nêutrons em particular pertence a um grupo de sete pulsares de raios X próximos – apelidados de ‘os Sete Magníficos’, que são mais quentes do que deveriam considerar suas idades e reservatórios de energia disponíveis, fornecidos pela perda de energia de rotação,” disse Bettina Posselt, professora associada de astronomia e astrofísica no estado da Pensilvânia. “Observamos uma extensa área de emissões de infravermelho em torno desta estrela de nêutrons, chamada RX J0806.4-4123, cujo tamanho total é de cerca de 200 UA (aproximadamente 30 bilhões de quilômetros) na distância presumida do pulsar”.

Esta é a primeira estrela de nêutrons em que um sinal estendido foi visto apenas na luz infravermelha. Os pesquisadores sugerem duas possibilidades que poderiam explicar o sinal infravermelho prolongado visto pelo Hubble. A primeira é que possivelmente existe um disco de material, principalmente poeira, envolvendo o pulsar.

“Uma teoria é que poderia haver um ‘disco de retorno’ de material que se aglutinou ao redor da estrela de nêutrons após a supernova,” disse Posselt. “Tal disco seria composto de matéria da estrela massiva progenitora. Sua interação subsequente com a estrela de nêutrons poderia ter aquecido o pulsar e retardado sua rotação. Se confirmado como um disco de retorno de supernova, este resultado pode mudar nossa compreensão geral da evolução da estrela de nêutrons.”

A segunda explicação possível para a emissão infravermelha estendida desta estrela de nêutrons é uma “nebulosa do vento pulsar”.

Uma nebulosa de vento pulsar exigiria que a estrela de nêutrons exibisse um vento pulsar. Um vento pulsar pode ser produzido quando as partículas são aceleradas no campo elétrico que é produzido pela rotação rápida de uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético. Como a estrela de nêutrons percorre o meio interestelar a uma velocidade maior que a velocidade do som, um choque pode se formar onde o meio interestelar e o vento pulsar interagem. As partículas que se colidiram emitiriam radiação síncrotron, causando o sinal infravermelho estendido que vemos. Normalmente, as nebulosas de vento pulsar são vistas em raios X e uma observação no infravermelho seria muito incomum e excitante.

Usando o próximo telescópio espacial James Webb da NASA, os astrônomos serão capazes de explorar ainda mais esta descoberta no infravermelho para melhor entender a evolução das estrelas de nêutrons.

Um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado no periódico Astrophysical Journal.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Galáxias elípticas e espirais no aglomerado de Coma

Na constelação de Coma Berenices, localiza-se o impressionante aglomerado de Coma, uma estrutura com mais de mil galáxias unidas pela gravidade.

© Hubble (NGC 4858 e NGC 4860)

Muitas destas galáxias são to tipo elíptica, como é o caso da galáxia mais brilhante que domina esta imagem, conhecida como NGC 4860. Contudo, na periferia do aglomerado também é possível encontrar galáxias espirais mais jovens, que mostram seus belos braços espirais. Novamente, esta imagem mostra um belo exemplo deste tipo de galáxia, a NGC 4858, que também pode ser vista à esquerda de sua vizinha mais brilhante e que possui uma aparência interessante.

A NGC 4858 é especial. Além dela ser uma simples galáxia espiral ela é uma galáxia que é chamada de “galáxia agregadora”, que, como o nome sugere, apresenta a galáxia central cercada por nós de material luminoso que parecem estar sendo ejetados por ela, estendendo para longe e complementando ou alterando a sua estrutura. Ela também está experimentando uma alta taxa de formação de estrelas, possivelmente disparada por uma interação anterior com outra galáxia.

Como nós vemos aqui, a NGC 4858 está formando estrelas freneticamente de modo que ela irá consumir todo o seu gás antes de chegar ao final de sua vida. A cor dos nós brilhantes indica que eles são formados de hidrogênio, que brilha em várias tonalidades de vermelho, à medida que ele é energizado por muitas estrelas jovens e quentes.

Fonte: ESA

Uma fênix explosiva

Esta imagem mostra uma galáxia anã situada na constelação austral da Fênix chamada, por razões óbvias, Anã da Fênix.

© ESO (Anã da Fênix)

A Anã da Fênix é um objeto único, uma vez que não a conseguimos classificar segundo o esquema usual das galáxias anãs. Segundo a sua forma esta galáxia deveria ser classificada como uma galáxia anã esferoidal, objetos que não contêm gás suficiente para formar novas estrelas, no entanto, vários estudos mostraram que esta galáxia possui uma nuvem de gás associada, o que aponta para formação estelar recente e consequentemente uma população de estrelas jovens.

A nuvem de gás não se situa no interior da galáxia, no entanto encontra-se gravitacionalmente ligada a ela, o que significa que com o tempo “cairá” de novo eventualmente na galáxia. Uma vez que a nuvem se encontra próximo, é provável que o processo que a lançou para o exterior ainda esteja decorrendo. Após o estudo da forma da nuvem de gás, os astrônomos pensam que a causa mais provável da ejeção sejam explosões de supernova na galáxia.

Os dados utilizados para criar esta imagem foram selecionados a partir do arquivo do ESO no âmbito do concurso Tesouros Escondidos.

Fonte: ESO

Encontrada evidência de escaramuça planetária precoce

Cientistas do Southwest Research Institute (SwRI) estudaram um par incomum de asteroides e descobriram que a sua existência aponta para um rearranjo planetário inicial no nosso Sistema Solar.

© O. W. M. Keck/L. Cook (ilustração do asteroide binário Pátroclo e Menoetius)

Estes corpos, chamados Pátroclo e Menoetius, são os alvos da futura missão Lucy da NASA. Têm aproximadamente 113 km de diâmetro e orbitam-se um ao outro enquanto giram coletivamente em torno do Sol. São o único grande binário conhecido na população de corpos antigos conhecidos como asteroides troianos. Os dois enxames troianos orbitam mais ou menos à mesma distância do Sol que Júpiter, um enxame orbita à frente do gigante gasoso e o outro atrás.

"Os troianos foram provavelmente capturados durante um período dramático de instabilidade dinâmica quando ocorreu uma escaramuça entre os planetas gigantes do Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno," afirma o Dr. David Nesvorny, cientista do SwRI.

Esta agitação empurrou Urano e Netuno para fora, onde encontraram uma grande população primordial de pequenos corpos que se pensa serem a fonte dos objetos do atual Cinturão de Kuiper, que orbitam na orla do Sistema Solar. Muitos pequenos corpos deste Cinturão de Kuiper primordial foram espalhados para o interior e alguns deles ficaram presos como asteroides troianos.

No entanto, uma questão fundamental com este modelo de evolução do Sistema Solar é a sua cronologia. Os cientistas demonstram que a própria existência do par Pátroclo e Menoetius indica que a instabilidade dinâmica entre os gigantes gasosos deve ter ocorrido nos primeiros 100 milhões de anos da formação do Sistema Solar.

Os modelos recentes da formação de corpos pequenos sugerem que estes tipos de binários são os remanescentes dos primeiros tempos do nosso Sistema Solar, quando pares de corpos pequenos podiam formar-se diretamente a partir da nuvem em colapso de "seixos".

"As observações do Cinturão de Kuiper atual mostram que binários como este eram bastante comuns nos tempos antigos. Apenas alguns deles existem agora dentro da órbita de Netuno. A questão é como interpretar os sobreviventes," comenta o Dr. William Bottke, diretor do Departamento de Estudos Espaciais do SwRI.

Caso a instabilidade tivesse sido adiada muitas centenas de milhões de anos, como sugerido por alguns modelos de evolução do Sistema Solar, as colisões dentro do disco primordial de corpos pequenos teriam perturbado os binários relativamente frágeis, não deixando nenhum para ser capturado na população de troianos. As instabilidades dinâmicas anteriores teriam deixado mais binários intactos, aumentando a probabilidade de que pelo menos um deles tivesse sido capturado na população de troianos. A equipe criou novos modelos que mostram que a existência do binário Pátroclo e Menoetius indica uma instabilidade anterior.

Este modelo de instabilidade dinâmica inicial tem importantes consequências para os planetas terrestres, particularmente em relação à origem das grandes crateras de impacto na Lua, em Mercúrio e em Marte, formadas há aproximadamente 4 bilhões de anos. Os astros que fizeram estas crateras são menos propensos a serem lançados das regiões exteriores do Sistema Solar. Isto poderá implicar que foram formados a partir de corpos pequenos remanescentes do processo de formação dos planetas terrestres.

Este trabalho salienta a importância dos asteroides troianos em iluminar a história do nosso Sistema Solar. Vamos poder aprender muito mais sobre o binário Pátroclo e Menoetius quando a missão Lucy da NASA, liderada cientista do SwRI, o Dr. Hal Levison, estudar o par em 2033, culminando uma missão de 12 anos para visitar ambos os enxames troianos.

Um artigo foi publicado na Nature Astronomy.

Fonte: Southwest Research Institute

Saturno e suas luas em oposição

A sonda Cassini terminou a sua missão de 13 anos em Saturno no dia 15 de setembro de 2017, quando mergulhou na atmosfera do gigante gasoso, mas o telescópio espacial Hubble ainda está de olho no planeta.

© Hubble/A. Simon/J. DePasquale (Saturno e suas luas em oposição)

Esta é uma imagem composta obtida pelo telescópio espacial Hubble no dia 6 de junho de 2018, onde mostra o planeta Saturno totalmente iluminado e os seus anéis, juntamente com seis das suas 62 luas conhecidas. As luas visíveis são Dione, Encélado, Tétis, Jano, Epimeteu e Mimas. Dione é a maior lua na foto, com um diâmetro de 1.123 km, comparado com a menor, Epimeteu de formato estranho, com um diâmetro de cerca de 116 km.

Durante a missão da Cassini, Encélado foi identificada como uma das luas mais intrigantes, com a descoberta de jatos de vapor de água a partir da superfície, implicando a existência de um oceano subsuperficial. Luas geladas com oceanos subsuperficiais poderiam oferecer condições para abrigar vida, e compreender as suas origens e propriedades são essenciais para ampliar o nosso conhecimento do Sistema Solar. O JUpiter ICy moons Explorer (Juice) da ESA, que será lançado em 2022, pretende continuar este tema ao estudar as luas de Júpiter portadoras de oceanos: Ganimedes, Europa e Calisto.

A imagem do telescópio espacial Hubble aqui mostrada foi obtida pouco antes da oposição de Saturno a 27 de junho, quando o Sol, a Terra e Saturno estavam alinhados para que o Sol iluminasse totalmente Saturno visto a partir da Terra. A aproximação mais contígua de Saturno com a Terra ocorre quase ao mesmo tempo que a oposição, o que o faz parecer mais brilhante e maior e permite que o planeta seja fotografado em maior detalhe.

Nesta imagem, os anéis do planeta podem ser vistos perto da sua inclinação máxima em direção à Terra. No final da missão Cassini, a aeronave fez vários mergulhos através da fenda entre Saturno e os seus anéis, reunindo dados espetaculares nesse território até então inexplorado.

© NASA/JPL-Caltech (hexágono em movimento em torno do polo norte de Saturno)

A imagem também mostra uma característica atmosférica hexagonal em torno do polo norte, com os restos de uma tempestade, vista como uma fileira de nuvens brilhantes. O fenômeno das nuvens em forma de hexágono é uma característica estável e persistente observada pela sonda espacial Voyager 1, quando sobrevoou Saturno em 1981. Num estudo publicado na semana passada na revista Nature Communications, os cientistas utilizaram dados da Cassini coletados entre 2013 e 2017, quando o planeta se aproximava do norte no verão, identificara um vórtice hexagonal acima da estrutura da nuvem, mostrando que ainda há muito a aprender sobre a dinâmica da atmosfera de Saturno.

As observações do Hubble que compõem esta imagem foram realizadas como parte do projeto Outal Planet Atmospheres Legacy (OPAL), que utiliza o telescópio espacial Hubble para observar os planetas externos, de modo a entender a dinâmica e a evolução das suas complexas atmosferas. Esta foi a primeira vez que Saturno foi fotografado como parte do OPAL.

Fonte: ESA

O nascimento de nova estrela a partir de explosão estelar

As explosões de estrelas, conhecidas como supernovas, podem ser tão brilhantes que ofuscam as suas galáxias hospedeiras.

© STScI (NGC 4790 e SN 2012au)

As explosões de estrelas demoram meses ou anos para desaparecer e, às vezes, os remanescentes gasosos colidem com gás rico em hidrogênio e tornam-se temporariamente brilhantes novamente, mas será que podem permanecer luminosas sem qualquer interferência externa?

É o que Dan Milisavljevic, professor assistente de física e astronomia da Universidade de Purdue, acredita ter visto seis anos depois da explosão da supernova SN 2012au.

"Nunca tínhamos visto uma explosão deste tipo, numa escala tão tardia de tempo, permanecer visível a não ser que tivesse algum tipo de interação com o hidrogênio gasoso deixado para trás pela estrela antes da explosão. Mas não há um pico espectral de hidrogênio nos dados, outra coisa estava energizando o objeto," comenta Milisavljevic.

À medida que as estrelas grandes explodem, os seus interiores colapsam até um ponto no qual todas as suas partículas se tornam nêutrons. Se a estrela recém-nascida tiver um campo magnético e girar rápido o suficiente, pode acelerar partículas carregadas próximas e tornar-se uma nebulosa de vento pulsar.

Este é um momento fundamental em que a nebulosa de vento pulsar é brilhante o suficiente para agir como uma lâmpada que ilumina o material expulso e exterior da explosão.

Já se sabia que a SN 2012au era extraordinária e estranha de muitas maneiras. Embora a explosão não fosse brilhante o suficiente para ser apelidada de supernova "superluminosa", era extremamente energética, de longa duração e tinha uma curva de luz similarmente lenta.

Milisavljevic prevê que se os pesquisadores continuarem monitorando os locais de supernovas extremamente brilhantes, podem ver transformações semelhantes.

"Se realmente existe um pulsar ou nebulosa de vento magnetar no centro da estrela que explodiu, pode empurrar de dentro para fora e até acelerar o gás. Se voltarmos a alguns destes eventos alguns anos depois e fizermos medições cuidadosas, podemos observar o gás rico em oxigénio a sair da explosão ainda mais depressa," explica Milisavljevic.

As supernovas superluminosas são um tema quente da astronomia transiente. São fontes potenciais de ondas gravitacionais e buracos negros, que podem estar relacionadas com outros tipos de explosões, como as de raios gama e Fast Radio Bursts (FRBs). Os cientistas querem compreender a física fundamental por detrás, mas são difíceis de observar porque são relativamente raras e ocorrem muito longe da Terra.

Somente a próxima geração de telescópios terão a capacidade de observar estes eventos em detalhe.

Muitos dos elementos essenciais à vida vêm de explosões de supernovas, por exemplo, o cálcio nos nossos ossos, o oxigênio que respiramos e o ferro no nosso sangue.

Os resultados foram publicados no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Purdue University