Iceberg liberado pela geleira Mertz, Antártida. Crédito: NASA Earth Observatory

A geleira Mertz se estende para fora da Antártida ao longo da costa George V. Esta curiosa geleira forma uma longa e fina ‘língua de gelo’ que termina no oceano, apontando na direção da Nova Zelândia/Austrália.

Assim, Geleira Mertz rotineiramente expulsa blocos gigantescos de gelo formando icebergs que circulam no sul do Oceano Pacifico. Em 10 de janeiro de 2010 o dispositivo Advanced Land Imager (ALI) no satélite Earth Observing-1 (EO-1) da NASA capturou esta imagem em cor real de um iceberg que se soltou da ‘língua de gelo’.

Imagem completa mostra parte da ‘lingua de gelo’ e o iceberg recém liberado. Crédito: NASA Earth Observatory

De forma similar a geleira que o gerou, o iceberg também possui uma superfície enrugada, acentuada nesta fantástica imagem pela baixa elevação do Sol na hora em que a fotografia foi criada.

Este belo iceberg media aproximadamente 8,5 por 9,5 km e estava cercado por blocos menores de gelo que devem ter se soltado da ‘língua de gelo’ da Geleira Mertz ao mesmo tempo em que o iceberg foi soltou-se da geleira.

‘Língua de gelo’ da geleira Mertz pelo satélite Envisat. Crédito: ESA

Na imagem acima feita por satélite Envisat da ESA abaixo vemos a ‘língua de gelo’ inteira e sua superfície enrugada. Grandes rachaduras ao longo da geleira modelam sua textura peculiar.

Icebergs que navegam pela costa da Antártida são colhidos pelas correntes oceânicas que circulam este continente gelado e por isso permanecem intactos por meses e até anos, desde que permaneçam em condições suficientemente gélidas.

Outros icebergs, entretanto, rumam ao norte para climas mais quentes e se desintegram. Através da observação do ciclo de vida dos icebergs em um clima mais quente em baixas latitudes permite aos cientistas fazer previsões sobre como as coberturas de gelo (grossas camadas de gelo ao longo da linha costeira) poderão responder a um aquecimento no clima. O projeto AMIGOSberg é uma das iniciativas que desenvolve tal estudo dos icebergs.

Localização da geleira Mertz na costa George V, Antártida. Crédito: NSIDC

Fontes e referências

NASA Earth Observatory: Iceberg off Mertz Glacier Tongue

European Space Agency (ESA): Mertz Glacier Tongue

National Snow and Ice Data Center: Mertz Glacier

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Imagem da remanescente de supernova SNR W44 gerada pelo Fermi LAT (Large Area Telescope). As cores brilhantes indicam áreas das quais uma maior quantidade de raios-gama estão chegando. Os contornos em verde indicam a remanescente de supernova vista através da radiação infravermelha. Crédito: Colaboração NASA/DOE/LAT

Vindos de todas as direções do céu, os raios cósmicos viajam pelo espaço a velocidades incríveis (próximas da velocidade da luz). Estes “raios”, que em sua maior parte são partículas eletricamente carregadas chamadas prótons livres, estão entre as partículas mais energéticas do Universo.

Durante quase 100 anos, estas energéticas partículas também têm estado entre as mais enigmáticas, devido às suas origens desconhecidas. Agora, pesquisadores encontraram evidências para apoiar uma velha teoria de que os raios são provenientes de supernovas, estrelas massivas em explosão.

Estas descobertas foram originadas partir de informações do telescópio espacial de raios-gama FERMI, uma colaboração da NASA e diversas instituições em vários países. Estas pesquisas foram descritas no exemplar de 7 de janeiro de 2010 da revista Science e na revista Symmetry do Departamento de Energia dos Estados Unidos.

A forma pela qual os raios cósmicos conseguem atingir velocidades relativísticas tem sido um dos grandes mistérios da física há quase um século. Uma das explicações propostas, a idéia de que os raios cósmicos fossem originados nas explosões de supernovas surgiu décadas atrás, mas não existiam evidências diretas para apoiá-la.

Supernova

Quando uma estrela massiva esgota seu combustível nuclear, processos atômicos subseqüentes causam a explosão. Em seguida, o material estelar ejetado cai no gás interestelar, comprimindo-o e formando ondas de choque, que são áreas móveis de compressão extremamente alta em um gás ou em um fluido. Pesquisadores julgam que essas ondas de choque constituem o local mais provável onde as partículas carregadas são aceleradas para transformarem-se em raios cósmicos.

Mas, “os resultados ainda teriam que sinalizar o lugar de onde vêm a força da aceleração”, disse Uchiyama Yasunobu do Instituto Kavli para a Astrofísica e Cosmologia na Universidade de Stanford, Califórnia, no artigo da revista Symmetry.

Na nova pesquisa, que teve a colaboração do Large Area Telescope, liderada pelos pesquisadores Takaaki Tanaka, Uchiyama, Hiroyasu Tajima, mostraram a primeira imagem de um remanescente de supernova na faixa de energia em gigaeletronvolts, cerca de 200 milhões de vezes mais fortes que a energia da luz visível. As imagens revelam onde os raios cósmicos estão distribuídos na remanescente de supernova, dizem cientistas.

Abstract da Science:

“Observações recentes de remanescentes de supernovas (SNRs) fornecem indicações que estes objetos aceleram raios cósmicos até energias na faixa de ~10¹⁵ eV. No entanto, a natureza das partículas que produzem estas emissões permanece ambígua. Nós relatamos as observações da SNR W44 com o Fermi Large Area Telescope em energias entre 200 MeV e 300 GeV. A detecção de uma fonte com a morfologia correspondente a uma concha de uma remanescente de supernova (SNR) implica que a emissão é produzida por partículas lá aceleradas. O espectro de raios-gama é resultado a partir da emissão de prótons e núcleos atômicos. A energia acima de ~GeV fornece uma evidência para estudarmos como a aceleração de partículas responde aos efeitos ambientais tais como a propagação de ondas de choque em nuvens dentas e como as particulares aceleradas são liberadas no espaço interestelar.”

SNR W44

“Nós finalmente conseguimos obter informações sobre a distribuição espacial nesta faixa de energia a partir de uma remanescente de supernova”, disse Tanaka a Symmetry.

Para detectar a origem dos raios cósmicos, os pesquisadores rastrearam as emissões de raios gama, radiação de alta energia, procedentes de uma remanescente de supernova conhecida como SNR W44. Os raios cósmicos tendem a produzir raios gama através de processos subatômicos ao interagir com o difuso gás interestelar. Os pesquisadores deduziram que os raios-gama detectados provavelmente foram criados desta maneira baseando-se no espectro observado de raios gama ou na quantidade de luz procedente em diferentes energias.

“Este artigo mostra que Fermi é capaz de determinar a origem dos raios gama”, disse Tanaka, de acordo com o que foi publicado na revista Symmetry. Conforme os trabalhos evoluam e compilem mais informação, a certeza certamente aumentará, concluiu Tanaka.

Confirmações são necessárias

“Não podemos afirmar com certeza que finalmente observamos a assinatura destes prótons”, disse Uchiyama, segundo o artigo. “Há outra possibilidade que temos de descartar. Mas se nós podemos mostrar essa conexão, será um enorme avanço. Os pesquisadores têm perseguido isto por quase 100 anos, desde quando entenderam pela primeira vez a composição dos raios cósmicos”.

Fontes

Symetry: Fermi telescope closes in on mystery of cosmic ray acceleration

Kavli Foundation: Fermi Telescope Closes in on Mystery of Cosmic Ray Acceleration

World Science: Mystery rays probably from bursting stars, scientists say

Science: Gamma-Ray Emission from the Shell of Supernova Remnant W44 Revealed by the Fermi LAT

A câmera grande angular da sonda Cassini capturou 75 exposições em série para fazer este mosaico de Saturno, dos anéis, e algumas das suas luas, 36 horas depois do equinócio de Saturno, quando o disco solar estava exatamente por cima do equador do planeta e a 20 graus acima do plano dos anéis. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute

A NASA vai prolongar a missão internacional Cassini-Huygens, a Saturno e às suas luas, até 2017. O orçamento de 2011 da agência espacial prevê um aditivo de 60 milhões de dólares por ano para o estudo continuado do planeta “Senhor dos Anéis”.

“Esta é uma missão que continuamente fornece resultados científicos surpreendentes e imagens de cortar a respiração”, afirmou Jim Green, diretor da divisão de ciência planetária na sede da NASA em Washington. “As históricas descobertas e espetaculares imagens deste viajante espacial têm revolucionado nosso conhecimento de Saturno e das suas luas.”

Cassini capturou em 17 de julho de 2007 esta imagem da congelada lua Réia em trânsito logo abaixo do plano do disco dos anéis de Saturno. Réia é a segunda lua em tamanho de Saturno com 1.528 km de diâmetro. Crédito: NASA/missão Cassini

Uma missão de extraordinário sucesso

A sonda robótica Cassini foi lançada ao espaço em outubro de 1997, em conjunto com a sonda Huygens da ESA. Chegaram a Saturno em 2004. A Huygens estava equipada com seis instrumentos para estudar Titã, a maior lua de Saturno, onde pousou. Os 12 instrumentos da Cassini há já quase seis anos que enviam dados diários do sistema de Saturno. O projeto tinha seu final planejado para 2008, mas, devido ao seu sucesso, a missão havia recebido um prolongamento de 27 meses, até setembro de 2010.

“A extensão fornece uma oportunidade única para seguir as mudanças sazonais de um planeta do sistema solar exterior, desde seu inverno até o verão,” afirmou Bob Pappalardo, cientista do projeto Cassini no JPL da NASA em Pasadena, Califórnia. Porém, “algumas das descobertas mais intrigantes da Cassini ainda estão para vir”.

Epimetheus desenha uma sombra sobre os anéis de Saturno. Cassini capturou essa imagem em 8 de junho de 2009, antes do equinócio de Saturno, agosto de 2009. A pequena lua Epimetheus tem 113 km de diâmetro e aparece como um pequeno ponto no centro da parte inferior da imagem. Crédito: NASA/JPL/missão Cassini

O programa foi prorrogado pela segunda vez

Esta segunda extensão do programa, denominada Missão Solstício da Cassini, permitirá aos cientistas estudar as mudanças sazonais e a longo-prazo do planeta e das suas luas. A Cassini chegou a Saturno pouco depois do solstício de Inverno no hemisfério norte de Saturno, e esta extensão continua até poucos meses depois do solstício de Verão no mesmo hemisfério, em maio de 2017. O solstício de verão no hemisfério norte de Saturno marca o início dessa estação e o começo do inverno no hemisfério sul.

Um período sazonal completo de Saturno nunca tinha sido estudado neste nível de detalhe. O calendário da missão requer 155 órbitas adicionais em torno do planeta, 54 vôos rasantes por Titã e 11 fly-bys pela lua criogênica Enceladus.

O perfil da enigmática lua Titã aparece neste mosaico construído a partir de 2 conjuntos de 3 fotos cada (3 filtros: azul, verde e vermelho). A Cassini mostra aqui a atmosfera de Titã em destaque. As fotos foram capturadas em 12 de outubro de 2009 a uma distância de 145.000 km de Titã. Crédito: NASA/JPL/missão Cassini

O prolongamento da missão também permitirá aos cientistas continuar as observações dos anéis de Saturno e da bolha magnética em torno do planeta conhecida como magnetosfera. A sonda fará mergulhos repetidos entre Saturno e os seus anéis para obter um conhecimento íntimo do gigante gasoso. Durante estes mergulhos, a Cassini irá estudar a estrutura interna de Saturno, as suas flutuações magnéticas e a massa anular.

A missão será avaliada periodicamente para garantir que a sonda tem a capacidade de altingir os novos objetivos científicos planejados para a segunda extensão do programa Cassini.

Cassini mostra as duas faces da incomum lua Japeto (Iapetus). Crédito: NASA/JPL/missão Cassini

“A espaçonave tem estado em perfeita operação, tolerando os efeitos esperados da sua idade e após ter ultrapassado os 4,1 bilhões de quilômetros no seu odômetro,” afirmou Bob Mitchell, gestor do programa Cassini no JPL. “Esta extensão é importante porque há ainda muito a aprender acerca de Saturno. O planeta está recheado de segredos e não os revela para nós facilmente.”

O álbum de viagem da Cassini inclui mais de 210.000 imagens, informações recolhidas durante mais de 125 revoluções em torno de Saturno, 67 “flybys” por Titã e 8 por Enceladus. A Cassini revelou detalhes inesperados na assinatura dos anéis do planeta e  observações de Titã forneceram aos cientistas uma impressão de como a Terra poderia ter sido antes do desenvolvimento da vida.

Concepção artística mostra criovulcões de Enceladus e a Saturno visto desta misteriosa lua congelada. Crédito©: David-Kingsley Kendel

Os cientistas esperam ver respondidas as suas diversas dúvidas que surgiram no decorrer da missão, por exemplo, as razões da rotação inconsistente notada em Saturno e como é que um possível oceano sob a superfície de Enceladus alimenta os jatos de seus criovulcões.

Fontes

NASA Extends Cassini’s Tour of Saturn, Continuing International Cooperation for World Class Science

Moon, Shadow and Rings

Enigmatic Titan

Em 8 de abril de 2009, Cassini fotografou a sombra da lua Mimas sobre os anéis nesta imagem em cor natural. Neste cenário, a posição do Sol em relação a Saturno permitia a visão das sombras das luas que orbitam próximas do plano do discos anelares. Estas cenas somente são possíveis nos meses antes e depois do equinócio de Saturno, evento que ocorre a cada 15 anos terestres (agosto de 2009) . Mimas (396 km de diâmetro) não aparece nesta imagem. Crédito: NASA/JPL/missão Cassini

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Concepção artística do exoplaneta HD 189733b, do telescópio que o estudou e sua composição química. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Os astrônomos descobriram uma nova técnica que utiliza telescópios terrestres para estudar as atmosferas de planetas extrasolares, acelerando a nossa procura por planetas tipo-Terra que apresentam moléculas relacionadas com a presença da vida. O artigo que descreve a pesquisa, A ground-based near-infrared emission spectrum of the exoplanet HD 189733b, foi publicado em 04 de fevereiro de 2010 na revista Nature.

Os cientistas desenvolveram a nova técnica ao usar um telescópio infravermelho da NASA, no Havaí, para identificar um tipo de molécula orgânica na atmosfera do exoplaneta HD 189733b, do tamanho de Júpiter, situado a cerca de 63 anos-luz de distância.

Exoplaneta rico em CO² orbita a estrela anã-laranja HD 189733

Usando um novo método de calibração para remover erros de observação sistemáticos, os cientistas obtiveram uma medição que revela detalhes da composição atmosférica e das condições do exoplaneta, um feito sem precedentes a partir de um observatório terrestre.

A Dra. Giovanna Tinetti, da Universidade de Londres, cujo trabalho no projeto foi patrocinado pelo STFC (Science and Technology Facilities Council), afirmou: “O objetivo final é observar a atmosfera de um planeta com a capacidade de suportar vida. Ainda não chegamos lá, mas a possibilidade de usarmos telescópios terrestres em combinação com observatórios espaciais, vai acelerar o estudo das atmosferas de exoplanetas.”

O sistema HD 189733 está localizado na constelação da Raposa (Vulpecula), ao lado de Cygnus (Cisne). Crédito: Akira Fujii

O autor principal, Mark Swain, astrônomo no JPL da NASA, acrescentou: “O fato de termos usado um telescópio terrestre relativamente pequeno é excitante porque implica que os maiores telescópios no chão, usando esta técnica, poderão ser capazes de caracterizar os alvos terrestres exoplanetários.”

Atualmente estão catalogados 429 exoplanetas (em 01/02/2010). Cerca de 95% destes são gigantes gasosos como Júpiter ou Netuno, mas uma pequena parte, em torno de 5%, tem massa entre 2 a 10 vezes a massa da Terra. Estes exoplanetas devem ser grandes mundos terrestres ou rochosos, que chamamos de ‘super Terras’. Por outro lado, um verdadeiro planeta tipo-Terra, do tamanho do nosso e situado a uma distância equivalente de sua estrela-mãe, na zona habitável, ainda não foi descoberto. A missão Kepler da NASA está agora no espaço procurando por mundos semelhantes ao nosso.

Isolando o espectro de um planeta: este diagrama ilustra como os astrônomos que usam o telescópio espacial Spitzer podem capturar o espectro de Júpiteres-quentes. Subtraindo a luz total da estrela quando o planeta está na frente da estrela da luz total quando o planeta está obscurecido atrás da estrela permite obter apenas o espectro do exoplaneta. Ilustração-crédito: NASA/JPL-Caltech

Em 11 de agosto de 2007, Swain e a sua equipe usaram o telescópio infravermelho para observar o exoplaneta HD 189733b, com o tamanho de Júpiter, na constelação de Raposa (Vulpecula). A cada 2,2 dias, o exoplaneta orbita uma estrela do tipo-K, ligeiramente mais fria e menos massiva que o nosso Sol. HD 189733b já proporcionou importantes descobertas na ciência exoplanetária, incluindo detecções de vapor de água, metano e dióxido de carbono (CO²) através de telescópios espaciais. Usando a nova técnica, os astrônomos conseguiram detectar dióxido de carbono e metano na atmosfera de HD 189733b com um espectrógrafo, que quebra a luz nos seus componentes para revelar as assinaturas espectrais dos diferentes componentes químicos. O seu trabalho mais importante foi o desenvolvimento de um novo método de calibração para remover os erros sistemáticos de observação provocados pela variabilidade da atmosfera da Terra e pela instabilidade devida ao movimento do sistema telescópico à medida que segue o alvo.

“Como conseqüência desse trabalho, temos agora a excitante possibilidade que outros telescópios terrestres relativamente pequenos, mas também razoavelmente equipados, sejam capazes de caracterizar exoplanetas”, afirmou John Rayner, o cientista do ITF (Infrared Telescope Facility) da NASA que construiu o espectrógrafo SpeX usado nestas medições. “Em alguns dias nós não conseguimos sequer observar o Sol com o telescópio. O fato de que em outros dias nós conseguimos obter o espectro de um exoplaneta a 63 anos-luz de distância é impressionante.”

Ilustração do sistema HD 189733 situado a 63 anos luz da Terra na constelação de Vulpecula. Os astrônomos conseguiram analisar a atmosfera de CO² e metano do exoplaneta gasoso existente neste sistema a partir de um telescópio terrestre de 3 metros da NASA de infravermelho, localizado no topo do Mauna Kea, na ilha do Havaí. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Durante suas observações, a equipe descobriu inesperadas e brilhantes emissões de radiação infravermelha geradas pelo metano, que se destaca no lado diurno de HD 198733b. Isto possivelmente indicaria alguma atividade interessante na atmosfera do planeta, a qual poderia estar relacionada com o efeito da radiação ultravioleta da estrela hospedeira bombardeando a atmosfera superior do planeta. Entretanto, serão necessários estudos mais detalhados para confirmar tais hipóteses.

“Um alvo imediato para o uso desta técnica é a caracterização com maior precisão da atmosfera deste e outros exoplanetas, incluindo a detecção de componentes orgânicos e possivelmente as moléculas pre-bióticas”, como aquelas que precederam a evolução da vida na Terra, afirmou Swain. “Estamos prontos para levar a cabo esta tarefa.” Alguns dos alvos iniciais serão as super-Terras. A nova técnica será usada em sinergia com observações do Hubble, do Spitzer e futuramente do Telescópio Espacial James Webb, “e irá nos fornecer um caminho brilhante para caracterizar super-Terras”, conclui Swain.

Fontes e referências

Nature: A ground-based near-infrared emission spectrum of the exoplanet HD 189733b

Centauri Dreams: A Boost for Exoplanet Atmosphere Studies

Science Daily: Probing Exoplanets from the Ground: A Little Telescope Goes a Long Way

STFC: New technique for detecting Earth-like planets

Universe Today: New Technique to Find Earth-like Exoplanets

Vapor d’-água detectado em exoplaneta

As seqüências de estruturas acima criadas a partir de dados do observatório espacial Hubble e da pesquisa SDSS (Sloan Digital Sky Survey) sugerem que a ‘seqüência de Hubble’ para a ‘evolução das galáxias’ há 6 bilhões de anos era notavelmente diferente da que vemos nas galáxias mais próximas. Crédito: NASA, ESA, Sloan Digital Sky Survey, R. Delgado-Serrano e F. Hammer (Observatório de Paris). Dê um clique na imagem para ver o diagrama em alta resolução.

As galáxias se apresentam em uma infinidade de formatos. Mas, no passado cósmico, os diversos formatos galácticos eram bem mais variados e peculiares que os que vemos agora, nas galáxias mais próximas. Ao longo do tempo, de acordo com um novo estudo que trás novidades, as galáxias tendem a se tornar espirais. “Seis bilhões de anos atrás, havia muito mais galáxias com formas peculiares que hoje – um resultado surpreendente”, afirmou Rodney Delgado-Serrano, líder do time que escreveu um artigo sobre o tema. “Isto significa que nos últimos 6 bilhões de anos estas galáxias peculiares transformaram-se em galáxias espirais, dando-nos uma nova visão mais dramática do Universo atual que tínhamos antes”. Essa constatação se opõe a hipótese anterior que estabelece que as galáxias devam evoluir para o formato elíptico.

Árvore de decisão usada no processo de classificação morfológica das galáxias no censo cósmico. Cada passo considera um critério simples e único. Os cientistas escolheram um critério bem conservador que leva em consideração as morfologias galácticas bem conhecidas que populam a sequência de Hubble. Crédito: Delgado Serrano et. al.

Universo antigo X Universo recente: comportamentos distintos…

O censo galáctico se baseou em dados dos acervos tanto do telescópio espacial Hubble quanto da pesquisa Sloan Digital Sky Survey. A partir desta base de informações o time de astrônomos construiu o primeiro censo demográfico dos tipos e padrões de galáxias em dois períodos distintos da história do Universo. Assim, os pesquisadores construíram duas ‘seqüências de Hubble’ correspondentes as duas eras cósmicas, visando explicar como as galáxias se formam e evoluem. Os resultados mostraram claras distinções em as seqüências geradas (antiga x recente).

Na imagem, a seqüência superior representa a evolução galáctica vista no Universo local, mais recente, e a série inferior mostra a ‘seqüência de Hubble’ para as galáxias longínquas (6 bilhões de anos-luz), mostrando uma diversidade de galáxias exóticas. Na amostra de 116 galáxias ‘locais’ e 148 galáxias distantes, os cientistas viram que mais de 50% das galáxias atuais tem o formato espiral e essa incidência não ocorria há 6 bilhões de anos.

Na seqüência superior (galáxias próximas) vemos que 3% são galáxias elípticas (E), 15% lenticulares (S0), 72% espirais (marcadas com Sa até Sd ou SBb até SBd) e 10% peculiares (Pec). As galáxias espirais têm um sufixo relacionado com seus braços e bojo, por exemplo: uma galáxia espiral SBd tem braços mais esparsos e bojo menos proeminente que uma galáxia espiral SBa.

A série inferior (galáxias longínquas – 6 bilhões de anos luz) apresenta 4% de galáxias elípticas (E), 13% lenticulares (S0), 31% espirais e 52% peculiares.

Estas distribuições indicam que provavelmente as galáxias peculiares evoluíram para o formato elíptico.

A Seqüência de Hubble nas distintas eras cósmicas

A ‘seqüência de Hubble’ foi um padrão criado pelo astrônomo Edwin Hubble para ajudar a entender a formação galáctica. Este modelo é também conhecido como o ‘diagrama de garfo de Hubble’. Este esquema divide as galáxias em 3 amplas categorias, baseadas no seu formato: espiral, espiral barrada e elíptica.

“Nosso objetivo era encontrar algum cenário que conectasse a imagem corrente do Universo com as morfologias das galáxias distantes e antigas, visando encontrar o padrão para o enigmático entendimento da evolução galáctica”, disse François Hammer do Observatório de Paris que coordenou o time de astrônomos neste levantamento.

O destino das galáxias está no formato espiral (e não o elíptico)

Assim, os astrônomos pensam que estas galáxias antigas peculiares tornaram-se espirais através das fusões e colisões com outras galáxias. Esta conclusão contraria frontalmente as concepções anteriores de que as fusões galácticas geram galáxias elípticas. Agora, Hammer e sua equipe fizeram uma nova proposta com a hipótese de “reconstrução espiral”, que sugere que as galáxias exóticas quando afetadas por fusões ricas em gás resultam em espirais gigantes com discos e bojos centrais.

O antigo diagrama do garfo de Hubble "Tuning Fork" ficou obsoleto depois deste novo censo cósmico.

Antigas teorias sobre as eras de formação galáctica são questionadas…

Conseqüentemente as colisões intergalácticas têm originado novas enormes galáxias o que contraria outro princípio que estipula que a freqüência das fusões galácticas diminuiu significativamente há 8 bilhões de anos. Estes novos resultados indicam que ocorreram grandes fusões mais recentes, até 4 bilhões de anos atrás.

Fontes e referências

ArXiv.org:

• How was the Hubble sequence 6 Gyrs ago?
• The Hubble sequence: just a vestige of merger events?

Hubble Space Telescope Institute: Formação das Galáxias

Universe Today: Double Hubble Sequence Shows Galaxies Go Spiral

Science Daily:

• Where Did Today’s Spiral Galaxies Come From?
• How Galaxies Came to Be: Astronomers Explain Hubble Sequence

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Será Fobos o próximo grande passo da humanidade na exploração espacial?. Crédito: HiRISE

Fobos (Phobos) é possivelmente um nome que você começará a ouvir intensamente nos próximos anos. Embora Fobos tenha as dimensões de um asteróide, com apenas dois bilionésimos da massa da Terra, atmosfera nula e gravidade muito fraca, trata-se da maior das duas luas de Marte e está destinada a tornar-se nosso próximo posto avançado no espaço. Fobos será nossa segunda casa.

Como chegar lá?

O impacto da gravidade nos custos das missões

Embora a nossa própria Lua esteja relativamente bem próxima do nosso alcance, podendo ser alcançada em poucos dias, sua gravidade (≈ 1,6 m/s² ou ≈ 0,17 g) e velocidade de escape (≈ 2,4 km/s) implicam no uso de foguetes relativamente grandes para realizar as operações de pouso e decolagem da sua superfície. Este problema de engenharia espacial também se aplica a Marte, em maior escala, devido a sua maior gravidade (≈ 3,7 m/s² ou ≈ 0,38 g e velocidade de escape ≈ 5 km/s), o que torna o desenvolvimento de missões ao Planeta Vermelho também algo dispendioso, talvez até inexeqüível financeiramente, considerando a atual revisão da política de exploração espacial da NASA pela gestão do Presidente Barack Obama. Em outubro de 2009, um comitê de especialistas independentes, liderado pelo industrialista Norman Augustine, havia concluído que a NASA necessitaria de mais cerca de 3 bilhões de dólares por ano, se realmente almejasse enviar astronautas de volta à Lua, sem considerar Marte, até 2020. Esta necessidade de investimento levou ao governo americano cancelar o programa Constellation em 2010.

Uma opção que o relatório Augustine sugeriu levaria tripulações da NASA até asteróides vizinhos e até os satélites de Marte. “O custo bruto [a maior fração do total do projeto] de uma missão a Marte está em fazer os astronautas chegarem e partirem da superfície marciana”, disse Pascal Lee, presidente do Instituto de Marte em Moffett Field, Califórnia, EUA. “Se esperarmos até que tudo esteja pronto, décadas irão passar. Fobos nos oferece uma maneira de chegar à porta de Marte.”

Base montada em Fobos. Crédito©: Don Dixon/Cosmographica.com

Por que Fobos é um bom local para montar uma base?

Sabendo que Fobos é tão pequeno, o campo gravitacional que gera é muito fraco (a gravidade varia de 1,9 a 8,4 mm/s² ou 190 a 860 µg), tão tênue que uma vez que alcançássemos órbita marciana, necessitaríamos apenas de poucos impulsos para aterrar e decolar de Fobos. Isto significa que é muito mais barato e fácil enviar naves até a distante lua Fobos do que à superfície de nossa própria Lua.

Tendo estabelecido uma base em Fobos, a partir de lá poderíamos facilmente explorar a superfície de Marte usando telescópios e robôs controlados remotamente a partir de Fobos, antes de fazer a descida final até a superfície do planeta quando houvesse dinheiro suficiente. E mais, o controle dos robôs exploradores seria praticamente em tempo real uma vez que Fobos orbita entre 5.839 e 6.123 km de distância da superfície de Marte. Hoje um comando leva pelo menos 8 minutos para partir do centro de comando da NASA para chegar até os robôs exploradores Spirit e Opportunity em Marte. A partir de uma estação de controle em Fobos, os comandos serão praticamente instantâneos. A vantagem aqui é que, entre as luas do Sistema Solar, Fobos é o satélite natural que orbita mais próximo de seu planeta hospedeiro.

Além de ser um ponto de parada extremamente conveniente, há muito mais em Fobos a ser explorado. Na verdade, Fobos é um enigma cósmico a ser elucidado. “Nós sabemos como se formaram os corpos do Sistema Solar que já exploramos, exceto Fobos,” afirmou Lee. “Nós não sabemos como Fobos surgiu.”

Fobos foi descoberto, conjuntamente com a outra lua menor de Marte, Deimos, em 1877 pelo astrônomo americano Asaph Hall no Observatório Naval dos Estados Unidos em Washington, DC. Durante grande parte dos anos que seguiram, os pequenos tamanhos das luas relegaram-nas para meras notas de rodapé nos livros de Astronomia. Fobos é uma rocha irregular, com tamanho estimado em 26,8 x 22,4 x 18,4 km, e Deimos é ainda menor, com 15 x 12,2 x 10,4 km. Por isso haviam sido ignoradas por serem supostamente pequenas rochas espaciais que eventualmente se aproximaram de Marte e foram capturadas por sua gravidade.

Esta visão antiga foi amparada pelas primeiras medições da composição de Fobos, obtidas pelas sondas Mariner 9 e as Vikings 1 e 2 nos anos 70 (veja o infográfico da New Scientist: Missions to Phobos). A luz solar refletida da superfície mostrou que Fobos era relativamente escura, absorvendo mais de 90% da luz solar, e que se assemelhava com meteoritos condritos-carbonáceos. Pensava-se assim que estes antigos objetos celestes sejam originários das partes mais longínquas do cinturão de asteróides, situado em torno do dobro da distância de Marte ao Sol. As medições mais recentes de Fobos revelaram uma provável semelhança com asteróides ainda mais antigos, descobertos apenas no Sistema Solar exterior, bem além do cinturão principal de asteróides (Cinturão de Kuiper). O mesmo se verificou com Deimos.

Enigma espacial: Fobos e Deimos são asteróides capturados? Ou não?

Órbitas de Fobos e Deimos

Afinal, Fobos e Deimos são asteróides capturados? Não podemos afirmou isto com certeza. As órbitas destas diminutas luas têm trajetórias que não coadunam com a esperada para corpos capturados. Em vez de orbitarem em uma órbita aleatoriamente inclinada, como aconteceria se tivessem sido capturadas em épocas distintas, tanto Fobos como Deimos seguem órbitas que se situam perto do plano equatorial de Marte. O que se passa então?

As órbitas equatoriais são fortes indícios que estas luas se formaram no mesmo local e da mesma nuvem que se agregou para formar Marte. Mas se isto for verdade, então a composição das luas não faz o menor sentido; Fobos e Deimos deveriam ser parecidas com as rochas marcianas, e não com asteróides condritos-carbonáceos. Em um esforço para entender a composição e origem de Fobos, a sonda Mars Express da ESA (Agência Espacial Européia) fez uma corajosa seqüência de vôos rasantes, passando a uma distância mínima de 460 km em 2006 e 270 km em 2008.

Nestas distâncias, a minúscula gravidade de Fobos alterou a velocidade da sonda por apenas alguns milímetros por segundo. Isto já foi o suficiente para que os controladores da missão aqui na Terra conseguissem identificar o seu efeito no rastreamento do seu sinal de rádio, detectando uma variação no sinal de apenas uma parte em um bilhão.

“Foi uma realização incrível, por todos que estiveram envolvidos”, afirmou Martin Pätzold da Universidade de Colônia na Alemanha e líder da experiência científica de rádio da Mars Express. Isto permitiu com que a massa de Fobos fosse medida com uma precisão 100 vezes maior que as medidas anteriores e também levantou a possibilidade da própria lua se tornar em uma “sonda de prospecção” para informar dados sobre a estrutura interna de Marte  (veja “Probing Mars”).

Durante os vôos rasantes, a câmara HRSC (High Resolution and Stereoscopic Camera) a bordo da Mars Express mapeou a superfície de Fobos, o que permitiu construir um modelo tridimensional da lua com precisão inédita a medição do seu volume. Embora este modelo seja menos preciso que o valor estimado de sua massa, a determinação do volume permite a determinação da densidade média usando o valor ultra-acurado da massa. A densidade apurada de Fobos constitui em um dos paradoxos mais interessantes do sistema solar.

“A densidade média é espantosamente baixa. Deve ser um corpo poroso,” afirmou Pätzold. Por isso em vez de consistir em um singelo bloco de rocha sólida, Fobos deve ter provavelmente vastas cavernas no seu interior, o que pode proteger os futuros astronautas dos malefícios da radiação espacial, o que seria mais um fator positivo para estabelecermos por lá uma base.

Ilustração da sonda Phobos-Grunt. Crédito: Agência Espacial Russa

O pouso em Fobos

No entanto, sem amostras reais do satélite, a sua composição permanece largamente desconhecida. Se foi um asteróide capturado, o material de que é feito será menos denso que uma rocha comum, e sua fração oca estaria em torno de 15%. Se Fobos tiver uma composição similar à das rochas marcianas, então o vazio interior de Fobos deve ser bem maior, até 45%.

Estes dilemas causam fortes dores de cabeça nos cientistas planetários. Se Fobos for constituído por rochas tipo-Marte, o tamanho deste vazio significa é improvável que a lua tenha se formado a partir dos pequenos grãos de poeira em órbita de Marte, pois isto levaria à formação de um corpo sólido. Como alternativa, Pätzold e Pascal Rosenblatt do Observatório Real da Bélgica em Bruxelas, pensaram em uma seqüência de eventos na qual um impacto gigante em Marte expeliu grandes quantidades de detritos para órbita. Estes escombros então se agregaram por acresção em ângulos fortuitos para formar o aglomerado que agora chamamos de Fobos.

Para testar esta sugestão, a Mars Express irá dar um rasante na lua em Março de 2010, executando um novo “flyby” mais próximo. A sonda passará a apenas 60 km da superfície, fornecendo à equipe maiores detalhes sobre o campo gravitacional de Fobos.

“O campo gravitacional está relacionado com a distribuição interna de massa”, afirmou Rosenblatt. Por isso, quando a Mars Express estiver sobre um vazio interior, não será tão influenciada como quando estiver sobrevoando de rocha sólida.

Ilustração mostra o radar MARSIS da sonda Mars Express da ESA. Crédito: ESA

Os pesquisadores irão também usar o instrumento MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) para estudar o interior de Fobos. Durante os fly-bys anteriores, a equipe do MARSIS descobriu como incrementar o uso do seu radar. Agora esperam usar este radar penetrante para vasculhar seu interior. “Estamos confiantes em observar estruturas subsuperficiais em Março de 2010, mas aqui entram em jogo muitos fatores,” afirmou Andrea Cicchetti do Italian Institute of Physics of Interplanetary Space in Rome, que pertence ao time do MARSIS.

A equipe é especialmente hábil para determinar a composição da lua cujo espectro sugere a hipótese de asteróide capturado. Rosenblatt pensa, no entanto, que existe uma cláusula de fuga. “O espectro superficial pode ser o resultado da influência de milhares de milhões de anos de clima espacial,” afirmou. Sem uma atmosfera para protegê-las, as rochas marcianas que se agregaram em acresção para formar Fobos podem ter sido alteradas superficialmente pelas partículas carregadas ejetadas pelo Sol ao longo de bilhões de anos, mascarando a sua verdadeira identidade e enganando os espectrômetros. Qual a solução? Pousar em Fobos e trazer amostras para análise aqui na Terra.

A missão Phobos-Grunt

Isto é exatamente o que a Rússia planeja fazer no final de 2011 com a sonda Phobos-Grunt (‘Phobos-solo’ em russo). “Não podemos compreender a origem de Fobos sem saber a composição desta lua e a missão Phobos-Grunt irá dizer-nos exatamento isso”, afirmou Rosenblatt.

Close de Fobos mostra a cratera Stickney (9 km de diâmetro). Crédito: HiRISE

A Phobos-Grunt deverá fornecer também aos cientistas planetários informações cruciais sobre o Planeta Vermelho. Durante os últimos quatro bilhões de anos, os impactos de meteoritos em Marte devem ter expelido escombros para o espaço. Fobos deve ter “arado” através destas correntes de detritos, algumas das quais deviam conter grandes quantidades de rocha, como nos mostra a sua enorme cratera Stickney com 9 quilômetros de diâmetro.

A maioria dos impactos deve ter sido bem menores, o que provavelmente explica as “estrias” que abundam na superfície de Fobos. O mapa recente pela Mars Express mostrou que estas linhas são originárias do apogeu frontal de Fobos, o ponto que está sempre virado na direção do movimento da lua e é por isso o alvo natural para a coleta de detritos orbitais.

Fobos é um depósito de amostras de Marte

O fato excitante é que a Natureza já tem recolhido amostras de Marte há bilhões de anos e as tem armazenado em Fobos, um dos locais mais fáceis de se alcançar em todo o Sistema Solar. Tudo que precisamos fazer é ir até lá e colhê-las. “Fobos é a Biblioteca de Alexandria de Marte,” afirmou Lee. “As amostras do jovem planeta Marte devem estar muito melhor preservadas em Fobos do que em Marte propriamente dito.” Podem até conter a assinatura química da vida marciana, embora Lee realce fortemente o “pode” na afirmação.

Além disso, a Phobos-Grunt pode ser apenas a primeira de série de missões cada vez mais ambiciosas à maior lua de Marte. “Marte deveria permanecer como destino final para a exploração tripulada,” disse Leroy Chiao, antigo astronauta e membro do comitê Augustine. “Mas se nós [o comitê] tivéssemos pedido diretamente a quantia necessária para aterrar em Marte, nós teríamos perdido credibilidade.”

Para criar uma ponte, Lee encara Fobos como um ponto de parada ideal enquanto as técnicas de engenharia e equipamentos necessários para permitir pousar em Marte com segurança e menor custo são desenvolvidas pela NASA. Ele já estudou a viabilidade de uma hipotética missão Canadense a Fobos. Ele argumentou o seu caso tão bem que Lee está agora envolvido num estudo parecido para a NASA.

De um lar ao outro

Ele realça que só o ir a Fobos permitiria aos astronautas praticar técnicas-chave para alcançar órbita marciana, como a aerofrenagem, na qual uma nave perde velocidade ao “surfar” a atmosfera do planeta.

E tem mais: Fobos poderia tornar-se um armazém de peças e suprimentos para foguetes e outros equipamentos, construídos com o passar do tempo por missões robóticas. Quando os astronautas lá chegassem, equipamentos gastos ou avariados poderiam ser facilmente substituídos.

Se a missão a Fobos seguir em frente, teria como alvo a misteriosa estrutura em Fobos conhecida como o Monolito. Esta intrigante plataforma rochosa sólida eleva-se da superfície até 90 metros. “É o edifício do Empire State de Fobos”, comentou Lee, brincando.

Foto que mostra o Monolito, obtida pela sonda Mars Global Surveyor em 1998. Esta rocha encontra-se a poucos quilômetros da cratera Stickney. Crédito: NASA/USGS

A espaçonave pousaria perto do Monolito e poderia estudar esta rocha exposta e depois viajar até outras partes da lua para recolher mais amostras. Levantaria depois vôo para visitar Deimos, recolhendo material da lua menor. Finalmente, regressaria ao planeta Terra. “Seria uma missão excitante,” afirmou Lee. “Uma missão deste tipo poderia decolar da Terra já em cinco anos após a obtenção da sua verba.”

A decisão?

A decisão está agora nas mãos da Casa Branca, enquanto consideram o Relatório Augustine. Nem mesmo Chiao tem idéia do resultado provável destas deliberações. “Tal como todos nós, estou apenas à espera que o governo decida como quer agir,” afirmou.

Pousar em Fobos é uma maneira de ficar bem perto de Marte. Mas, isto seria como viajar até um destino e não ter a coragem de bater à porta? Segundo Lee, NÃO,  “existem várias pessoas que se candidatam a ir nesta viagem espacial, incluindo eu,” afirmou. “Só a vista de Marte seria de cortar a respiração” [Marte está a ~6.000 km de Fobos, ocupa uma área equivalente a 6.400 ‘luas-cheias’, 25% do céu de Fobos e brilha 2.500 vezes a mais que a nossa Lua].

Leroy Chiao, no entanto, afirmou que seria duro fazer parte de uma viagem apenas a Fobos. “Para mim, é difícil imaginar percorrer todo este caminho e não pousar na superfície de Marte,” acrescentou. “Mas se tivesse que escolher entre Fobos e nada, certamente escolheria Fobos!”

Estação espacial em Fobos. Crédito: arte digital e fotografia por Tony Newton

Fontes e referências

HiRISE: Imagens de Fobos

New Scientist:

• Rumo a Fobos: o próximo Grande Salto da Humanidade por Stuart Clark
• Missões a Fobos

NGC 3603 é uma região de formação estelar explosiva: uma fábrica cósmica onde estrelas se formam freneticamente a 22.000 anos-luz de distância da Terra. Essa imagem foi obtida com o dispositivo FORS integrado ao telescópio de 8,2 metros VLT em Cerro Paranal, Chile, mostra um enorme campo em torno do aglomerado estelar aberto NGC 3603 e revela a textura detalhada das nuvens envolventes de gás e poeira. Crédito: ESO/VLT

O ESO divulgou magníficas imagens capturadas pelo Very Large Telescope (VLT), mostrando um berçário estelar gigante em torno da NGC 3603, local onde se encontram permanentemente estrelas em formação. Envolto nesta nebulosa encontra-se um dos mais compactos e luminosos aglomerados de estrelas massivas jovens da nossa Via Láctea. Este aglomerado estelar é um local similar às regiões ativas de formação estelar que existem em outras galáxias. Aqui também reside a estrela de maior massa observada até hoje – NGC 3603-A1^[1].

Imagem da região em volta da NGC 3603, gerada pela pesquisa 'Digital Sky Survey 2'. Crédito: ESO

NGC 3603 é uma região de formação estelar explosiva: uma fábrica estelar cósmica onde estrelas se formam freneticamente a partir das extensas nuvens de gás e poeira da nebulosa. Situada a 22.000 anos-luz de distância na Via Láctea, trata-se da região deste tipo mais próxima de nós, permitindo aos astrônomos observar e estudar processos de formação estelar intensa, bastante comum em outras galáxias, mas que são geralmente de difícil observação detalhada devido às enormes distâncias onde se encontram.

A forma desta nebulosa está associada à radiação forte e ventos estelares violentos liberados pelas estrelas massivas jovens, que levantam seus véus gasosos e nuvens de poeira, revelando uma enorme quantidade de sóis ultra-brilhantes. O aglomerado estelar central no interior da NGC 3603 hospeda milhares de estrelas de todos os tipos (veja mais detalhes em “Lots of Small Stars Born in Starburst Region”): a maioria tem massas semelhantes ou inferiores à do nosso Sol, mas os mais espetaculares objetos são, sem dúvida,  várias estrelas de grande massa que se encontram já no final do seu ciclo de vida. Várias estrelas supergigantes azuis acotovelam-se em volume inferior a um ano-luz cúbico, zona onde também se encontram três magníficas estrelas Wolf-Rayet, estrelas extremamente brilhantes e de grande massa que ejetam enormes quantidades de matéria antes de terminarem as suas vidas em gloriosas explosões conhecidas como supernovas.

Utilizando outras observações recentes obtidas com o instrumento SINFONI, montado no Very Large Telescope do ESO (VLT), os astrônomos confirmaram que uma destas estrelas tem quase 120 vezes a massa do nosso Sol (M☼), o que a torna a estrela de maior massa da Via Láctea já medida com precisão até hoje ^[1].

Estrelas de diversos tamanhos com a mesma idade

As nuvens da NGC 3603 mostram um retrato de um enxame de estrelas em diferentes fases dos seus ciclos de vidas, com:

• Estruturas gasosas que se encontram ainda a formar proto-estrelas;
• Estrelas recém-nascidas;
• Estrelas que estão processando o hidrogênio na nucleossíntese [estão na seqüência principal, como nosso Sol];
• Estrelas supermassivas maduras em fase terminal, que estão se aproximando do final do seu ciclo de vida e que irão gerar supernovas.

Todas estas estrelas têm aproximadamente a mesma idade, estimada em ‘apenas’ um milhão de anos, um mero piscar de olhos quando comparado aos mais de 4,5 bilhões de anos de idade do Sol e do Sistema Solar. O fato de algumas estrelas terem acabado de nascer enquanto outras se encontram já a morrer deve-se à diferença entre as massas que apresentam: estrelas de grande massa, muito mais brilhantes e quentes, têm rápida existência em comparação com suas parceiras de menor massa, mais frias tênues.

Esta nova imagem foi capturada pelo instrumento FORS, montado no telescópio de 8,2 metros VLT, em Cerro Paranal, no Chile.

Nota [1]: sobre o sistema binário A1

A estrela NGC 3603-A1 é na realidade um sistema binário onde duas estrelas se eclipsam. O par de  estrelas supermassivas orbita em tordo de seu centro de massa em apenas 3,77 dias. A estrela de maior massa tem uma massa estimada de 116 M☼, enquanto que a sua companheira possui 89 M☼.

Fontes

Science Daily: The Stars Behind the Curtain

ESO (European Southern Observatory):

• The Stars behind the Curtain
• Lots of Small Stars Born in Starburst Region

Universe Today: Pretty Picture of the Week: NGC 3603 por Nancy Atkinson

._._.

Localização de Alfa Centauri em relação ao Cruzeiro do Sul (The Southern Cross) e a nebulosa Saco de Carvão (The Coalsack): Crédito©: Akira Fujii / David Malin Images

Os sistemas binários turbulentos, tais como nossos companheiros mais próximos (sistema tríplice Alfa Centauri, distante 4,2 anos-luz da Terra) podem hospedar planetas do tamanho da Terra em órbitas dentro da zona de habitável?

Até agora os cientistas têm estado incertos se planetas podem se formar em ambientes caoticamente instáveis existentes em sistemas binários. Nestes sistemas o par de estrelas pratica um legítimo ‘cabo-de-guerra’ gravitacional que provavelmente prejudica a formação planetária. Alguns estudos recentes sugerem a possibilidade de formação de objetos planetários, mas estas análises anteriores têm focado na modelagem de apenas o estágio final da formação planetária.

Paul Gilster em Centauri Dreams comentou sobre isso:

“Mais de 20% dos exoplanetas já encontrados orbitam estrelas que pertencem a sistemas binários. É intrigante que isto aconteça. Sabemos que a maioria dos sistemas binários tolerantes a existência de exoplanetas pertencem ao tipo ‘S-largo’, o que significa que as estrelas companheiras orbitam a estrela com exoplaneta a uma distância de mais de 100 UA. Mas, ao analisarmos os exoplanetas Gliese 86 Ab, γ Cephei b e HD 41004 Ab notamos que estes corpos estão em sistemas em que as estrelas distam entre si apenas 20 UA ou menos. Estas separações nos levam a voltar nossos olhos para o sistema Alfa Centauri em que suas componentes A e B orbitam a uma distância média de 23,4 UA.”

“Atualmente há três buscas por exoplanetas em andamento visando o sistema de Alfa Centauri:  o trabalho de Debra Ficher, sendo comparado com o esforço de Michel Mayor e equipe em La Silla, complementados por uma nova procura através do observatório Mt. John na Nova Zelândia.”

Agora, pesquisadores testaram a hipótese se as condições precursoras da formação planetária (a existência do disco proto-planetário com os componentes básicos formadores de planetas) poderiam resistir em cenário tão conturbado. O que os cientistas descobriram sobre estes sistemas?

O sistema Alfa Centauri fotografado através de telescópio terrestre. Crédito: MSX/IPAC/NASA

Sim! Podem existir exoplanetas em sistema binários

A simulação computacional indica que a resposta é um SIM, pelo menos sob certas condições específicas tais como a distribuição da densidade do gás circunvizinho e as orientações das estrelas envolvidas. No caso específico da Alfa Centauri B (α CenB), a componente de menor tamanho da dupla do sistema Alfa Centauri, estas condições são satisfeitas.

“É bem possível que um planeta tipo Terra esteja escondido orbitando α CenB”, os pesquisadores, liderados por Jian Ge da Universidade de Flórida em Gainesville, escreveram em artigo recente no Astrophysical Journal.

Professor Jian Ge da Universidade da Flórida liderou a simulação computacional que analisou o sistema Alfa Centauri

Os cientistas construíram um modelo computacional para testar o nascimento de sistemas solares em volta de estrelas binárias. Eles foram capazes de alterar condições iniciais tais como a disposição das estrelas hospedeiras e a quantidade de gás residente no sistema. A seguir eles executaram suas simulações em uma grande diversidade de cenários e condições para descobrir quais fatores levariam a formação de discos proto-planetários embrionários situados entre 0,5 e 2,5 vezes a distância entre a Terra e o Sol, uma zona provável em que um exoplaneta telúrico seria habitável.

Trajetória do par binário α CenA e α CenB, real e aparente. As escalas das réguas estão em Unidades Astronômicas.

Alfa Centauri B poderá ter planetas tipo Terra?

A estrela Alfa Centauri B (α CenB) foi testada neste modelo. Esta estrela é um pouco menos massiva que o nosso Sol, ou seja, tem 93% da massa solar(M☼) . Sua parceira, Alfa Centauri A é a maior do par binário e sua massa é 1,1 M☼. O par binário α CenA e α CenB gira em torno de seu centro de massa cada 79,91 anos terrestres em uma órbita excêntrica, com a distâncias entre as estrelas variando de 11,2 UA (≈ distância Sol x Saturno) até 35,6 UA (≈ distância Sol x Plutão), com semi-eixo maior igual a 23,4 UA.

Alfa Centauri é um sistema estelar tríplice e o mais próximo do Sol. A terceira estrela deste sistema, Próxima Centauri (Alfa Centauri C, ou α CenC), é uma anã vermelha de baixa massa (0,12 M☼) e sua influência sobre o par binário principal é praticamente desprezível tendo em vista a sua enorme distância (0,21 anos-luz, entre 12.000 e 13.000 UA) em relação a dupla α CenA/α CenB.

O telescópio de 1 metro Schmidt em La Silla capturou esta imagem onde o par binário Alfa Centauri A e B aparecem superexpostos. Na mesma imagem vemos a pequena anã vermelha Próxima Centauri, marcada por uma seta, evidenciando a grande distância (0,21 anos luz) que a separa do par principal deste sistema tríplice. Crédito: ESO

Embora até hoje nenhum planeta extrasolar tenha sido descoberto orbitando nenhuma destas estrelas, os cientistas acham que α CenB pode ser uma boa candidata a hospedar um planeta tipo Terra em sua zona habitável.

Os resultados da simulação para o caso de α CenB foram “animadores”, disseram os cientistas, que simularam o cenário de um possível exoplaneta orbitando na zona habitável, situada entre 0,5 e 0,9 UA.

“Embora a acresção planetesimal em α CenB deva ter sido significativamente menos eficiente e bem mais lenta se comparada com sistemas singulares [ como o Sistema Solar ], ainda julgamos isto possível”, os pesquisadores escreveram.

Comparação dos tamanhos e cores das estrelas do sistema Alfa Centauri em relação ao Sol. α CenA tem massa igual 1,1 M☼, α CenB tem 0,93 M☼ e α CenC 0,12 M☼.

No entanto, os cientistas também concluíram que exoplanetas gigantes gasosos são inviáveis em Alfa Centauri tendo em vista a proximidade entre α CenA e α CenB. Assim, não há chance de haver uma lua como Pandora orbitando um exoplaneta gigante por lá.

Para saber mais sobre as pesquisas recentes em Alfa Centauri veja os artigos no excelente Centauri Dreams:

• Planetary Prospects Around Centauri B [ Prospeções Planetárias em volta de Alfa Centauri B ]
  
• Decelerating at Alpha Centauri [ Desacelerando em Alfa Centauri ]
  
• New Search for Centauri Planets Begins [ Nova busca por planetas em Alfa Centauri começou ]
  
• Detecting Habitable Exomoons [ Detectando Exoluas Habitáveis ]
  
• In Praise of K-class Stars [ Em Favor das Estrelas da Classe K ]
  

Fontes e referências

Space.com: Nearby Star System Could Support Earth-Like Planet por Clara Moskowitz

New Scientist: What alien worlds orbit our nearest star? por JessicaGriggs

ArXiv.org: Planetesimal Accretion in Binary Systems: Could Planets Form Around Alpha Centauri B ?

Centauri Dreams: Planetary Prospects Around Centauri B [ Prospeções Planetárias em volta de Alfa Centauri B ]

]]> http://eternosaprendizes.com/2010/02/02/podera-alfa-centauri-abrigar-planetas-tipo-terra-em-sua-zona-de-habitacao/feed/ 2 http://eternosaprendizes.com/2010/02/01/as-20-estrelas-da-cascata-de-kemble-reveladas-por-greg-parker-e-noel-carboni/ http://eternosaprendizes.com/2010/02/01/as-20-estrelas-da-cascata-de-kemble-reveladas-por-greg-parker-e-noel-carboni/#comments Tue, 02 Feb 2010 01:12:08 +0000 ROCA http://eternosaprendizes.com/?p=8417

A Cascata de Kemble e o aglomerado estelar aberto NGC 1502. Créditos©: Noel Carboni pelo processamento / Greg Parker, New Forest Observatory pela imagem

Um asterismo é um desenho facilmente reconhecível de estrelas no céu que não faz parte das 88 constelações oficialmente classificadas.

Por exemplo, um dos mais famosos asterismos é a formação de estrelas Big Dipper (o Grande Carro, a Caçarola ou Carro de David), situada dentro da constelação da Ursa Maior, nos céus do hemisfério norte, que vemos abaixo nesta imagem capturada por Till Credner (AlltheSky.com):

A Caçarola e o Castelo Hohenzollern, Alemanha. Crédito: Till Credner (AlltheSky.com)

A Cascata de Kemble

Na imagem produzida por Greg Parker e Noel Carboni vemos um asterismo formado por belíssima cadeia de estrelas, visível com binóculos na constelação da Girafa (Camelopardalis).

Esta formação visual, chamada de Cascata de Kemble, contém cerca de 20 estrelas enfileiradas (não relacionados entre si), em uma área celeste que mede visualmente cerca de 5 vezes o diâmetro da Lua cheia. Esta cascata estelar inicia na esquerda inferior e seguindo até acima da foto, à direita. O objeto compacto brilhante na esquerda inferior é o aglomerado estelar aberto NGC 1502.

Como surgiu o nome?

A Cascata de Kemble foi nomeada assim por Walter Scott Houston em homenagem ao padre Lucian J. Kemble (1922–1999), um frei franciscano e astrônomo amador que escreveu uma carta para Walter sobre este asterismo, descrevendo-o como “uma belíssima cascata de tênues estrelas descendo do noroeste até o aglomerado estelar aberto NGC 1502″ que ele observou enquanto vasculhando o céu com um par de binóculos 7×35.

Assim, Walter ficou tão impressionado que escreveu um artigo sobre este asterismo em sua coluna “Deep Sky Wonders” na revista astronômica Sky & Telescope, em 1980, chamando este asterismo de Kemble’s Cascade (Cascata de Kemble).

Fontes:

APOD:

• Kemble’s Cascade – Créditos©: Noel Carboni pelo processamento / Greg Parker, New Forest Observatory pela imagem
• Big Dipper Castle Crédito©: Till Credner (AlltheSky.com)

Como localizar a Cascata de Kemble?

Imagem da Tanzânia em 15 de janeiro de 2010 pelo satélite TERRA da NASA mostra a inundação catastrófica. Crédito: NASA Earth Observatory

Em janeiro de 2010, depois de várias semanas de chuvas pesadas, encontramos casas destruídas, plantações devastadas além de estradas e pontes arrasadas na Tanzânia. 40.000 pessoas foram afetadas nesta tragédia.

Imagem da Tanzânia em 21 de janeiro de 2003 pelo satélite TERRA da NASA, mostrando como era a região em condições normais. Crédito: NASA Earth Observatory

O dispositivo Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) no satélite Terra da NASA capturou estas duas imagens em 15 de Janeiro de 2010 e 21 de Janeiro de 2003.

Nestas imagens podemos ver nuvens brancas gerando sombras no solo. Nas fotos, o vermelho indica vegetação e as plantações aparecem como retângulos vermelhos/cinzas. A cor marrom pálida indica água lamacenta, que aparece em destaque na imagem de janeiro de 2010.

Capturadas no mesmo horário do dia, estas imagens mostram o impacto da inundação causada pelas violentas chuvas que fizeram os rios transboradarem ao longo da região em 2010.

A área exibida nas imagens na região centro norte da Tanzânia fica localizada nas coordenadas 6,43º S e 37,61º E.

Fontes e referências

NASA Earth Observatory: Inundação na Tanzânia

Afrique en ligne. (14 de janeiro de 2010): U.S. provides relief for flood victims in Tanzania

BBC. (11 de janeiro de 2010): Tanzania school term delayed by flood displaced

Astronauta Mark C. Lee flutua no espaço (16 de setembro de 1994). O programa espacial produz tecnologia sofisticada para uso dos astronautas e de alguma forma isto acaba trazendo benefícios para nós todos. Em alguns casos, os novos produtos desenvolvidos acabam tornando-se objetos de uso doméstico. Crédito: NASA

Ir ao espaço é extremamente complicado e os custos são muito elevados. Por outro lado, as maravilhas tecnológicas e os benefícios que os programas espaciais produzem são inquestionáveis.

Enviar pessoas e robôs de alta tecnologia para o espaço não é simples e a NASA gasta somas vultosas de dinheiro para atingir seus objetivos. Para o ano de 2010 a NASA requisitou cerca de 18,7 bilhões de dólares ao governo americano. Como se justificam estes gastos?

Uma maneira é destacar que as diversas tecnologias desenvolvidas no programa espacial agora beneficiam a sociedade de forma direta. “Uma das razões para se investir em tecnologia espacial é que será usada em um ambiente especialmente desafiador e que também atrai pessoas muito inteligentes”, disse Matthew Colless, diretor do Anglo-Australian Observatory. “Como resultado, você desenvolve soluções de engenharia que de outra forma não teriam chance de aparecer”.

Apresentamos a seguir uma amostra com 8 interessantes avanços tecnológicos advindos do esforço da exploração espacial.

Purificação de água

O sistema de purificação da água tem sido usado em vilas no Iraque e é baseado no dispositivo desenvolvido pela NASA em 1994 que limpa a água contaminada, tratando-a com iodo. Os seis membros da tripulação habitual da Estação Espacial Internacional (ISS) usam cerca de 12 litros de água por dia. Para aproveitar o máximo deste recurso, eles purificam sua própria urina e suor e extraem água de sua respiração usando uma versão melhorada deste sistema em 1997 pelos engenheiros do Marshall Space Flight Centre. Esta facilidade foi instalada em 2008 na ISS e esperamos que esta tecnologia produza como beneficio a redução da necessidade de se levar ao espaço 6.800 litros de água por ano.

Imagem de uma rede de detectores QWIP montada em um substrato de cerâmica. Crédito: ACREO

Câmera que opera no infravermelho

Usada para rastrear mísseis aéreos (ar-ar) em fotografia médica e na espectroscopia, a câmera infravermelha foi desenvolvida em 1997 para monitorar chamas de lançadores de foguetes. Este equipamento emprega uma rede de detectores de fótons conhecida como QWIPs (quantum-well infrared photodetectors).

Imagem obtida com matriz QWIP 320x240. Crédito: ACREO

Com o desenvolvimento tecnológico, câmeras mais avançadas foram construídas baseadas em semicondutores de arsenieto de gálio que conseguem ‘ver’ em uma larga faixa de freqüências do espectro infravermelho. Estas câmaras têm sido usadas em larga escala, rastreando partículas de dióxido de carbono, monitorando incêndios e detectando tumores cancerígenos.

Desastre provocado por vazamento em poço de petróleo no mar do Timor, Austrália, em agosto de 2009. Este tipo de desastre ecológico poderá ser beneficiado com o uso das microesferas de cera de abelha e levedura, tecnologia oriunda do programa espacial. Crédito: NASA Earth Observatory

Um zoom mostra detalhes do vazamento de óleo no Mar do Timor, Austrália, agosto de 2009 (Dê um clique na imagem para ler a notícia). Crédito: NASA Earth Observatory

Limpeza de derrame de petróleo

Trata-se de uma tecnologia vital na mitigação de desastres ambientais envolvendo derrame de petróleo. Um tipo de levedura incrustada em pequenas esferas de cera de abelha absorve o petróleo através do mecanismo de osmose. Alimentando-se do óleo derramado em oceanos os microorganismos decompõem o óleo em CO² e água. Com o aumento da pressão as esferas explodem liberando seus componentes formados de materiais biodegradáveis. Esta nova tecnologia foi baseada no trabalho do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na criação da tecnologia capaz de encapsular células vivas e experimentos biológicos em microesferas.

Analisador de gás de baixo peso (e custo)

Este dispositivo fomentou o desenvolvimento da análise cromatográfica e é usado tanto na ciência forense (investigação criminal) quanto na análise de alimentos. O analisador de gás foi projetado para ser utilizado na missão Viking que visitou Marte em para detectar sinais da presença de vida. Embora não tenha sido concluído para ser usado a tempo em Marte, este dispositivo, que separa e mede concentração de gases foi refinado e comercializado em analisadores portáteis de gases para uso comercial. Hoje, dispositivos similares são utilizados para determinar a presença de álcool na respiração (bafômetro), na detecção de vazamentos de produtos voláteis químicos e como ferramenta da medicina respiratória e anestésica.

Relógio que usa liga de metal líquido

Metais líquidos

Um metal que se comporta como um plástico e é duas vezes mais forte que o Titânio, o “metal liquido” é usado extensivamente em equipamentos esportivos, relógios e nos dispositivos de memória flash. Também são usados em coberturas industriais e nas tecnologias de defesa e aeroespaciais. O material foi descoberto em pesquisas sob microgravidade realizadas nos ônibus espaciais. Esta liga de zircônio, titânio, níquel, cobre e berílio forma um composto sólido vítreo amorfo sem necessidade de esfriamento rápido, incrivelmente forte e ao mesmo tempo elástico.

Espuma com memória (Memory Foam)

Espuma com memória

Pode ser que você tenha alguma em sua cama. O engenheiro aeronáutico americano Charles Yost foi contratado pela NASA para encontrar formas de reduzir mortes em acidentes aéreos na década 60. Sua solução foi melhorar a tecnologia dos assentos para absorver impactos e a criação de uma nova espuma. Criada com a inserção de gás em uma matriz de polímeros, a espuma tem uma estrutura sólida de células abertas que igualam a pressão que se exerce contra ela, retornando lentamente a sua forma original, Agora, a espuma com memória (memory foam) é usada para várias aplicações, desde a prótese de membros a capacetes de segurança.

Cirurgia assistida a laser (Lasik). Clique na imagem para ver o infográfico com detalhes do processo cirúrgico.

Cirugia ocular assistida a laser

A cirurgia ocular assistida por laser (lasik eye surgery) para correção da miopia, hipermetropia e astigmatismo usa um dispositivo inteligente de rastreamento baseado em tecnologia desenvolvida originalmente para permitir o encontro e acoplamento de veículos espaciais. Funciona seguindo e corrigindo rapidamente pequenas mudanças. O rastreador ocular a laser monitora continuamente pequenos movimentos oculares responsáveis por nossa persistência da visão, em uma taxa de 4.000 vezes por segundo. Isto permite aos lasers compensar movimentos dos olhos que de outro modo iriam prejudicar esta cirurgia de alta precisão.

Bomba cardíaca

Se você tem problemas cardíacos esta tecnologia poderá salvar sua vida. Os pacientes que esperam um transplante de coração ou com corações debilitados já podem agradecer aos engenheiros do centro espacial Johnson, os quais se interessaram pela forma pela qual os combustíveis fluíam para alimentar os motores principais do ônibus espacial. Hoje, as bombas cardíacas implantadas cirurgicamente, inspiradas nas bombas de combustível incrementadas pelo Centro de Pesquisas AMES da NASA, aspiram o sangue de um dos ventrículos e o bombeiam de volta ao coração, mantendo-se assim durante meses ou anos e melhorando significativamente os índices de sobrevivência nos pacientes com doenças cardíacas.

Saiba mais no AstroPT sobre as Vantagens da Exploração Espacial.

Fontes e referências

Cosmos Magazine: Eight spin-offs from space por Heather Catchpole [Heather Catchpole é um escritor de ciências residente em Sydney, Austrália, e editor de The Australian Geologist]

A nossa galáxia, a Via Láctea, brilha gloriosamente no céu noturno. No entanto, galáxias obscuras vizinhas podem ser tênues demais para serem vistas. Aqui vemos um fantástico panorama de todo o céu criado por Axel Mellinger a partir de 3.000 imagens que ele gerou ao longo de 22 meses. Crédito ©Axel Mellinger.

Embora nossos poderosos telescópios sejam capazes de detectar galáxias distantes nos confins de Universo, cuja luz pode levar até 13 bilhões de anos para chegar até nós, eles às vezes se mostram ineficientes ao tentar ver o que acontece em nossa vizinhança. Novos cálculos estimam que centenas de galáxias anãs vizinhas bem próximas podem estar escapando da detecção devida a sua tênue luminosidade intrínseca.

Em 2008, em entrevista no Instituto de Astrofísica de Canárias, Steven R. Majewski falou da influência das galáxias satélites anãs na formação da Via-Láctea e salientou a provável existência de galáxias escuras, ou seja, galáxias constituídas essencialmente de matéria escura.

A tênue galáxia Segue 1 é mostrada aqui junto com as estrelas ao redor em imagem da Sloan Digital Sky Survey (à esquerda). Marla Geha e equipe da Universidade de Yale editaram a foto para destacar as 24 estrelas conhecidas da Segue 1 (à direita). Créditos: SDSS / Marla Geha

Nos últimos anos, pesquisas telescópicas têm eventualmente descoberto galáxias obscuras, ou seja, de fraco brilho. Entre estas se destaca a mais tênue galáxia vizinha conhecida, denominada Segue 1, tem apenas 350 vezes o brilho do nosso Sol.

Agora, os astrônomos em recente estudo sugerem que há galáxias obscuras anãs ainda escondidas nas redondezas da Via Láctea. Este tema foi abordado por James Bullock e sua equipe da Universidade da Califórnia em Irvine no artigo Stealth Galaxies in the Halo of the Milky Way (arxiv.org/abs/0912.1873).

Em tese, as galáxias com menos matéria escura que as galáxias anãs encontradas até hoje teriam uma força gravitacional por demais enfraquecida para manter suas estrelas agrupadas, permitindo um maior espalhamento. Estas galáxias difusas seriam extremamente difíceis de serem localizadas por causa do intenso brilho das estrelas de nossa própria galáxia, situadas na frente destas galáxias obscuras, ofuscando-as.

Beth Willman do Haverford College na Pensilvânia, que não estava diretamente envolvida no estudo de James Bullock concorda dizendo que “certamente há uma população de galáxias anãs com luminosidade superficial extremamente baixa que tem escapado da detecção”.

Os astrônomos esperam que futuras pesquisas, tais como a Large Synoptic Survey Telescope, irão encontrá-las em breve, afirmou Beth Willman.

Segue 1, a galáxia furtiva

A galáxia mais tênue já descoberta é a Segue 1 (SEGUE é a sigla para a pesquisa Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration). Ela brilha com a força de apenas centenas de vezes o brilho do nosso Sol, mas está repleta de matéria escura o que a torna interessante como candidata de pesquisas por evidências desta matéria misteriosa que se distribui pelo Universo. Embora a matéria escura não tenha interação com a luz, os cientistas conseguem medir seus efeitos gravitacionais sobre a matéria ordinária e calculam que a matéria escura responda por 85% da massa total do Universo observável. Assim, encontrar galáxias tênues como a Segue 1, densas com relação à matéria escura, fornece pistas de como as galáxias se formam e evoluem, especialmente em menores escalas.

Este mapa mostra diversas galáxias anãs satélites da Via Láctea. Crédito: J. Bullock, M. Geha, R. Powell

A galáxia anã Segue 1 está entre as duas dúzias de galáxias anãs satélites que orbitam a Via Láctea. Ela reside próxima de da constelação de Sagitário, em uma região de escombros estelares remanescentes de outra galáxia anã.

Até setembro de 2008, apenas 24 estrelas foram efetivamente confirmadas como componentes de Segue 1. Uma vez que a luz esta galáxia satélite é tão fugaz, os astrônomos pensavam anteriormente que se tratava de apenas um grupo de estrelas pertencentes a um mero aglomerado globular. Mas, observações acuradas feitas por Marla Geha e equipe da Universidade de Yale indicaram que se tratava de uma verdadeira galáxia anã e não um aglomerado estelar.

Perfil da velocidade das estrelas de uma galáxia típica mostrando a Velocidade radial da estrela X Distância ao centro da galáxia. O perfil A considera apenas a matéria bariônica, ou seja, o que é visível para nós. Os astrônomos descobriram que os halos de matéria escura que envolvem as galáxias fazem com que a velocidade das estrelas seja conforme o perfil B e não como o perfil A. Esta é uma das evidências que comprovam a existência da matéria escura. Para entender melhor o que representa este gráfico e saber mais sobre o que é matéria escura, clique nesta figura para acessar a palestra legendada da Patrícia Burchat no TED .

A matéria escura impede que as estrelas velozes da Segue 1 escapem

Os cientistas analisaram o perfil rotacional desta galáxia e mediram a velocidade de suas estrelas e encontraram velocidades típicas da ordem de 5 km/s, cerca de 10 vezes mais velozes do que seria se apenas a gravidade dos objetos brilhantes fosse considerada no cálculo. Assim, a análise da rotação desta galáxia indica a presença massiva da matéria escura, diferenciando-a do que se esperaria do comportamento de um aglomerado globular.

No caso da Segue 1, as estrelas estão envolvidas em um halo de matéria escura que previne que elas escapem do seu grupo tendo em vistas suas velocidades elevadas. Embora o brilho total desta galáxia seja menos de 350 vezes a luminosidade do Sol ela deve ter a massa de pelo menos 450.000 sóis e possivelmente deve ter 20 vezes esta quantidade se ela tiver tamanho similar ao das outras galáxias anãs.

Há uma pequena quantidade de gás neste sistema, o que sugere que praticamente toda a sua massa é feita efetivamente de matéria escura. Assim, Segue 1, “é a galáxia com a maior predominância de matéria escura até agora já observada no Universo [Observável]”, declarou Marla Geha.

Essa curva mostra que a massa contida dentro do raio de 15 kpc - duas vezes a distância do Sol ao centro galáctico - é de 2×10^11 MSol, ou seja, o dobro da massa contida dentro da órbita do Sol. A distância de 15 kpc corresponde ao limite da estrutura espiral visível da Galáxia (onde visível, aqui, significa o que pode ser detectado em qualquer comprimento de onda). Portanto, era de se esperar que, a partir desse ponto, a curva de rotação passasse a decrescer, pois se a maior parte da massa da Galáxia estivesse contida até esse raio, o movimento das estrelas e do gás situados mais distantes deveria ser cada vez mais lento, da mesma forma que a velocidade dos planetas diminui à medida que aumenta sua distância ao Sol. Surpreendentemente, não é isso o que se observa. Pelo contrário, a curva de rotação aumenta ligeiramente para distâncias maiores, o que implica que a quantidade de massa continua a crescer. A velocidade de rotação, à distância de 40 kpc, corresponde a uma massa de 6×10^11 MSol, o que só pode ser explicado considerando que nossa Galáxia contém matéria não-visível que se estende muito além da matéria visível, e que constitui, no mínimo, dois terços da massa total da Galáxia. Esta é uma indicação da existência da matéria escura (invisível, que não emite luz), externa à órbita do Sol. Conclusão: a curva de rotação observada prova que existe matéria escura em nossa Galáxia e que ela é dominante. Crédito: UFRGS - © Kepler de Souza Oliveira Filho & Maria de Fátima Oliveira Saraiva

Na busca pela Matéria Escura

Este é um objeto de uma família de galáxias recentemente descobertas onde a matéria escura se sobressai em relação à matéria bariônica por um fator entre 100 e 1.000. Em uma galáxia espiral gigante como a Via Láctea, sabemos que a relação entre a matéria escura se apresenta com 10 vezes a massa da matéria convencional.

“Estas galáxias são basicamente invisíveis”, disse Beth Willman, “Nós não sabíamos da existência deste tipo de galáxias até 5 anos atrás”. Foi quando pesquisas de larga escala como a Sloan Digital Sky Survey que começaram a descobrir estas galáxias incomuns.

Tendo em vista que a galáxia Segue 1 contém uma alta concentração de matéria escura ela constitui um lugar ideal para procuramos pelas evidências de ocorrências do fenômeno chamado ‘aniquilação da matéria escura’. Nesse tipo de evento estima-se que alguns tipos de partículas candidatas a matéria escura são totalmente destruídas quando colidem entre si, liberando raios gama. Assim, esta assinatura de raios-gama em galáxias obscuras poderia ser detectada por observatórios que ‘enxergam’ raios gama como o Fermi Gamma-ray Space Telescope.

Fontes e referências

New Scientist:

• Ghost galaxies may haunt the Milky Way
• Astronomers find universe’s dimmest known galaxy

Discover: Astronomers Find a Galaxy Stuffed With Dark Matter

Science Daily:

• ‘Missing Dwarf Galaxy’ Problem May Be Solved
• Astronomers Discover Most Dark Matter-Dominated Galaxy In Universe

Space.com:

• Nearby Galaxy Nearly Invisible
• Galaxy Surprise Sheds Light on Dark Matter

Cosmos: Milky Way ringed by ‘missing galaxies’

Universe Today: Companion Dwarf Galaxy Almost Invisible

Astronomy.com: Massive, dim galaxy perplexes scientists- This galaxy has more dark matter than any other galaxy in the universe

ArXiv.org:

• Cats and Dogs, Hair and A Hero: A Quintet of New Milky Way Companions
• Stealth Galaxies in the Halo of the Milky Way

Eternos Aprendizes:

• Hubble encontra evidências da matéria escura nas galáxias anãs do aglomerado Perseus
• Júlio Navarro fala sobre a Matéria Escura e sua influência no Universo
• Ken Freeman fala sobre como se detectar a Matéria Escura a partir da análise da rotação das Galáxias
• Steven R. Majewski fala da influência das galáxias satélites anãs na formação da Via-Láctea
• O astrofísico Puragra Guhathakurta fala da arquitetura das galáxias

Astrophysica: Perfil Rotacional de Galáxias

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O maior retrato de Júpiter. Crédito: NASA/missão Cassini

Esta imagem maravilhosa é na verdade uma composição de 27 imagens da Cassini, combinando grades 3×3 do planeta através de 3 filtros distintos (vermelho, verde e azul) para criar este mosaico em cor real. Enquanto as sondas Voyager e a Galileu estiveram por lá e capturaram imagens em maior resolução, esta é a visão mais aguçada global de Júpiter já obtida até hoje.

Esta é considerada uma das imagens favoritas de Júpiter, junto com esta outra visão crescente do planeta com Io ao lado, a seguir…

Júpiter crescente e Io pela Cassini. Crédito: NASA/missão Cassini

Na imagem abaixo vemos o satélite galileano Io flutuando sobre as nuvens da atmosfera superior de Júpiter. Cassini capturou esta imagem em 01 de janeiro de 2001 10:00 UTC, dois dias depois da sua aproximação máxima em relação a Júpiter. Esta imagem não espelha o tamanho real de Io em relação a Júpiter pois há 350.000 km (2,5 vezes o tamanho de Júpiter) separando Io das nuvens jovianas. Io tem praticamente o tamanho de nossa Lua (0,286 vezes o diâmetro da Terra) e Júpiter tem um diâmetro 11,2 vezes o da Terra.

O satélite galileano Io flutua sobre as nuvens de Júpiter nesta imagem capturada pela Cassini em 01 de janeiro de 2001. Crédito: NASA/missão Cassini

Recomendamos que você visite a galeria de fotos do encontro de Cassini com Júpiter.

Ou compare com a visão de Júpiter capturada pela New Horizons quando fez o flyby em 2007:

Fontes e referências

Ciclops.org: Encontro de Cassini com Júpiter

Indicação da Carolyn Porco no twitter (Carolyn Porco trabalha na missão Cassini, no grupo de tratamento de imagens).

Bad Astronomy: Cassini: Ten years since Jupiter

]]> http://eternosaprendizes.com/2010/01/28/as-mais-belas-visoes-de-jupiter-segundo-a-cassini/feed/ 1 http://eternosaprendizes.com/2010/01/27/eso-descobre-o-buraco-negro-estelar-mais-distante-na-galaxia-espiral-ngc-300/ http://eternosaprendizes.com/2010/01/27/eso-descobre-o-buraco-negro-estelar-mais-distante-na-galaxia-espiral-ngc-300/#comments Thu, 28 Jan 2010 01:19:48 +0000 ROCA http://eternosaprendizes.com/?p=8332

Ilustração do buraco negro estelar NGC 300 X1, encontrado na galáxia NGC 300, orbita em um sistema binário junto com uma massiva estrela de Wolf Rayet que ejeta suas camadas externas, contribuindo para o aumento da massa do buraco negro por acresção. Crédito: ESO/L. Calçada

Utilizando o Very Large Telescope (VLT) do ESO os astrônomos descobriram, na galáxia NGC 300, o buraco negro estelar mais distante já detectado até hoje. Com uma massa estimada em aproximadamente 15 vezes a massa do Sol, o NGC 300 X1 consiste no segundo buraco negro mais massivo conhecido até hoje. Este objeto está em um sistema binário e encontra-se em interação com outra estrela que no futuro também irá originar um buraco negro, depois de explodir como supernova.

Os buracos negros estelares ^[1] encontrados na Via Láctea possuem em geral até cerca de dez vezes a massa do Sol, o que é bastante significativo. No entanto, fora da nossa Galáxia, os astrônomos já descobriram mais de um buraco negro com massa superior a quinze vezes a massa solar. Assim, o NGC 300 X1 é um dos três objetos com mais de 10 vezes a massa solar encontrados até agora.

Este mosaico mostra a galáxia espiral NGC 300 em imagem fornecida pela pesquisa Digitized Sky Survey 2 (DSS2), mostrando a posição relativa do buraco negro estelar dentro da galáxia. À esquerda vemos um quadrante da galáxia obtido pelo instrumento FORS2 do VLT. Credito: ESO/ Digitized Sky Survey 2/P. Crowther

Buraco Negro estelar massivo

O novo buraco negro recém descoberto encontra-se na galáxia espiral NGC 300, situada a cerca de 6 milhões de anos-luz de distância de nós. “Este é o buraco negro estelar mais distante já observado do qual foi possível calcular sua massa. É também o primeiro que observamos fora da nossa vizinhança galáctica, o Grupo Local,” disse Paul Crowther, Professor de Astrofísica na Universidade de Sheffield e líder da pesquisa. O buraco negro tem uma companheira massiva, uma estrela de Wolf-Rayet, com uma massa de cerca de 20 vezes a massa do Sol. As estrelas de Wolf-Rayet encontram-se no final das suas vidas e expelem a maior parte das suas camadas exteriores para o meio interestelar antes de explodirem como supernovas, e possivelmente dão origem a buracos negros.

Em 2007, um instrumento de raios X a bordo do observatório Swift da NASA observou a vizinhança da maior fonte de raios X na NGC 300, a qual tinha sido descoberta anteriormente pelo observatório de raios X, XMM-Newton, da Agência Espacial Européia. “Captamos emissão de raios X periódica e extremamente intensa, um sinal de que provavelmente um buraco negro se encontra na região,” explica Stefania Carpano, membro da equipe da ESA.

Valsa mortal

Graças às novas observações obtidas pelo instrumento FORS2, montado no Very Large Telescope do ESO, os astrônomos confirmaram a hipótese anterior. Os novos dados mostram que o buraco negro e a estrela Wolf-Rayet orbitam entre si em uma valsa diabólica, com um período em torno de 32 horas. Os astrônomos descobriram que o buraco negro está absorvendo da estrela companheira, por acresção.

“A dupla faz realmente um “casal muito íntimo”, disse o colaborador Robin Barnard. No entanto, “como surgiu um sistema tão fortemente ligado ainda permanece um mistério”.

Apenas outro sistema deste tipo foi previamente observado. No entanto, sistemas abrigando um buraco negro com uma estrela companheira são bem conhecidos pelos astrônomos. Baseados nestes sistemas, os astrônomos deduziram uma ligação entre a massa do buraco negro e a química galáctica. “Observamos que a grande parte dos buracos negros tende a ser descoberta em galáxias pequenas que contêm menos elementos químicos “pesados”, disse Crowther ^[2]. Parece que as “galáxias maiores, mais ricas em elementos pesados, tais como a Via Láctea, apenas conseguem produzir buracos negros de menor massa”. Os astrônomos acreditam que uma maior concentração de elementos químicos pesados influencia a evolução das estrelas, aumentando a quantidade de matéria expelida, devolvida ao espaço, o que resulta em um buraco negro menor quando o resto da estrela finalmente colapsa.

O par de buracos negros irá fundir-se em um só?

Por outro lado, dentro de menos de um milhão de anos a estrela Wolf-Rayet explodirá como uma supernova dando origem a outro buraco negro. “Se o sistema sobreviver a esta segunda explosão possivelmente ocorrerá uma fusão dos dois buracos negros, em um processo que libertará enormes quantidades de energia sob a forma de ondas gravitacionais ^[3],” conclui Crowther. No entanto, demorará ainda alguns bilhões de anos até que a fusão esteja completa. “O nosso estudo mostra que tais sistemas poderão existir e que os que já evoluíram para um buraco negro binário poderão ser detectados por instrumentos de detecção das ondas gravitacionais, tais como o LIGO ou o Virgo ^[4].”

O trabalho foi apresentado em um artigo que será publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (NGC 300 X-1 is a Wolf–Rayet/Black Hole binary, P.A. Crowther et al.).

A equipe da pesquisa foi composta por Paul Crowther e Vik Dhillon (Universidade de Sheffield, UK), Robin Barnard e Simon Clark (The Open University, UK), e Stefania Carpano e Andy Pollock (ESAC, Madrid, Espanha).

Veja o vídeo da animação do buraco negro e sua companheira, clicando aqui.

Comentários

^[1] Os buracos negros estelares são os restos finais, extremamente densos, que resultam do colapso de estrelas de grande massa (mais de 10 vezes a massa do Sol). Estes buracos negros têm massas que vão até cerca de vinte vezes a massa solar, em oposição aos buracos negros supermassivos, que encontramos no núcleo da maioria das galáxias e que apresentam massas compreendidas entre milhões e bilhões de vezes a massa do Sol. Até agora, apenas foram encontrados cerca de 20 buracos negros estelares.

^[2] Em astronomia definem-se elementos químicos pesados ou “metais” como todos os elementos químicos mais pesados que o hélio. Assim, a metalicidade é o conceito astrofísico que se utiliza para descrever a abundância relativa de elementos mais pesados que o hélio em uma estrela. O índice de metalicidade se expressa utilizando como padrão a abundância de elementos metálicos do Sol. Esta medida é de caráter relativo. As linhas de absorção que se comparam são as do hidrogênio com as do ferro. A metalicidade absoluta do Sol é 1,6% de sua massa. O índice de metalicidade do Sol será [Fe / H] = 0. Os objetos mais pobres em metais que o Sol têm um índice de metalicidade negativo e os mais ricos têm um índice positivo. Como a escala é logarítmica, uma metalicidade de “-1″ equivalerá a uma abundância dez vezes menor que a do Sol e um índice de valor “+1″ a uma abundância dez vezes maior.

^[3] Previstas pela teoria geral da relatividade de Einstein, as ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço-tempo. Ondas gravitacionais significativas são produzidas quando existem variações extremas de campos gravitacionais intensos com o tempo, como por exemplo durante a fusão de dois buracos negros. A detecção de ondas gravitacionais, ainda não observadas diretamente, é um dos maiores desafios da ciência.

^[4] As experiências LIGO e Virgo têm como objetivo a detecção de ondas gravitacionais utilizando interferômetros sensíveis, na Itália e nos Estados Unidos.

Fontes e referências

ESO:

• Black Hole Hunters Set New Distance Record
• NGC300 X–1 is aWolf-Rayet/Black-Hole binary⋆

Universe Today: Extra-Galactic Whopper Black Hole Breaks Distance Record por Nancy Atkinson

Solar flare capturada em 04 de novembro de 2003 pelo observatório SOHO. Trata-se de uma explosão solar gigantesca da classe X-40. (Crédito: NASA)

Por décadas os especialistas têm procurado por sinais no Sol que poderiam indicar pistas para incrementar a previsão da ocorrência de erupções solares (solar flares — poderosas explosões de energia solar que podem supercarregar eletricamente a alta atmosfera terrestre e danificar satélites e eventualmente nos perturbar pois cada vez mais dependemos destas tecnologias).

Agora, um time de cientistas do Space Weather Prediction Center da NOAA informa ter encontrado uma técnica para prever as erupções solares (solar flares) dois a três dias antes da ocorrência, com uma precisão inédita.

Previsões do clima espacial são realizadas no Space Weather Prediction Center, da NOAA, em Boulder, Colorado (Crédito: NOAA)

A pista que permite a previsão está associada às mudanças nos campos magnéticos sob a superfície solar nos dias anteriores ao da explosão solar. As descobertas serão publicadas em fevereiro de 2010 no Astrophysical Journal Letters.

“Por enquanto, nós podemos dizer com antecedência de 2 a 3 dias quando e onde a erupção solar irá ocorrer e qual será sua magnitude”, disse a cientista líder da pesquisa Alysha Reinard. Alysha é astrofísica solar que trabalha para o Space Weather Prediction Center da NOAA e para a Cooperative Institute for Research in the Environmental Sciences, uma colaboração entre a NOAA e a Universidade do Colorado.

Este diagrama mostra como os campos magnéticos retorcidos sob a superfície solar irrompem em uma enorme erupção solar (Crédito: NSF)

Dobro da precisão

A nova técnica tem praticamente o dobro da precisão em relação aos métodos anteriores utilizados e espera-se que a qualidade da previsão seja incrementada com o desenvolvimento e refinamento dos trabalhos nesta área nos próximos anos. Com esta técnica, avisos preventivos e confiáveis serão já possíveis antes do próximo máximo solar, onde o número de manchas solares cresce consideravelmente, previsto para 2013. Anteriormente, os cientistas que trabalham na previsão do clima espacial viam as regiões com manchas solares e disparavam alertas sobre possíveis erupções solares a ocorrer, mas seus avisos eram imprecisos, não sabiam ao certo ‘onde-e-quando’ estes eventos surgiriam.

Este diagrama de uma região explosiva solar, baseada em dados do satélite RHESSI mostra os componentes básicos de uma região eruptiva. As fontes suaves (soft X-ray sources) de raios-X são regiões dentro do loop magnético onde o plasma a 100.000º C produz raios-X de baixa energia, detectados pelo satélite RHESSI. As fontes mais fortes (hard X-ray sources) de raios-X contêm plasma aquecido em temperaturas na faixa de milhões de graus. Nestas regiões os jatos ou correntes de prótons e elétrons acelerados colidem com o plasma gerando raios-X. A fonte destas torrentes iônicas está no “local de liberação energética” (‘Energy release site’) onde os campos magnéticos são destruídos e reconstruídos, liberando enormes quantidades de energia magnética armazenada. (Crédito: NASA)

As ‘erupções solares’ ou ‘clarões solares’ ou ainda ‘fulgurações solares’ (solar flares) são explosões repetidas de energia e luz geradas a partir dos intricados campos magnéticos das manchas solares. Durante um ‘clarão solar’ os fótons viajam a velocidade da luz em direções diversas pelo espaço chegando ao nosso planeta, que dista cerca de 150 milhões de quilômetros do Sol, em apenas 8 minutos.

No vídeo acima vemos a grande erupção solar de agosto de 1972, a “seahorse flare” (erupção do “cavalo marinho”), com dois laços. Esta erupção ocorreu entre as missões Apollo 16 e Apollo 17. As consequências teriam sido catastróficas para os astronautas se uma missão espacial estivesse em operação naquela época.

Assim, rapidamente os fótons podem afetar, por exemplo, os satélites na órbita-alta do sistema GPS (Global Positioning System), podendo criar atrasos ou desvios em posições tanto quanto a metade de um campo de futebol, prejudicando diversos empreendimentos que dependem diretamente do sistema, tais como: a agricultura de alta precisão, a perfuração na busca de petróleo, operações aéreas tanto militares quanto comerciais, navegação, transações comerciais e outras funções críticas que se baseiam na precisão do GPS.

“Dois a três dias de avanço pode fazer a diferença entre conseguirmos proteger as tecnologias avançadas nas quais dependemos no dia-a-dia em nossas vidas e a perda catastrófica dessas capacidades com perdas financeiras incalculáveis na interrupção dos serviços e comercio”, disse Thomas Bogdan, diretor do Space Weather Prediction Center da NOAA.

Explosão solar de 14 de julho de 2000, classe X-5, conforme observatório SOHO (Crédito: NASA)

Reinard e Justin Henthorn da University de Ohio trabalharam com mapas de mais de 1.000 grupos de manchas solares, denominadas ‘regiões ativas’. Estes mapas foram construídos a partir de dados de ondas sonoras solares provenientes do National Science Foundation’s Global Oscillation Network Group.

Reinard and Henthorn encontraram o mesmo padrão em cada uma das regiões analisadas: o campo magnético retorcido foi espremido até o ponto de ruptura, liberando um clarão enorme que depois desaparece. Este comportamento estabeleceu um padrão confiável para a previsão de erupções solares. “Estas movimentações recorrentes no campo magnético em atividade sob a superfície invisível do Sol são as pistas que necessitávamos para saber se uma larga explosão está a caminho e quando surgirá”, disse Reinard.

lustração da sonda Solar Dynamcs Observatory. Crédito: NASA/Laboratório de Imagens do Centro Aeroespacial Goddard

O lançamento do observatório solar SDO

Outra boa notícia sobre o Sol é que a NASA planeja lançar uma nova sonda, a Solar Dynamics Observatory (SDO), para fazer as observações solares mais detalhadas jamais realizadas e para compreender complexa meteorologia e as tempestades solares.

Assim, enquanto os astrônomos observam estrelas cada vez mais longínquas, alguns cientistas continuam a observar melhor a estrela mais próxima.

“O Sol muda cada vez que o vemos, ele nunca é o mesmo,” disse Dean Pesnell, cientista do projeto SDO do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA.

Os cientistas esperam que os dados desta sonda os ajudem no conhecimento das mudanças no campo magnético do Sol, que se torna mais e menos ativo ao longo do seu ciclo de 11 anos, libertando protuberâncias gigantescas de partículas carregadas que podem avariar a tecnologia terrestre em órbita.

A sonda de 808 milhões de dólares será lançada em 9 de fevereiro de 2010, a bordo de um foguete Atlas V, na base da NASA em Cabo Canaveral, Flórida.

Aqui na Terra nós estamos protegidos destas partículas carregadas, o vento solar, graças a magnetosfera terrestre, que as afasta. Mas durante uma tempestade solar, alguns destes devastadores ataques podem excepcionalmente chegar ao solo, provocando perturbações nos sistemas de navegação por satélite, às comunicações por rádio, às redes elétricas e a outros sistemas.

“O nosso Sol afeta a nossa vida cada vez mais, à medida que ficamos cada vez mais dependentes dessa tecnologia,” afirmou Pesnell.

Os dados da SDO vão ajudar a melhor prever as protuberâncias solares, com o objetivo de evitar os danos. Além disto, estas previsões serão particularmente importantes quando os seres humanos começarem a viajar de volta à Lua ou até Marte, onde não existe um escudo magnético para protegê-los tanto no espaço quanto no solo destes mundos (Lua e Marte não têm magnetosfera).

Número de fotos do Sol que o SDO vai gerar a cada minuto.

O observatório espacial SDO contém três instrumentos para capturar imagens do Sol em oito faixas de comprimentos de onda, a cada 10 segundos. Os dados serão usados para estudar o processo que gera o campo magnético do Sol, o ‘dínamo solar’.

“A compreensão do dínamo e a habilidade de prever seu comportamento, é o ‘Santo Graal’ da física solar,” acrescentou Madhulika Guhathakurta, cientista do programa SDO na sede da NASA em Washington, D.C.

Após alcançar órbita terrestre, a SDO fará alguns testes, e provavelmente será capaz de enviar os seus primeiros dados científicos já em 60 dias após o lançamento. Os cientistas do projeto dizem que a SDO vai revolucionar o nosso conhecimento da física solar, ao longo da sua missão com duração estimada em cinco anos.

A sonda espacial SDO (Solar Dynamics Observatory) será lançada ao espaço em 9 de fevereiro de 2010 para observar o Sol. Crédito: NASA/Laboratório de Imagens do Centro Aeroespacial Goddard

Fontes

NOAA (National Oceanic and Atmosferic Admnistration): NOAA Scientist Finds Clue to Predicting Solar Flares

HiNODE multimedia resources library

Space.com: New Space Telescope to Target Sun Storms por Clara Moskowitz

NGC 6334 - nebulosa da 'Pata do Gato'. Crédito: ESO

O ESO divulgou novas imagens fantásticas da Nebulosa ‘Pata do Gato’. Esta intrincada região de gás e poeira cósmica, onde encontramos uma pletora de estrelas massivas em formação, reside perto do centro da Via Láctea. Infelizmente sua observação é difícil, pois a proximidade do núcleo de nossa galáxia faz com que esta nebulosa permaneça obscurecida por nuvens de poeira.

Visão da região em volta da Nebulosa da Pata do Gato (NGC 6334). Crédito: ESO/DSS2

Raros objetos cósmicos têm um nome tão bem escolhido como “Nebulosa Pata do Gato”, esta nuvem brilhante de gás que lembra a marca de uma pata gigante de um gato celeste. O registro no catálogo da NGC 6334 foi realizado pelo astrônomo britânico John Herschel em 1837, quando da visita à África do Sul. Apesar de ter utilizado na ocasião um dos maiores telescópios do mundo, com 6,4 metros, em Wynberg, julga-se que Herschel apenas observou a parte mais brilhante desta nebulosa, correspondente à zona situada à esquerda em baixo desta fabulosa imagem.

A nebulosa NGC 6334 reside a uma distância de cerca de 5.500 anos-luz, na constelação do Escorpião, cobrindo uma área do céu ligeiramente maior que a Lua Cheia. Sua largura foi estimada em 50 anos-luz. A nebulosa mostra-se vermelha porque as radiações nas cores azuis e verdes são refratadas e absorvidas de modo bem mais eficiente pela matéria que se encontra entre a nebulosa e a Terra, que obscurece esta nebulosa. A luz vermelha é principalmente emitida pelo hidrogênio ionizado que brilha sensibilizado pela violenta radiação gerada pelas estrelas locais massivas, quentes e jovens.

Assim, a NGC 6334 é um dos mais ativos berçários estelares em nossa Galáxia e tem sido largamente analisada pelos astrônomos. A nebulosa hospeda brilhantes estrelas azuis recém-nascidas, cada uma na faixa de dez vezes a massa do nosso Sol (M☼) e formada nos últimos milhões de anos. A NGC 6334 hospeda diversas ‘estrelas bebê’ as quais ficam escondidas pela poeira cósmica. Isto prejudica sua visualização e entendimento. A ‘Nebulosa Pata do Gato’ agrega em torno de várias dezenas de milhares de estrelas.

Uma das características mais interessantes é a bolha vermelha que se encontra na parte inferior direita da foto. Os astrônomos vêem duas possibilidades para a origem desta bolha: ou se trata de uma estrela em fase terminal que está ejetando uma grande quantidade de matéria em alta velocidade (como fazem as estrelas de Wolf-Rayet) ou então é uma remanescente de supernova recente.

Esta nova imagem da ‘Nebulosa Pata do Gato’ foi criada a partir de fotos capturadas pelo instrumento Wide Field Imager (WFI) integrado ao telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, situado no observatório de La Silla no Chile. A imagem é uma composição de fotos obtidas com os filtros azul, verde e vermelho, além da que foi tomada com um filtro especial desenvolvido para captar a radiação emitida pelo hidrogênio brilhante.

Fonte

ESO: On the Trail of a Cosmic Cat

Veja também: ESO: o projeto GigaGalaxy Zoom libera uma fantástica visão do centro da Via Láctea

O asteróide 2010 AB78, recém descoberto pelo WISE, é o ponto vermelho no centro desta imagem. Crédito: NASA

O telescópio da NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), descobriu um asteróide inédito, o primeiro de centenas de NEOs a serem descobertos durante a sua missão de inspecionar e mapear todo o céu no espectro do infravermelho.

Ilustração do telescópio orbital WISE que iniciou em 14 de janeiro de 2010 a missão de mapeamento de todo-o-céu em infravermelho. Crédito: Ball/NASA/JPL-Caltech

O NEO (Near Earth Object – Objeto próximo a Terra) denominado 2010 AB78, foi detectado pelo WISE em 12 de janeiro de 2010. O processamento das imagens realizado pelo sofisticado software comparativo do sistema destacou um objeto se movendo em frente de uma retaguarda de estrelas estacionarias. Em seguida os astrônomos confirmaram a descoberta do WISE apontando para o asteróide o telescópio ótico da Universidade do Havaí de 2,2-metros, no cume do Mauna Kea.

Os astrônomos apuraram que o asteróide 2010 AB78 está a 158 milhões de quilômetros da Terra, cerca de 1 quilômetro de diâmetro e orbita o Sol em uma órbita elíptica no plano do Sistema Solar.

Este objeto chega tão perto do Sol quanto a Terra, mas porque sua órbita é obliqua este corpo não passará próximo do nosso planeta. Assim, este asteróide recém descoberto não constitui uma ameaça a Terra no futuro próximo, no entanto, os cientistas pretendem monitorá-lo.

WISE começou sua pesquisa de ‘todo-o-céu’ em 14 de janeiro de 2010. Os astrônomos estimam que o WISE descobrirá em torno de 100.000 asteróides desconhecidos no Cinturão de Asteróides entre Marte e Júpiter e centenas de novos NEOs (objetos próximos da Terra). WISE também irá identificar milhões de novas estrelas e galáxias.

Fonte

The First of Many Asteroid Finds for WISE

Patricia Burchat

O excelente site TED colocou legendas em Português em diversas palestras. Assim, nós aproveitamos para divulgar a excepcional aula da Patrícia Burchat sobre Energia Escura e Matéria Escura.

A física Patricia Burchat elucida dois ingredientes básicos de nosso universo: a matéria escura e a energia escura. Formando 96% do universo, elas não podem ser medidas diretamente, mas sua influência é imensa.

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Palestra da Patrícia Burchat no TED

Para as legendas em Português, dê um clique em “View Subtitles” e selecione a língua de sua preferência.

Apresentações de Patricia Burchat:

• TED 2008: “The search for dark energy and dark matter” (Fev/2008)
• Classes without Quizzes, Out. 2006, and NCN AAPT Keynote Address, Nov/2006. “Dark Matter and Dark Energy:  Mysteries of the Universe”
• Galapagos World Summit Presentation, 22 de junho de 2006: “CP Violation in  the Quark Sector: What have we learned?”
• APS Plenary Talk, 16 de abril de 2005 “Mysteries of Heavy Flavors”
• UC Irvine Seminar, 20 de outubro de 2004: “Quirks in the Search for Pentaquarks”
• Caltech Colloquium, 13 de novembro de 2003: “Physics at the B Factories: Progress and Prospects”
• Classes without Quizzes for Stanford Alumnae, 17 de outubro de  2003: “Matter and Antimatter: Not Quite a Mirror Image”
• AAAS meeting, fevereiro de 2001: “Matter and Antimatter: Not Quite a Mirror Image”

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Recomendamos também assistir o excelente documentário do History Channel sobre Matéria Escura e Energia Escura

Fonte

TED.com: http://www.ted.com/talks/lang/por_br/patricia_burchat_leads_a_search_for_dark_energy.html

David Scott, comandante da Apollo 15, se prepara para deixar cair um martelo geológico de 1,32 kg e uma pena de falcão de 0,03 kg na Lua.

Ao final da última caminhada na Lua, em 1971, o comandante da Apollo 15, David Scott, realizou uma demonstração ao vivo para as câmeras de televisão. Ele segurou um martelo geológico e uma pena, deixando-os cair ao mesmo tempo. Uma vez que na Lua não há atmosfera, o experimento foi feito praticamente no vácuo. Assim, sem a resistência do ar, que temos aqui na Terra, a pena caiu ao mesmo tempo que o martelo, uma conclusão que Galileu Galilei inferiu séculos atrás: todos os objetos liberados ao mesmo tempo caem na mesma taxa de aceleração independentemente de sua massa.

O controlador da missão Joe Allen assim escreveu no relatório científico da missão Apollo 15:

“Durante os minutos finais da terceira atividade extraveicular, uma pequena demonstração experimental foi executada. Um objeto pesado, um martelo geológico de alumínio, 1,32 kg, junto com um objeto leve, uma pena de falcão, 0,03 kg, foram liberados para cair simultaneamente aproximadamente da mesma altura, 1,6 metros, de forma atingir a superfície lunar. Dentro da precisão da liberação simultânea, os objetos foram observados atingindo o solo lunar de forma simultânea, conforme já era esperado pela teoria física conhecida. []”

O astronauta Dave Scott, na missão Apolo 15 na Lua,  falou durante experimento:

“Bem, na minha mão esquerda eu tenho uma pena, na minha mão direita, um martelo. Imagino que uma das razões para estarmos aqui hoje é por causa do cavalheiro chamado Galileu. Há muito tempo atrás ele fez uma descoberta muito significativa sobre objetos em queda em campos gravitacionais; e nós pensamos – que lugar seria melhor para confirmar suas descobertas do que na Lua? Então, pensamos em fazer isso para vocês aqui. A pena, apropriadamente, é de um falcão da Academia da Força Aérea. Eu deixarei cair a pena e o martelo e, assim esperamos, eles atingirão o solo ao mesmo tempo.”

Apollo 15 foi a quarta missão bem sucedida de exploração lunar.

Tripulação da Apollo 15 (da esquerda para a direita): David R. Scott (Comandante), Alfred M. Worden (Piloto do módulo de comando) e James B. Irwin (Piloto do módulo lunar)

Fontes:

http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo_15_feather_drop.html

http://www.nasm.si.edu/collections/imagery/apollo/AS15/a15.htm

Ninguém se machucou aqui, mas tivemos alguns pequenos danos materiais. Isto não deve ser uma surpresa pois afinal o meteorito atingiu o solo em velocidade terminal (~200 a 300 km/h). Lembramos há uma velocidade máxima que um objeto de pequeno porte consegue atingir, não importa de onde veio, pois a atmosfera freia o objeto a dezenas de quilômetros de distância do solo. Assim achar que um objeto de pequeno porte vindo do espaço chegaria na superfície em velocidade supersônica e fumegando é mais um mito irreal criado pelo cinema de Hollywood.

O blog The Maryland Weather apresentou uma imagem do viajante interplanetário. O objeto apresenta uma clara crosta fundida (a superfície enegrecida pelo forte calor gerado devido à interação com a atmosfera), que é  uma evidência de que se trata de um legítimo meteorito.

Neste evento tivemos centenas de testemunhas relatando uma bola de fogo nos céus ao norte do local de queda, em New Jersey, assim a rocha espacial deve ter se movido para o sul. Provavelmente há vários outros pedaços pequenos que também chegaram ao solo, os quais devem estar sendo coletados por estes dias.

Mesmo assim é bem raro conseguirmos coletar pedaços de objetos vindo do espaço em quedas recentes. Além disso, tais objetos são muito valiosos, tanto cientificamente como financeiramente!

Recomendamos que você assista o interessante vídeo-documentário, abaixo, também disponível no artigo da Universe Today: Meteorite Smashes Through Roof of Doctor’s Office (Video)

Fontes

Bad Astronomy: Meteorite hits in Lorton Virginia

Universe Today: Meteorite Smashes Through Roof of Doctor’s Office (Video)

The Washington Post: Almost-close encounter: Meteorite hits Lorton doctor’s office

Maryland Weather: Monday’s meteor fell on Lorton, Va. doctors’ office

Raro evento: um rapaz alemão foi atingido por um meteorito. Será mesmo verdade? Ou Hoax?

Há pelo menos uma cratera de impacto em cada continente na Terra.

Algumas das crateras mais antigas conhecidas têm mais de 2 bilhões de anos de idade. Por outro lado, uma das mais recentes, próxima ao rio Tunguska na Sibéria (ainda não confirmada), atribuída a estrutura geológica encontrada no fundo do lago Cheko, surgiu em 1908, ou seja, há pouco mais de 100 anos. O asteróide 2008 TC3 que caiu no deserto do Sudão em 2008 e foi acompanhado pelos astrônomos antes e durante a sua queda apenas queimou na atmosfera e não gerou propriamente uma cratera de impacto.

Ao todo, em nosso planeta, já foram catalogadas 176 crateras de impacto, mas somente 46 destas são consideradas de alta significância.

A maior cratera encontrada em Sikhote Alin com ~27 metros de diâmetro. Repare no homem na parte de baixo da foto. Este é o evento mais recente catalogado no banco de dados de impactos.

No banco de dados de impactos a cratera catalogada mais recente é a de Sikhote-Alin, na Rússia, 12 de fevereiro de 1947, com ~27 metros de diâmetro, resultado de um impacto que gerou mais outras 120 crateras menores.

Vamos tratar a seguir das 4 maiores crateras de impacto conhecidas e uma possível (maior) cratera ainda a ser confirmada.

#1 Wilkes Land na Antártida

Mapa mostra a cratera de Wilkes Land na Antártida. À direita vemos o tamanho relativo da cratera Chicxulub.

A cratera de impacto Wilkes Land na Antártida é a candidata a maior cratera do planeta. As suas origens ainda não foram confirmadas e assim, ela não pode ainda ser considerada tecnicamente como a maior cratera de impacto da Terra. Com 550 km de diâmetro, esta cratera está sob 2 km de gelo, o que prejudica a comprovação efetiva da sua real formação. Alguns cientistas especulam que são duas crateras distintas, mas isto ainda é uma conjectura. Com a idade estimada de cerca de 250 milhões de anos, se confirmada, pode ser vinculada a massiva extinção Permiano-Triássico, o mais severo evento de extermínio de espécies.

#2 Vredefort na África do Sul

A cratera de impacto Vredefort na África do Sul

A cratera Vredefort é oficialmente a cratera campeã. Com certeza, é a maior cratera conhecida da Terra (Wilkes Land é maior, mas não foi confirmada, como falamos acima), com 250 a 300 km de diâmetro. As suas dimensões não são exatas pois trata-se de uma cratera bem antiga com  2,023 ± 0,004 bilhões de anos de idade. O impacto ocorreu durante a era Paleoproterozóica.

#3 Sudbury Basin no Canadá

Cratera de impacto Sudbury no Canadá

A cratera em Sudbury Basin ocupa a vice-liderança do ranking das crateras do mundo. Sudbury reside no Canadá, surgiu de um impacto há cerca de 1,85 bilhões de anos durante a era Paleoproterozóica. Sudbury Basin fica próximo de outras estruturas geológicas incomuns tais como a Anomatica Magnética de Temagami. Esta enorme cratera repleta de magma contém metais cuja exploração tem sido altamente lucrativa. Lá encontramos níquel, cobre, platina, paládio e ouro em abundância. De fato, a área de Sudbury é uma das maiores zonas de mineração em todo o mundo.

#4 Chicxulub no Golfo do México

Mapa mostra a cratera de Chicxulub na península de Yucatã, Golfo do México

A Cratera Chicxulub na península do Yucatã tem notável importância histórica pois a este impacto foi atribuída a grande extinção K/T responsável pelo fim de quase todas as espécies de dinossauros há 65 milhões de anos. O evento trouxe mudanças climáticas globais que também dizimaram a vida vegetal. Trata-se de uma cratera de impacto com 180 km de diâmetro, terceiro lugar confirmado em tamanho na Terra.

#5 Manicouagan no Canadá

A cratera de Manicouagan no Canadá pode estar vinculada a extinção do período Carniano. Um possível cometa explodiu e gerou esta e mais 4 enormes crateras: Rochechouart na França, Saint Martin em Manitoba, Obolon na Ucrânia e Red Wing em Dakota do Norte.

A cratera de Manicouagan no Canadá tem 100 km de diâmetro, gerada por objeto com cerca de 5 km de tamanho. Esta cratera pode estar associada a um evento multi-impacto responsável pela extinção no final do Carniano. A possível framentação de um cometa gerou um grupo de crateras, além de Manicouagan:  Rochechouart (21 km de diâmetro) na França, Saint Martin (40 km) em Manitoba, Obolon (20 km) na Ucrânia e Red Wing (24 km) em Dakota do Norte.

Estas cinco crateras de impacto (4 confirmadas + 1 candidata) mencionadas são famosas, mas há muitas outras de grande interesse para astrônomos e geólogos. Confira a lista de crateras de impacto no Earth Impact Database.

Sugerimos a leitura de artigos relacionados na Universe Today além do excelente episódio sobre crateras em Astronomy Cast.

Fontes e referências

Universe Today:

• Impact Crater
• Earth’s 10 Most Impressive Impact Craters

Physorg: Largest Ever Killer Crater Found Under Ice in Antarctica

Space.com: Giant Crater Found: Tied to Worst Mass Extinction Ever por Robert Roy Britt

Centauri Dreams: An Ancient Crater Bigger Than Chicxulub

“O espectro de um planeta é como uma impressão digital. O espectro nos fornece informação relevante sobre os elementos químicos que se encontram na sua atmosfera,” disse Markus Janson, primeiro autor do artigo que relata a nova descoberta. “Com esta informação, podemos compreender melhor como é que o exoplaneta se formou e no futuro nós poderemos inclusivamente descobrir possíveis evidências da presença de vida”.

Imagem direta do sistema HR 8799 permitiu a análise do espectro do exoplaneta que aparece nesta foto dentro do círculo. Crédito: ESO/M. Janson

Os pesquisadores capturaram o espectro do exoplaneta gigante gasoso que orbita a jovem e brilhante estrela HR 8799. Este sistema reside a cerca de 130 anos-luz da Terra. A estrela HR 8799 tem 50% mais massa que o Sol e hospeda um sistema planetário que se assemelha a um modelo em larga escala do nosso próprio Sistema Solar. Em 2008, três exoplanetas gigantes foram detectados por outra equipe de pesquisadores. Os exoplanetas têm massas compreendidas entre 7 e 10 vezes a massa de Júpiter. Estão entre 20 e 70 vezes mais afastados da sua estrela hospedeira do que a Terra está do Sol; o sistema possui também dois cinturões de objetos menores, semelhantes aos cinturões de asteróides e de Kuiper do nosso Sistema Solar.

“O nosso alvo era o exoplaneta no meio dos três, que tem aproximadamente 10 vezes a massa de Júpiter e apresenta uma temperatura de cerca de 800 graus Celsius,” disse o membro da equipe Carolina Bergfors. “Após mais de cinco horas de tempo de exposição, conseguimos retirar o espectro do exoplaneta da radiação da estrela, que é muitíssimo mais brilhante.”

Através da análise do espectro da radiação de um exoplaneta os cientistas conseguirão determinar sua composição química. Crédito: ESO/M. Janson

O espectro de exoplaneta capturado diretamente é um feito inédito

Esta é a primeira vez que o espectro de um exoplaneta orbitando uma estrela normal do tipo solar foi obtido de maneira direta. Anteriormente, os únicos espectros obtidos necessitavam que um telescópio espacial observasse a passagem de um exoplaneta por detrás da estrela hospedeira, num chamado “eclipse exoplanetário”. Seguidamente, o espectro podia ser obtido comparando a radiação vinda da estrela antes e depois do referido eclipse. No entanto, este método só pode ser aplicado se a orientação da órbita do exoplaneta é a exata, o que acontece apenas para uma pequena fração de todos os sistemas exoplanetários. O presente espectro, por outro lado, foi obtido a partir de um telescópio terrestre, utilizando o Very Large Telescope do ESO (VLT), em observação direta do exoplaneta, um cenário que independe da orientação da órbita.

Este é um resultado extraordinário, uma vez que a estrela hospedeira é dezenas de milhares de vezes mais brilhante que o exoplaneta. “É como tentar ver do que é composta uma vela, observando-a a uma distância de dois quilômetros, ao pé de uma lâmpada tremendamente brilhante de 300 Watts”, disse Janson.

Esta descoberta foi possível graças ao NACO, instrumento que trabalha no infravermelho, no sistema VLT, apoiando-se na capacidade do sistema de óptica adaptativa do VLT ^[3]. Esperamos em breve obter imagens e espectros ainda mais precisos de exoplanetas gigantes com o instrumento de próxima geração SPHERE, a ser instalado no VLT em 2011, e também através do futuro European Extremely Large Telescope, em construção.

Nova descoberta trás mais questões

Os novos dados mostram que a atmosfera que envolve este tipo exoplaneta ainda não está bem explicada pelos astrônomos. “Os riscos observados no espectro não são compatíveis com os modelos teóricos atuais,” explicou o co-autor Wolfgang Brandner. “É preciso levar em consideração uma descrição mais detalhada das nuvens de poeira atmosférica ou, de uma maneira alternativa, aceitar que a atmosfera tem uma composição química diferente da anteriormente prevista”.

Os astrônomos esperam obter rapidamente as impressões digitais dos outros dois planetas gigantes do sistema HR 8799 para poder comparar entre si, pela primeira vez, os espectros de três exoplanetas pertencentes a um mesmo sistema. “Assim, iremos entender de uma melhor forma os processos que levam à formação de sistemas planetários como o nosso,” conclui Janson.

Imagem do sistema HR 8799 mostrando seus 3 exoplanetas conhecidos, descobertos pelos astrônomos dos observatórios Gemini e Keck (W.M. Keck Observatory)

Observações

[1] Como costumamos vemos no arco-íris, a luz branca pode dividir-se em diferentes cores. Os astrônomos separam artificialmente a luz que recebem de objetos distantes nas suas diferentes cores (ou “comprimentos de onda”). No entanto, enquanto nós conseguimos com nossa visão distinguir até seis cores no arco-íris, os astrônomos conseguem mapear centenas de nuances coloridas, produzindo um espectro – o registro das diferentes quantidades de radiação que o objeto emite em cada banda de cor estreita. Os detalhes do espectro – os padrões das intensidades relativas das radiações emitidas em determinadas cores – fornece sinais incontestáveis sobre a composição química dos elementos presentes na fonte analisada, que produzem essa radiação. Assim, a espectroscopia, torna-se uma ferramenta fundamental de investigação astronômica.

[2] Em 2004, os astrônomos utilizaram o NACO, montado no VLT, para obter uma imagem e um espectro de um objeto com 5 vezes a massa de Júpiter em torno de uma anã castanha – uma “estrela falhada”, que não tem massa suficiente para realizar a nucleossíntese. Pensa-se, no entanto, que o par se terá formado ao mesmo tempo, como um pequeno binário estelar, em vez da companheira se formar num disco em torno da anã castanha, como um sistema estrela-planeta (ver ESO 28/04, ESO 15/05 e ESO 19/06).

[3] Os telescópios montados na superfície terrestre são atingidos pelo efeito de espalhamento de uma imagem pontual devido à turbulência atmosférica. Esta turbulência faz com que as estrelas pisquem de um modo que muito delicia os poetas, mas que frustra os astrônomos, uma vez que destrói os detalhes mais pormenorizados de uma imagem. No entanto, com as técnicas de óptica adaptativa, esta lacuna pode ser minimizada de maneira a que o telescópio produza imagens tão nítidas quanto possível, ou seja, que se aproximam das condições de observação conseguidas a partir dos telescópios espaciais (como o Hubble e o Herschel). Os sistemas de óptica adaptativa funcionam por meio de um espelho deformável controlado por computador, que neutraliza a distorção da imagem originada pela turbulência atmosférica. Baseia-se em correções ópticas feitas em tempo real, calculadas a alta velocidade (centenas de vezes por segundo) a partir de imagens obtidas por uma câmara especial que monitora a radiação emitida por uma estrela de referência.

Este trabalho foi apresentado em artigo na revista Astrophysical Journal (“Spatially resolved spectroscopy of the exoplanet HR 8799 c”, por M. Janson et al.).

A equipe de pesquisa foi composta por M. Janson (Universidade de Toronto, Canadá), C. Bergfors, M. Goto, W. Brandner (Instituto Max-Planck para a Astronomia, Heidelberg, Alemanha) e D. Lafrenière (Universidade de Montreal, Canadá). Dados preparatórios  preliminares foram obtidos com o instrumento IRCS montado no telescópio Subaru.

Fontes e referências

ESO: VLT Captures First Direct Spectrum of an Exoplanet

Nova técnica permite a descoberta de exoplanetas em imagens antigas do acervo do telescópio Hubble

Concepção artística de Sedna (NASA). Corpos massivos, como Sedna, orbitam além da órbita de Plutão.

Alguns astrônomos especulam que talvez exista um planeta do tamanho de Marte ou da Terra poderia estar espreitando nos limites de nosso Sistema Solar. No entanto, até os mais avançados telescópios espaciais lançados em 2009 têm poucas possibilidades de encontrar um objeto em tais distâncias.

Um mundo como esse, se porventura existir, teria possivelmente uma órbita muito além de Plutão ou dos planetas anões similares no que orbitam no Sistema Solar exterior. Provavelmente seria um mundo que nos lembraria uma versão criogênica de Marte ou a Terra, no melhor caso, um lugar inadequado para a existência da vida como a conhecemos. Além disso, este corpo não estaria solitário.

“Quando nós formos escrever a história definitiva do Sistema Solar, é muito mais provável que existam cerca dos 900 planetas a mais que os clássicos 9 planetas com os quais crescemos sabendo”, disse Alan Stern, cientista planetário, eleito em 2007 entre as 100 pessoas mais influentes no mundo segundo a revista Times.

Essa pintura mostra o planeta-anão Éris, também conhecido como 2003UB313 que habita os confins do nosso sistema Solar. O Sol pode ser visto bem distante. Éris é maior e mais massivo que Plutão e orbita a uma distância 3 vezes mais distante do Sol. A descoberta de Éris provocou a revisão da categorização dos objetos do sistema Solar que culminou no rebaixamento de Plutão (Imagem: R Hurt (SSC/Caltech) / JPL-Caltech / NASA).

No entanto, apenas uma pequena parte destes potenciais descobrimentos poderia alcançar o tamanho da Terra, em comparação com o enxame de corpos do tamanho de Plutão ou de Éris que Stern e outros astrônomos esperam encontrar.

Cada objeto – seja um planeta, planeta anão ou outro tipo de objeto – serviria como uma cápsula do tempo congelada que poderia revelar muito sobre a evolução inicial do Sistema Solar. Poderia até forçar a os cientistas a repensar a definição de planeta, tendo em vista a controvertida degradação de Plutão à categoria dos planetas anões.

Além do Cinturão de Kuiper

A desclassificação de Plutão da categoria ‘planeta’ foi provocada em parte pela descoberta de um número de objetos planetários menores no Sistema Solar exterior. Os planetas anões como Éris, Makemake e Haumea ocupam uma abarrotada região gelada mais além de Netuno conhecida como o Cinturão de Kuiper. Mas não tem aparecido um planeta do tamanho de Marte o a Terra nessa região do sistema Solar.

Michael E. Brown

“Para o Cinturão de Kuiper, já podemos afirmar com segurança que não há nada do tamanho de Marte ou da Terra, uma vez que seus efeitos dinâmicos seriam facilmente visíveis”, disse Mike Brown, astrônomo da Caltech que liderou equipes que descobriram Éris e outros objetos trans netunianos.

Um dos mais antigos candidatos a planeta anão descobertos por Brown, Sedna, ocupa uma estranha órbita elíptica entre o Cinturão de Kuiper e a mais distante Nuvem de Oort — um possível sinal de uma influência gravitacional de outro mundo tão grande como a Terra, segundo sugeriram alguns astrônomos. Mas Brown suspeita que um objeto tão grande já teria forçosamente sido observado no cinturão de Kuiper.

Brown e Stern dizem que a Nuvem de Oort representa um local mais provável para mundos do tamanho da Terra ou de Marte. A Nuvem de Oort rodeia nosso Sistema Solar com bilhões de corpos gelados em distâncias de 50.000 vezes a que separa do Sol da Terra.

“Quando inspecionarmos além do Cinturão de Kuiper, na região de Sedna ou a Nuvem de Oort, sempre pode haver objetos escondidos, se estiverem ainda mais distantes”, disse Brown a SPACE.com.

Como é que eles chegaram lá?

Brown comenta que se porventura no futuro descobrirmos objetos maiores (tipo Marte ou Terra) no Sistema Solar exterior, tal achado poderá sugerir que os cientistas possuem uma idéia equivocada de como se formam os planetas ou que o Sistema Solar inicial teria mais matéria disponível do que estimamos anteriormente.

“Todavia, mais interessante para mim, é que este novo objeto faria parte de uma classe completamente nova de corpos de grande tamanho”, disse Brown. “Não temos corpos de tamanho planetário ricos em gelo no Sistema Solar, assim, não sabemos efetivamente que aspecto estes objeto teriam e como funcionariam”.

Stern tem suporta há muito tempo a idéia da existência de muitos corpos do tamanho de planetas orbitando no Sistema Solar exterior. Ele se referiu aos modelos de simulação computacional que mostram como poderiam ter se formado planetas de tamanho médio durante a criação caótica de gigantes gasosos como Júpiter, quando escombros pequenos se acumularam para formar corpos maiores.

“Os planetas gigantes limparam gravitacionalmente regiões entre eles, sendo cada um capaz de arremessar alguns planetas de tamanho médio e pequeno em direção das profundidades do Sistema Solar”, explica Stern.

Ilustração de Éris e sua lua Dysnomia com o Sol ao fundo, à esquerda.

Defina o que é um ‘planeta’ para mim!

Novas descobertas de tais planetas de tamanho mediano ou pequeno, que hipoteticamente residem nos confins do Sistema Solar, provocariam renovadas dúvidas a respeito das regras criadas pela União Astronômica Internacional (IAU) em 2006. Stern tem criticado severamente a decisão da IAU, a qual discriminou Plutão por causa da sua localização no Sistema Solar, uma vez que Plutão não limpou sua órbita.

“A IAU está lentamente começando a compreender que cometeu um grave erro”, afirmou Stern. Ele prevê que a organização irá revogar sua decisão de 2006 se surgirem novas descobertas de objetos com dimensões planetárias no futuro.

Por outro lado Mike Brown considera a decisão da IAU como uma “definição muito clara” que tem efetiva utilidade científica. Mas Brown também reconhece as prováveis complicações se ocorrerem possíveis descobertas de planetas no Sistema Solar exterior do tamanho de Marte o a Terra.

“Parece óbvio que se descobrirmos algo do tamanho da Terra, todo mundo iria chamá-lo de planeta”, disse Brown. “E assim voltaríamos à prancheta de desenho, infelizmente”.

Distribuição dos objetos do Sistema Solar Exterior

Uma questão de quando vai acontecer…

A proposta de planetas maiores longínquos pode ter que esperar até que melhore a detecção científica. Stern comparou a busca com os atuais telescópios espaciais a “olhar o céu através de um canudinho de refrigerante”, uma vez que a maior parte dos telescópios tem uma visão extremadamente estreita do céu. Até mesmo os telescópios mais poderosos só conseguem observar diretamente objetos das dimensões de um planeta como a Terra ou Marte em até cerca de 10 vezes a distância de Plutão.

Dimensões do Sistema Solar, passando pela órbita de Sedna até a Nuvem de Oort

Agora, a nova sonda WISE da NASA trás alguma potencial possibilidade de vislumbrar um planeta em primeiro plano através do estudo infravermelho de todo o céu, concordam Brown e Stern. Mas ambos também têm grandes esperanças no Grande Telescópio de Estudo Sinóptico, o qual deveria ser capaz de observar objetos do tamanho da Terra até 1.000 unidades astronômicas (UA), cerca de 20 vezes a distância máxima (afélio) de Plutão ao Sol (49,5 UA)

Esses 1.000 UA ainda são bem curtos em comparação com a vastidão da Nuvem de Oort, a qual ocupa uma região de dezenas de milhares de UA. Ainda assim, Stern sugere que a futura exploração espacial poderá até alcançar os irmãos longínquos da Terra — esta atitude de que “podemos fazê-lo” talvez reflita nos papéis dos pesquisadores encarregados da sonda New Horizons da NASA que vai investigar Plutão em julho de 2015.

“A Nuvem de Oort é como o ‘Ártico do Sistema Solar’, com todo tipo de objetos por lá”, disse Stern. “Simplesmente nós ainda não temos uma escada bastante grande para subir e darmos uma olhada”.

Fonte

Space.com: Earth-Sized World Could Lurk in Outer Solar System por Jeremy Hsu

Dimensões do Sistema Solar, até a Nuvem de Oort

]]> http://eternosaprendizes.com/2010/01/18/a-procura-do-planeta-x-podera-um-mundo-do-tamanho-da-terra-estar-orbitando-no-sistema-solar-exterior/feed/ 3 http://eternosaprendizes.com/2010/01/17/hirise-revela-contornos-pseudo-geometricos-em-alto-relevo-na-paisagem-marciana/ http://eternosaprendizes.com/2010/01/17/hirise-revela-contornos-pseudo-geometricos-em-alto-relevo-na-paisagem-marciana/#comments Sun, 17 Jan 2010 17:00:29 +0000 ROCA http://eternosaprendizes.com/?p=8112 Em 13 de janeiro de 2010 o time do programa HiRISE da Universidade do Arizona liberou intrigantes novas imagens de Marte. Alfred McEwan, membro do time do programa HiRISE, Universidade do Arizona, comentou as descobertas.

1) Relevos intrigantes na bacia de Hellas

IMAGEM 1: (ESP_016022_1420) interessantes contornos em alto-relevo na bacia de Hellas em Marte. Crédito: NASA / JPL / Universidade do Arizona / HiRISE

O piso da bacia de Hellas em Marte é muitas vezes obscurecido pela névoa atmosférica e a poeira, mas tende a ser bastante claro nesta época do ano, quanto ocorre a primavera no norte e outono no sul do planeta vermelho.

Na imagem acima HiRISE nos apresenta relevos intrigantes no chão da bacia de Hellas, em formatos muito estranhos. Aqui, explicou McEwan, os materiais parecem ter corrido de maneira viscosa, como o gelo, na superfície da bacia de Hellas. As características de fluxo viscoso são mais comuns nas latitudes médias de Marte, mas os da bacia de Hellas são especialmente únicos, por razões desconhecidas.

Esta sub-imagem mostra uma área interessante colorida (as áreas avermelhadas têm mais poeira).

2) A simetria das dunas

IMAGEM 2: (ESP_016036_1370) a simetria das dunas marcianas. Crédito: NASA / JPL / Universidade do Arizona / HiRISE

Dunas de areia ficam represadas no fundo de muitas crateras marcianas. Este é um exemplo de uma cratera em Noachis Terra, a oeste da bacia de impacto gigante chamada Hellas.

McEwan disse que as dunas aqui são lineares, provavelmente criadas devido a alguma mudança na direção do vento. Em alguns lugares, cada duna é muito semelhante às dunas adjacentes, incluindo uma banda avermelhada (colorida pela poeira) nas encostas voltadas para o nordeste.

Os campos de dunas em Marte são similares aos que se vê em Titã, embora não sejam tão grandes. Grandes pedregulhos angulosos marcam o chão entre as dunas, nesta belíssima imagem.

3) Depósitos brilhantes trazem evidências da existência de água ácida

IMAGEM 3: (PSP_003579) variações cromáticas em depósitos brilhantes em um platô próximo ao Juventae Chasma na região de Valles Marineris. Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona/HiRISE

Esta intrincada visão mostra variações cromáticas de depósitos de camadas brilhantes em um platô perto de Juventae Chasma em Valles Marineris.

Um manto marrom cobre partes dos depósitos brilhantes. Esta impressionante imagem cobre uma área de 1,2 quilômetros de diâmetro. Os pesquisadores encontraram nestes depósitos brilhantes a evidência da presença de silicatos de opalina e sulfatos de ferro, consistentes com a baixa temperatura e a atuação de água ácida em materiais basálticos.

Os cientistas concluíram que esta atividade aquosa afetou este platô após a formação dos cânions vizinhos. Embora a fonte da água e dos sedimentos desta região permaneçam um mistério, a forte correlação entre o solo fluvial e os depósitos das camadas brilhantes nesta região apontam para a ocorrência de precipitações consistentes, forte erosão e formação de depósitos fluviais durante a Era Hesperiana de Marte ( entre 3,5 e 1,8 bilhões de anos atrás) neste platô que fica adjacente a Valles Marineris.

Outras imagens desta observação podem ser consultadas aqui: http://hirise.lpl.arizona.edu/PSP_003579_1755.

4) Dunas cobertas de gelo

IMAGEM 4: (ESP_016087_2595) Dunas cobertas de gelo dentro de uma cratera em Marte. Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona/HiRISE

Esta bela foto mostra dunas cobertas de gelo dentro de uma cratera marciana.

Candy Hansen da HiRISE disse que onde não há dunas, o gelo de forma em camadas ininterruptas. Sobre as dunas, entretanto, riscos escuros se formam quando o material da superfície sob o gelo se movimenta e se deposita sobre o gelo. Em alguns casos este material móvel provavelmente desliza abaixo nas faces das dunas, enquanto em outros casos o material pode ser ejetado em um processo de liberação gasosa similar ao que ocorre quando se remove uma rolha de uma garrafa de champanhe.

5) Cratera de impacto recente? ou não?

IMAGEM 5: (ESP_015962_1695) uma cratera de impacto recente, não detectada pela Viking em 1976? ou não? Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona/HiRISE

A cratera de impacto acima provavelmente é bem recente, uma vez que ela não aparece em imagens prévias tiradas pela Viking em 1976. Por outro lado, uma outra explicação é que quando a Viking fotografou a região, a área da cratera poderia estar coberta por uma tempestade de areia, obscurecendo a cratera. McEwan disse que o time da HiRISE suspeita que a cratera é mais antiga pois em alta resolução aparecem características que não vemos em crateras jovens.

Imagem em alta resolução da cratera mostra texturas não encontradas em crateras recentes. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona/HiRISE

Fontes e referências

Universe Today: Stunning New Views From HiRISE; Plus Big Announcement? por Nancy Atkinson

Mars Reconnaissance Orbiter: Martian Landform Observations Fill Special Journal Issue

HiRISE: Martian Landform Observations Fill Special Issue of “Icarus”

Icarus

A estrela gigante azul Rigel e a Nebulosa da Cabeça da Bruxa fotografadas por Rogélio Bernal Andreo

Esta sugestiva nebulosa de reflexão à esquerda está ligada diretamente a brilhante estrela Rigel, à direita na foto, na constelação de Órion.

Conhecida formalmente como IC 2118, a Nebulosa da Cabeça da Bruxa brilha refletindo a luz emanada pela estrela gigante azul Rigel.

Assim, é a poeira cósmica desta nebulosa peculiar que reflete a luz.

A reflexão azul da poeira cósmica

A cor azulada da Nebulosa da Bruxa e também da poeira ao redor de Rigel é causada não só pela cor azul de Rigel mas também porque os grãos de poeira reflete a luz nas freqüências do azul mais eficientemente que no espectro do vermelho. Trata-se do mesmo processo físico que causa a cor azul do céu diurno no céu da Terra, embora os compostos responsáveis pelo espalhamento na atmosfera terrestre sejam as moléculas de nitrogênio e oxigênio.

Rigel, a Nebulosa da Cabeça da Bruxa, o gás e a poeira que os envolve residem a 800 anos luz de distância da Terra.

A Nebulosa da Cabeça de Bruxa capturada pelo Star Shadows Remote Observatory (Steve Mazlin, Jack Harvey, Rick Gilbert, Teri Smoot, Daniel Verschatse)

RIGEL (β Orionis) segundo Jim Kaler:

Assim como sua rival vermelha classe M em Orion, Betelgeuse, Rigel (β Orionis) também é uma estrela super-gigante, mas completamente diferente de α Orionis. Rigel contrasta com a vermelha Betelgeuse devido a sua cor azul (na realidade um branco azulado), a cor padrão das estrelas da classe espectral B (subclasse B8).

Seu nome vem também da mesma raiz árabe que a Betelgeuse, originalmente “rijl al-jauza,” que significa o pé de Al-Jauza, ou em árabe, o “Ente Único Central”.

Para nós Rigel está associada ao pé do mítico caçador Órion. Embora Rigel seja denominada Beta Orionis (a ’segunda’ de Órion), sua brilhante magnitude quase zero (0,12) é eventualmente mais intensa que Alfa Orionis (Betelgeuse) o que pode indicar que Betelgeuse era mais brilhante que Rigel quando ganhou sua designação, ou talvez Bayer tenha apenas considerado as posições relativas das estrelas para designá-las.

Comparação do tamanho entre Rigel e o Sol

Rigel está entre as estrelas mais brilhantes do céu, em 7º lugar de magnitude visual, logo atrás de Capella da constelação Auriga. Rigel se situa a uma distância de 860 anos luz  e brilha com a força de 85.000 Sóis, considerando a intensa radiação ultravioleta de sua superfície com a temperatura aquecida de 11,500 Kelvin (o dobro do Sol que tem a temperatura de 5.750 Kelvin). Rigel é uma estrela super-gigante, com um diâmetro de ~74 vezes o do Sol, 0,34 UA, tem o tamanho da ordem da órbita de Mercúrio.

Os estudos da estrutura estelar e sua evolução indicam que Rigel tem a massa que quase 18 vezes e apenas 10 milhões de anos de idade e devido a sua massa irá eventualmente explodir como uma supernova tão brilhante como nossa Lua em quarto crescente. Rigel é na verdade um sistema quádruplo de estrelas onde o par Rigel BC é uma dupla de estrelas tênues, separadas entre si por 100 UA, com magnitude 7. A dupla Rigel BC dista 2.500 UA (60 vezes a distância Plutão x Sol) de Rigel A e leva 25.000 anos para dar uma volta em torno do centro de massa do sistema Rigel. A dupla Rigel BC orbita entre si em 400 anos. A quarta estrela do sistema, Rigel D, dista 11.500 UA da estrela principal, com magnitude 15, trata-se de uma anã laranja classe K que leva 250 milhões de anos para circundar o trio Rigel ABC.

Rigel dista 40 anos-luz da Nebulosa de Cabeça da Bruxa o que mostra a energia desta fantástica super-gigante azul, excitando a poeira cósmica desta nebulosa de reflexão.

No vídeo abaixo podemos visualizar uma comparação dos tamanhos da Terra, Sol, Rigel e VY Canis Majoris:

Fontes e Imagens

Jim Kaler (Stars): Rigel

APOD:

• Rigel and the Witch Head Nebula – Crédito©: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)
• A Witch by Starlight – Crédito©: Star Shadows Remote Observatory (Steve Mazlin, Jack Harvey, Rick Gilbert, Teri Smoot, Daniel Verschatse)

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Duas estrelas colidem para formar uma estrela rejuvenescida azul. Crédito da ilustração: Barry Roal Carlsen/Universidade de Wisconsin-Madison.

As últimas observações das “rejuvenescidas azuis”, estrelas atípicas que aparentam ser bem mais jovens que a demais do aglomerado estelar aos quais pertencem, têm proporcionado dois modelos diferentes sobre sua origem. Segundo dois artigos publicados na revista Nature estas estrelas massivas podem se formar a partir da colisão de duas estrelas pré-existentes ou mediante uma transferência de massa de uma estrela para outra em um sistema binário de contato.

[ Nos vídeos acima vemos o aglomerado globular M30, formado há 13 bilhões de anos, foi descoberto em 1764 por Charles Messier. Localizado a cerca de 28.000 anos luz de distância da Terra, este aglomerado estelar contém várias centenas de milhares de estrelas em uma região de apenas 90 anos luz de diâmetro ]

As estrelas rejuvenescidas azuis, corpos mais quentes e massivos do que seria esperado para sua idade aparente, são encontradas em aglomerados estelares onde os astrônomos estimam que todas as suas estrelas se formaram ao mesmo tempo. Sabemos que as estrelas massivas esgotam seu combustível nuclear mais rápido que as demais de baixa massa e saem da seqüência principal rapidamente. Assim, os cientistas consideram surpreendente que as estrelas rejuvenescidas consigam durar bem mais tempo e não tenham se transformado em gigantes vermelhas ou em remanescentes inertes, mais conhecidos como as anãs brancas.

A ilustração demonstra duas maneiras pelas quais as estrelas rejuvenescidas (blue stragglers) se formam em aglomerados globulares. Na parte superior vemos o modelo colisional onde duas estrelas de menor massa em um ambiente agrupado experimentam uma colisão, fundindo-se em uma estrela azul mais quente. Na ilustração inferior vemos a vampirização realizada pela estrela menor que rejuvenesce roubando o hidrogênio de sua companheira gigante. Crédito: ESA/NASA/Hubble

Uma possível explicação é que as rejuvenescidas azuis se originam a partir de estrelas normais que tem sofrido um recente aumento de massa, seja através de uma colisão e fusão com outra estrela ou mediante uma transferência de massa entre companheiras binárias. Agora, segundo dois estudos publicados na Nature, parece que ambos os mecanismos de transformação estão funcionando.

O investigador Francesco Ferraro, da Universidade de Bolonha (Itália), e seus companheiros informam da existência de duas populações distintas de rejuvenescidas azuis no aglomerado globular M30, uma mais avermelhada que a outra. Os cientistas mostram evidências de que as estrelas mais avermelhadas se formaram mediante transferência de massa entre as binárias, enquanto que as estrelas mais azuladas se formaram mediante colisões estelares.

Por outro lado, Robert Mathieu e Aaron Geller, da Universidade de Wisconsin (EE UU), estudaram as rejuvenescidas azuis em outro aglomerado de nossa galáxia, o aglomerado aberto NGC 188. Estes investigadores comprovaram que 76% das rejuvenescidas azuis do aglomerado se encontravam em sistemas binários, em uma freqüência três vezes maior que a encontrada entre as estrelas normais.

A raiz desta observação e algumas características incomuns das órbitas binárias, os autores concluíram que a maioria das rejuvenescidas azuis do NGC 188 se formaram a partir de sistemas estelares múltiplos e que tanto a transferência de massa como as colisões estelares estavam presentes.

Fontes

Ciência Kanija: Novas pistas sobre a origem das estrelas rejuvenescidas azuis

SINC: Nuevas pistas sobre el origen de las estrellas rezagadas azules

Eurekalert: Stellar mosh pit, complete with crashing stars, resolves a mystery

ESA Hubble: Vampires and collisions rejuvenate stars

Universidade de Bolonha: EVEN STARS UNDERGO COSMETIC FACE LIFTING – COLLISIONS & VAMPIRISM: THIS IS HOW STARS REMAIN YOUNG

Artigo Científico: Two distinct sequences of blue straggler stars in the globular cluster M30

Imagens

http://www.news.wisc.edu/newsphotos/blueStragglerStar09.html

http://www.spacetelescope.org/images/html/heic0918b.html

http://www.bo.astro.it/m30/m30/m30_gallery.html

Nesta animação o 2010 AL30 aparece como um tênue risco branco que se move entre as estrelas. No momento da captura dessas imagens estava passando um satélite que deixou um risco mais brilhante. Crédito da imagem: Alberto Quijano Vodniza e Rafael Rojas Pereira.

Um estranho objeto que deixou alguns observadores questionando se o mesmo se tratava de  lixo espacial foi apenas mais um pequeno asteróide que passou raspando a Terra como o 2009 DD45, sem danos, na quarta-feira.

Os astrônomos sabiam que esta pedra espacial não iria chocar-se com a Terra. O objeto fez sua aproximação máxima as 12:45 GMT do dia 13 de janeiro de 2010, passando a uma distância de aproximadamente 130.000 km de nosso planeta, com magnitude visual +14. A distância de 130.000 km corresponde a quase 1/3 da distância média entre a Terra e a Lua (!). Para entender o que representa isso, clique aqui nesta imagem.

[ 73 exposições de 1 segundo mostra o asteróide 2010 AL30. Crédito do vídeo:Patrick Wiggins ]

O asteróide 2010 AL30 teve sua descoberta anunciada na segunda-feira, 11 de janeiro, 2 dias antes da sua passagem. Ele é relativamente pequeno, com 11 metros de diâmetro (um objeto deste porte se for rochoso explode na atmosfera, se for de ferro pode chegar ao solo, mas com danos mínimos).

Houve uma forte especulação se o objeto era parte de alguma espaçonave, mas os cientistas da NASA concluíram que se trata apenas de uma pedra cósmica passando perto da Terra.

Imagem do asteróide 2010 AL30 fotografada em 11 de janeiro de 2010 pelos astrônomos do observatório Skylive-Grove Creek, na Austrália. Crédito: Ernesto Guido/Giovanni Sostero/Remanzacco Observatory.

“Eu olhei este objeto atenciosamente em 11/janeiro, pela manhã, e concluí que não era um objeto artificial”, disse Paul Chodas, cientista do programa NEO (Near Earth Object) da NASA.

O que torna o 2010 AL30 estranho é sua órbita que tem a duração de quase 1 ano terrestre. Este fato levou as especulações se o mesmo era um componente de alguma espaçonave lançada no passado recente.

Imagem liberada em 11 de janeiro de 2010 pelo Near-Earth Object Program Office da NASA/JPL mostra a trajetória do Asteróide 2010 AL30 durante sua passagem pela Terra em 13 de janeiro de 2010. Crédito: NASA/JPL

Mas Chodas disse que a trajetória deste asteróide não é do tipo que se ajusta ao padrão de uma espaçonave fora da órbita terrestre ou de detritos associados a missões lunares. O asteróide, inclusive, estava bem distante da Terra durante as missões Apollo dos anos 60 e 70, quando escombros artificiais foram lançados ao espaço próximos a Lua, disse Chodas.

O 2010 AL30 não é a única pedra espacial que está passando próxima a Terra nesta semana. Outro objeto recém descoberto, o 2010 AG30, 13 metros de diâmetro, irá passar na quinta-feira em uma distância confortável de 1 milhão de quilômetros da Terra.

Segundo a equipe da NASA do programa NEO (Don Yeomans, Paul Chodas, Steve Chesley & Jon Giorgini), um objeto como este, com 10 a 15 metros de diâmetro é apenas um dos 2 milhões de corpos que estão próximos da Terra. Além disso é esperado, normalmente, que um destes corpos passe próximo da Terra semanalmente, a uma distância da ordem  da que separa a Terra da Lua (~400.000 km).

Encontros previstos para Janeiro/2010 (na última semana) de acordo com a SpaceWeather.com:

Até 14/01/2010 há 1092 asteróides potencialmente perigosos catalogados (PHA).

Referências

Space.com: Weird Object Zooming by Earth Wednesday is Likely an Asteroid por Tariq Malik

Spaceweather.com

Universe Today:

• Asteroid or Space Junk? Object Makes Close Pass by Earth Wednesday por Nancy Atkinson
• Images and Videos of 2010 AL30 por Nancy Atkinson

Space Daily

NASA – NEO program: Small Asteroid 2010 AL30 To Fly Past The Earth

Eternos Aprendizes:

• Asteróide 2009 DD45 passou de raspão pela Terra nesta segunda-feira
• A Terra pode receber impacto similar ao de Júpiter?
• Vamos vigiar os asteróides e objetos perigosos?

]]> http://eternosaprendizes.com/2010/01/13/2010-al30-passou-perto-da-terra-asteroide/feed/ 10 http://eternosaprendizes.com/2010/01/13/chandra-estuda-fonte-ultra-luminosa-de-raios-x-que-revela-um-buraco-negro-massivo-destrocando-uma-ana-branca/ http://eternosaprendizes.com/2010/01/13/chandra-estuda-fonte-ultra-luminosa-de-raios-x-que-revela-um-buraco-negro-massivo-destrocando-uma-ana-branca/#comments Wed, 13 Jan 2010 15:00:22 +0000 ROCA http://eternosaprendizes.com/?p=8030

NGC 1399: imagem composta do que se conhece como fonte de raios-X ultra luminosa (ULX). Crédito: Raios-X - NASA/CXC/UA/J. Irwin et al. Óptico - NASA/STScI

Observações do observatório espacial de raios-X Chandra revelaram uma rara fonte ultra luminosa de raios-X (ULX) em um denso aglomerado de estrelas anciãs.

Novos resultados do Observatório Chandra de Raios-X da NASA e os telescópios Magalhães sugerem que um denso remanente estelar tem sido arrancado por um buraco negro de 1.000 vezes a massa do Sol. A confirmação desta descoberta será uma dupla jogada cósmica:

1. Uma evidência sólida da existência de um buraco negro de massa intermediária, que tem sido um tema muito debatido entre os astrônomos;
2. Marcaria a primeira vez a observação de um buraco negro de tal classe a destroçar uma estrela.

Este cenário está baseado em recentes observações do Chandra, as quais revelaram uma rara fonte de raios-X ultra luminosa (ULX) em um denso aglomerado de estrelas velhas. Além disso, há observações ópticas que demonstraram uma peculiar mescla de elementos associados com a emissão de raios-X. Juntando estas evidências, pode-se concluir que se trata de um caso em que a emissão de raios-X foi produzida por escombros de uma anã branca destruída estão sendo aquecidos ao caírem dentro de um buraco negro massivo. Por outro lado, a emissão luminosa nas freqüências da luz visível foi originada a partir de restos mais distantes iluminados por estes raios-X.

Estrela sendo consumida por um Buraco Negro

A intensidade da emissão de raios-X classifica a fonte como uma “fonte ultra luminosa de raios-X” (ULX), o que significa que é mais luminosa que qualquer outra fonte de raios-X estelar conhecida, mas menos luminosa que as fontes de raios-X super brilhantes (originadas em núcleos galácticos ativos) associados aos buracos negros supermassivos nos núcleos das galáxias. A natureza das ULXs é um mistério, mas uma hipótese é que algumas das ULXs são buracos negros com massas entre centenas e vários centenas de milhares de vezes a do Sol, um intervalo intermediário entre os buracos negros de massa estelar e os buracos negros supermassivos situados nos núcleos das galáxias.

Esta ULX está em um aglomerado globular, um velho e abarrotado conglomerado de estrelas. Os astrônomos têm suspeitado que os aglomerados globulares possam conter buracos negros de massa intermediária, mas ainda não tinham encontrado evidências concludentes até agora.

Série de imagens que mostra a interação entre uma anã branca e um buraco negro. Ao passar pelo buraco negro a anã branca torna-se fortemente comprimida e aquecida (topo, à esquerda), gerando uma explosão. Parte da massa estelar é ejetada para o espaço enquanto o resto é consumido pelo buraco negro. Enquanto a massa ejetada se expande, a matéria em queda constrói um violento e espesso disco de acresção em volta do buraco negro.

“Os astrônomos têm estudado casos de estrelas destroçadas por buracos negros supermassivos nos centros das galáxias, mas esta é a primeira evidência sólida de tal evento em um aglomerado globular”, disse Jimmy Irwin da Universidade de Alabama, que liderou o estudo.

Irwin e seus colegas obtiveram os espectros ópticos do objeto usando os telescópios Magalhães I e II em Las Campanas, no Chile. Estes dados revelam a emissão de um gás rico em oxigênio e nitrogênio, mas rarefeito em hidrogênio, um raro conjunto de sinais procedentes de um aglomerado globular. As condições físicas deduzidas do espectro sugerem que o gás está orbitando um buraco negro de pelo menos 1.000 massas solares. A abundante quantidade de oxigênio e ausência de hidrogênio indica que a estrela destruída era uma anã branca, a fase final de uma estrela do tipo solar que tem esgotado seu hidrogênio deixando uma alta concentração de oxigênio. Por outro lado, o nitrogênio visto no espectro óptico permanece ainda como um enigma.

Anã Branca atraída por um Buraco Negro (Chandra x Ilustração)

“Acreditamos que estas assinaturas incomuns podem ser explicadas pelo cenário de uma anã branca que está orbitando bem próxima de um buraco negro e está sendo destruída pelas forças extremas de maré gravitacional”, disse Joel Bregman da Universidade de Michigan.

O trabalho teórico sugere que a emissão de raios-X induzida pela ruptura por maré poderá seguir brilhando durante mais de um século, mas se apagará com o tempo. Por enquanto, a equipe tem observado que há uma queda do 35% na emissão de raios-X desde 2000 até 2008.

A ULX deste estudo está situada na galáxia NGC 1399, uma galáxia elíptica situada a aproximadamente 65 milhões de anos luz da Terra.

Fontes e referências

Astronomy.com: Massive black hole implicated in stellar destruction

Chandra: NGC 1399: Massive Black Hole Implicated in Stellar Destruction

NGC 5408 X-1: novo estudo encontra um irmão mediano da família dos buracos negros

Os astrônomos da ESA acharam o elo-perdido dos buracos negros: HLX-1 na galáxia ESO 243-49

Os pontos azuis mostram temperaturas mais frias que a média enquanto os vermelhos mostram temperaturas acima da média da região. Enquanto a maior parte da área terrestre do hemisfério norte tem sofrido com as baixas temperaturas, o oceano Ártico e suas vizinhanças (Groelândia, estreito de Bering, Alasca e norte do Canadá) estão excepcionalmente quentes em relação à média 2000-2008. Crédito da imagem: NASA Earth Observatory image by Kevin Ward, baseado em dados fornecidos pelo NASA Earth Observations (NEO) Project. Caption by Holli Riebeek.

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Regiões mais frias X Regiões mais quentes

Embora na América do Norte, Europa e Ásia as temperaturas tenham sido abaixo do normal, outra áreas no hemisfério norte se apresentaram bem mais quentes. A imagem acima ilustra quão frio (ou quente) foi dezembro de 2009, se comparado com a média das temperaturas no mesmo mês entre 2000 e 2008.

Assim, os pontos azuis mostram temperaturas mais frias que a média enquanto os vermelhos mostram temperaturas acima da média da região. Enquanto a maior parte da área terrestre do hemisfério norte tem sofrido com as baixas temperaturas, o oceano Ártico e suas vizinhanças (Groelândia, estreito de Bering, Alasca e norte do Canadá) estão excepcionalmente quentes em relação à média 2000-2008. Este padrão climático está ligado diretamente ao índice de Oscilação Ártica.

A Oscilação Ártica (OA) é um indicador climático que influencia o clima do inverno no Hemisfério Norte. O OA é definido pela diferença de pressão entre o ar em latitudes médias (45º ao norte, na latitude de Montreal, Canadá ou Bordeaux, França) e o ar sobre o oceano Ártico. Uma massa de ar de baixa pressão domina o Ártico enquanto que sistemas de alta pressão sobressaem nas latitudes médias. As forças dos sistemas de alta e baixa pressão oscilam. Quando os sistemas estão mais fracos que o normal, a diferença de pressão entre o Ártico e as latitudes médias decresce, permitindo ao ar congelado do Ártico deslizar para o sul enquanto que o ar aquecido se dirige ao norte. Uma Oscilação Ártica é dita negativa quando os sistemas estão mais fracos que o normal. Por outro lado quando os sistemas de alta e baixa pressão estão fortalecidos, o índice OA fica positivo.

Além disso, ao longo dezembro de 2009, o índice de Oscilação Norte Atlântico também permaneceu fortemente negativo, segundo o National Weather Service. Este diagrama mostra o impacto da Oscilação Ártica negativa nas temperaturas continentais do hemisfério norte monitoradas pelo instrumento Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) do satélite Terra.

Nesta visão gráfica do hemisfério norte notamos que o ar gelado do Ártico congelou os continentes nas latitudes médias, enquanto que as terras ao redor do Oceano Ártico, tais como a Groelândia e o Alasca estão muito mais quentes que o normal.

Índice de Oscilação Ártica: previsão para janeiro de 2010

No vídeo abaixo chamado “Climate Denial Crock of the Week“, Peter Sinclair esclarece o tema:

Fontes e Referências

A Terra vista do Espaço: a Inglaterra (quase) 100% coberta de neve!

NASA Earth Observatory: Winter Temperatures and the Arctic Oscillation

Climate Prediction Center. (2010, January 8). Arctic Oscillation. National Weather Service, National Oceanic and Atmospheric Administration.

National Snow and Ice Data Center. The Arctic Oscillation.

Wallace, J.M. (2000, July 17). On the Arctic and Antarctic Oscillations. University of Washington.

National Snow and Ice Data Center. (2010, January 5). Extreme negative phase of the Arctic Oscillation yields a warm Arctic.

Universe Today: Climate Vs. Weather Video

É possível a formação de mundos em volta de estrelas massivas da classe A e B?

Os exobiólogos há muito especulam sobre vida extraterrestre em exoplanetas que orbitam estrelas como o nosso Sol (das classes espectrais G e K), mas ultimamente tem-se também pensado a respeito das estrelas da classe M (anãs vermelhas). Seriam as anãs vermelhas cercadas de algum exoplaneta habitável? Ou alguma exolua? Vamos deixar as anãs vermelhas para outro debate…

Assim, vamos tratar aqui do outro extremo estelar e responder a pergunta:

Seriam as estrelas das classes A e B, 2 a 15 vezes mais massivas que o Sol, candidatas a hospedar exoplanetas habitáveis?

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Agora, um novo estudo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) junto com o National Optical Astronomy Observatory (NOAO) nos conta que exoplanetas podem ser formar prontamente em torno destas estrelas massivas, conforme apresentado por Xavier Koenig (CfA) no 215° encontro da AAS, no início de janeiro de 2010, em Washington.

Koenig disse “Nós vemos evidências de formação planetária em alta velocidade”.

Como formar exoplanetas em estrelas tão intensas?

É importante que não sejamos iludidos: as estrelas massivas representam um ambiente extremamente desafiador para a formação planetária. Seus discos de matéria podem conter bastante material útil para a construção de mundos, mas sua intensa radiação acrescida de seus poderosos ventos estelares têm a capacidade de destruir os discos em curto espaço de tempo, logo no início da formação destes sistemas.

Koenig e sua equipe observaram a formação estelar no berçário estelar W5, 6.500 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Cassiopéia, utilizando tanto o telescópio espacial SPITZER como os dados do recenseamento estelar Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Os cientistas focaram nas evidencias em infravermelho de presença de discos de poeira em uma lista contendo 500 estrelas das classes A e B.

Nesta concepção artística de David Aguilar, vemos a formação de um exoplaneta do tamanho de Júpiter a partir de um disco de poeira e gás envolvendo uma estrela jovem e massiva. A intensa gravidade do exoplaneta criou um hiato no disco. Das 500 estrelas examinadas no berçário estelar W5, apenas 15 mostraram evidências da presença de hiatos nos seus discos de matéria que possivelmente foram provocados pela existência de exoplanetas massivos recém formados. Crédito: David A. Aguilar, CfA

Quais foram os resultados? Cerca de 10% das 500 estrelas examinadas mostram a presença de discos de matéria e deste grupo apenas 15 mostraram algum sinal de uma atividade de limpeza na parte central do disco que poderia indicar a presença de um jovem exoplaneta gigante gasoso.

Lori Allen (NOAO) explicou:

“A gravidade de um objeto tão massivo quanto Júpiter poderia facilmente limpar da parte interna do disco de poeira em um raio de 10 a 20 unidades astronômicas, que foi o que observamos”.

Formação em alta velocidade

O que estudamos nesta pesquisa são estrelas bem jovens, entre 2 e 5 milhões de idade e é possível que a maior parte delas tenha já perdido as matérias primas necessárias a formação de exoplanetas. As estrelas tipo A e B têm que formar seus planetas de forma bem rápida ou não conseguirão formar absolutamente nenhum planeta em seus sistemas.

Além disso, se a formação planetária em volta de tais estrelas massivas pode ser vista como um jogo de forças antagônicas (vastos ingredientes formadores x ventos estelares devastadores), as chances para a vida alienígena lá se desenvolver não recebe vantagem alguma nos cenários lá encontrados. Estas estrelas massivas têm uma vida útil muito curta, permanecendo na seqüência principal de 10 a 500 milhões de anos antes de esgotar o hidrogênio de seus núcleos e crescer perigosamente, tornando-se supergigantes vermelhas que esterilizam quaisquer mundos (exoplanetas e exoluas) que porventura tenham se formado ao seu redor.

Assim, seu ciclo de vida apresenta uma janela mínima, talvez curta demais para o desenvolvimento da vida animal complexa como a que temos aqui em nossa Terra.

Fontes e referências

Centauri Dreams: Massive Stars: Poor Prospects for SETI

Universe Today: Planet Formation Observed Around Massive Stars por Steve Nerlich

Cassini capturou esta bela imagem da lua Reia ressurgindo por trás de Titã. Crédito: NASA/missão Cassini

Nesta rara imagem tomada pela sonda robótica Cassini a lua de Saturno Reia ressurge após a ocultação pela mega-lua Titã.

As duas maiores luas de Saturno

Titã (5.150 km) tem mais de 3 vezes o tamanho de Reia (1.528 km, a segunda lua em tamanho de Saturno e nona lua do Sistema Solar). Nesta imagem Reia está mais de duas vezes mais longe da Cassini (2,3 milhões de km) que Titã (1 milhão de km), fazendo Reia visualmente bem menor.

Eventos múltiplos de observação destes objetos, passando próximos entre si ou através de suas ocultações, permitem aos cientistas entender melhor as órbitas das luas de Saturno.

Esta imagem foi tomada pela Cassini sob a luz visível com sua câmera telescópica em 27 de outubro de 2009. A escala da imagem é de 6 km/pixel em Titã e 14 km/pixel em Reia.

A névoa de Titã

Além disso, vemos claramente aqui que a disposição das nuvens da atmosfera de Titã não tem a mesma altura em toda a circunferência. Assim, próximo a topo da imagem vemos que a névoa se apresenta mais alta. A imagem (PIA07774) abaixo apresenta mais detalhes sobre esta característica da atmosfera de Titã.

Halo de Titã mostrado pela sonda Cassini. Crédito: NASA/missão Cassini

Fontes

Cyclops.org:

• Reappearing Reia
• Titan’s Halo

Bad Astronomy: Peek-a-moon

A Grã-Bretanha em 07 de janeiro de 2010, vista do satélite TERRA, da NASA mostra a ilha inteira coberta de neve. Clique na imagem para ver a versão de alta resolução (250 m/pixel). Crédito: NASA/TERRA

Esta impressionante imagem feita pelo- satélite TERRA da NASA mostra o rigor do inverno no hemisfério norte. A ilha da Grã-Bretanha está integralmente coberta com uma pesada camada de neve, tendo algumas áreas apresentado a maior quantidade de neve nos últimos 50 anos.

Embora esta imagem nos pareça belíssima a partir do espaço, as baixas temperaturas que seguiram esta violenta nevasca tornaram as estradas perigosamente congeladas, de acordo com as novas notícias. Assim, em 07 de janeiro de 2010, as temperaturas noturnas atingiram -18° Celsius e pontos isolados com a média abaixo de -10° Celsius em toda a ilha britânica.

O sul da Inglaterra sofreu interrupção na energia elétrica pois as redes de distribuição foram destruídas pela forte nevasca.

A violenta nevasca destruiu parcialmente as linhas de distribuição de energia, deixando milhares de lares no sul da Inglaterra (imagem acima) sem eletricidade.

América do Norte

A América do Norte também tem experimentado violentas tempestades de neve e baixíssimas temperaturas.

Gráfico mostra o índice de 'Oscilação do ártico' (AO) desde 1950. O menor valor do AO foi atingido em dezembro de 2009.

A NASA informa que uma possível causa para o frio junto com a persistência da neve através de grande parte do Hemisfério Norte em dezembro de 2009 e janeiro de 2010 pode ser o fato da atmosfera estar passando por uma fase extremamente negativa do fenômeno chamado ‘Oscilação do Ártico’ (AO). Uma conseqüência da oscilação negativa do Ártico é a acentuação do frio na Eurásia e América do Norte durante o inverno. O índice de AO para dezembro de 2009 atingiu o valor mensal mais baixo dos últimos 60 anos.

Virginia, Maryland e Washington

Baía de Chesapeake coberta de neve em 21 de dezembro de 2009. Crédito: NASA/MODIS/TERRA

Baía de Chesapeake coberta de neve em 20 de dezembro de 2009. Crédito: NASA/MODIS/TERRA

No início do inverno, tempestades recordistas transformaram a paisagem norte Americana. Estas imagens feitas pelo instrumento Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) do satélite Terra da NASA mostram a baía de Chesapeake coberta de neve nos dias 20 e 21 de dezembro.

Até o Texas?

A tempestade de 25 de dezembro deixou uma camada branca no centro-sul dos EUA, cobrindo aqui a cidade texana de Snyder.

A tempestade de 25 de dezembro de 2009 deixou uma camada branca no centro-sul dos EUA, cobrindo aqui a cidade texana de Snyder. Em 26 de dezembro de 2009, a câmera Advanced Land Imager (ALI) do satellite Earth Observing-1 (EO-1) da NASA capturou esta imagem em cores reais da cidade de Snyder e áreas vizinhas.

China sofre a pior nevasca em 60 anos

O satélite Terra mosta como a neve se alastrou no leste da China em 04 de janeiro de 2010.

Em 04 de Janeiro de 2010 satélite Terra capturou esta imagem do leste da China. A neve envolve a região do golfo de Bo Hai e se estende para norte e oeste, cobrindo também Beijing, a cidade porto de Tianjin e várias outras cidades menores. As cidades maiores são vistas como manchas cinzas de grande porte e as menores por pontos pequenos também cinzas. Os chineses consideraram esta a pior nevasca que Beijing sofreu nos último 60 anos.

Índice AO atualizado até dezembro de 2009. Crédito: NYTimes - Ignatius Rigor para Dot Earth

Um indicador das quebras de recorde de frio e neve em diversos pontos do hemisfério norte é este ponto (o mais baixo dos últimos 60 anos) do gráfico acima que aparece na parte inferior-direita, junto da legenda ‘2010’. Este gráfico fornecido por Ignatius Rigor mostra a variação do índice AO (Arctic Oscillation), um padrão da pressão atmosférica que tem duas fases (positiva e negativa). Uma condição altamente negativa ou positiva pode ter uma poderosa influência sobre o clima da metade norte do globo terrestre e no comportamento da formação do gelo marítimo no oceano Ártico.

Neste gráfico vemos o comportamento diário (últimos 120 dias) do 'índice de oscilação do Ártico' que mostra a forte tendência negativa (veja os últimos 30 dias). Este comportamento explica a situação dramática neste inverno que vemos no clima do hemisfério norte.

Conclusão?

Embora a Europa, Ásia e América do Norte (EUA) estejam passando por um frio rigoroso, este não é o quadro geral do hemisfério norte. Enquanto as latitudes médias estão mais frias, as latitudes altas (próximas do pólo Norte, Groelândia, Alasca, Norte do Canadá e o estreito de Bering) estão bem mais quentes. Veja a situação geral neste artigo: Como se comporta a anomalia climática no Hemisfério Norte em dezembro de 2009 e janeiro de 2010?

Fontes e referências

Universe Today:

• UK’s Big Snowfall, As Seen From Space por Nancy Atkinson
• Record Setting US Snowstorm as Seen From Space por Nancy Atkinson

NASA Earth Observatory:

• Snow across Great Britain
• Snow in Southern Central United States
• Heavy Snow in Eastern China
• Snow from Severe Winter Storm Dips into Texas

BBC (07 de janeiro de 2010): Icy conditions hit the UK after days of heavy snow

Reuters (07 de janeiro de 2010): Ice causes havoc as Arctic snap continues

National Snow and Ice Data Center: Arctic Oscillation

Revkin, A (04 de janeiro de 2010): Cold Arctic pressure pattern nearly off chart

BBC (04 de janeiro de 2010): Beijing disrupted by record snowfall

Branigan, T., Jones, S. (04 de janeiro de 2010): It’s not just Britain shivering as record snow hits China and South Korea

Buckley, C. (03 de janeiro de 2010): North China struggles with icy cold snap

Imagem de campo ultra profundo capturada em agosto de 2009 pela nova câmera WFC3 do Hubble. (Credit: NASA, ESA, G. Illingworth (UCO/Lick Observatory and University of California, Santa Cruz), and the HUDF09 Team)

O telescópio espacial Hubble quebrou o limite de distância na busca das galáxias primordiais e descobriu uma população primitiva de galáxias jovens, ultra azuis e compactas, nunca antes observadas.

Olhando para o passado longínquo… o ‘túnel do tempo’

Quanto mais fundo o Hubble olha dentro do Cosmos, mais para trás no tempo ele vê, uma vez que a luz leva bilhões de anos para atravessar o Universo Observável. Esta característica transforma o Hubble em uma poderosa ‘máquina do tempo’ que permite aos astrônomos verem as galáxias como elas se apresentavam há 13 bilhões de anos, entre 600 e 800 milhões de anos após o Big Bang e nos permite atingir a visão do início da história do Universo.

5 times internacionais de cientistas, 15 novos artigos científicos!

Assim, os dados capturados em agosto de 2009 pela nova câmera Wide Field Camera 3 do Hubble (WFC3), na imagem de campo ultra profundo (HUDF09), têm sido analisados por 5 times internacionais independentes de astrônomos. Até agora, um total de 15 artigos científicos foram submetidos pelos astrônomos de todo o mundo. Alguns destes resultados foram apresentados no 215º encontro da American Astronomical Society (AAS) em Washington, D.C, EUA, em janeiro de 2010.

Agora, “com o Hubble revigorado e seus novos instrumentos, nós estamos entrando em território inexplorado que está disponível para novas descobertas”, disse Garth Illingworth da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, EUA, líder do time de cientistas que combinou a nova imagem de campo ultra profundo HUDF09 tirada com a câmera WFC3 com a imagem anterior tirada em 2004 pela câmera WFC2. Illingworth disse que “A mais profunda imagem em freqüências próximas do infravermelho do Universo – HUDF09 – agora foi combinada com a mais profunda imagem ótica – HUDF de 2004 – para permitir as buscas das primeiras galáxias e explorar a sua natureza”.

Rychard Bouwens da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, membro do time de Illingworth e autor líder do artigo que trata das propriedades destas galáxias, disse que “as galáxias mais tênues estão agora nos mostrando sinais de ligação com as origens das primeiras estrelas. Elas são tão azuis que devem ser deficientes de elementos mais pesados, o que representa uma população com características quase primordiais”.

Qual é o limite?

James Dunlop da University of Edinburgh concorda com Bouwens: “Estas galáxias podem ter se originado as partir das populações de estrelas primitivas. Deve haver uma população de galáxias que ainda está alem do limite técnico de detecção do Hubble”.

Três times trabalharam arduamente para encontrar estas novas galáxias e produziram suas análises tão logo os dados foram liberados em setembro, tendo sido seguidos por um quarto time e depois pelo quinto. A existência destas novas galáxias nos leva ao tempo em que a primeiras galáxias do Universo começaram a se formar entre 500 a 600 milhões de anos após o Big Bang.

As observações profundas também demonstraram a construção progressiva de galáxias. As descobertas fornecem suporte para os modelos hierárquicos de modelagem das galáxias nos quais os objetos menores crescem por acresção de massa ou se fundem para formar objetos maiores dentro de um suave porém dramático processo de colisão e aglomeração. São como afluentes se juntando ao rio principal e no final desaguando em uma baía.

Imagem do HUDF09 com a câmera WFC3/1R do Hubble mapeia as galáxias com z=7 até z=8. Crédito: NASA/ESA/G. Illingworth, R. Bouwens/HUDF09 Team

Galáxias pequenas, azuis e livres da poeira cósmica

“Estas galáxias são pequenas e têm dimensões em torno de 1/20 do diâmetro da Via Láctea”, relatou Pascal Oesch do Swiss Federal Institute of Technology em Zurich, Suíça. “Assim, elas são os blocos formadores que geraram as grandes galáxias que vemos hoje, como a nossa Via Láctea”, explicou Marcella Carollo, também pertencente ao Swiss Federal Institute of Technology. Oesch e Carollo são membros do time de Illingworth.

Estes objetos recém descobertos são cruciais para o entendimento das ligações evolucionárias entre o nascimento das primeiras estrelas, a formação das primeiras galáxias e a seqüência de eventos que resultaram na formação de nossa galáxia, as outras galáxias ‘maduras’ elípticas e as majestosas galáxias espirais do Universo vizinho atual.

O time do HUDF09 também combinou as novas informações com as observações do observatório espacial de infravermelho Spitzer, para estimar as idades e massas destas galáxias primordiais. “As massas estimadas correspondem a 1% da Via Láctea”, explicou Ivo Labbe do Carnegie Institute of Washington, autor líder de dois artigos que trataram os dados combinados dos Grandes Observatórios da NASA (Spitzer, Hubble e Chandra). Labbe notou que “para nossa surpresa, os resultados mostram que estas galáxias de 700 milhões de anos após o Big Bang devem ter começado a se formar centenas de milhões de anos antes, o que nos levaria mais adiante no passado, ao início da formação estelar primordial do Universo”.

Os resultados apurados das observações HUDF09, que são profundas o suficiente nas freqüências do espectro próximo do infravermelho para revelar galáxias com desvios para o vermelho a partir de z=7 para até z=8 (O valor z do desvio para o vermelho mede a variação do espectro causada pela expansão do espaço cósmico). Assim, obtivemos a clara detecção de galáxias entre z=7 e z=8,5 que corresponde ao intervalo de tempo equivalente aos valores entre 12,9 e 13,1 bilhões de anos atrás. Estas galáxias estão entre os objetos mais distantes já observados.

O limite técnico do Hubble

“Isto é o máximo que podemos ir aos detalhes científicos com esta nova imagem HUDF09. Isso nos mostra o quanto necessitamos do lançamento do James Webb Space Telescope (JWST) para descobrir os segredos das primeiras galáxias”, disse Illingworth. O desafio é que a espectroscopia é necessária para prover os valores definitivos do desvio para o vermelho, mas os objetos são tênues em demasia para este tipo de análise hoje (até quando o JWST for lançado). Assim, os desvios para o vermelho são inferidos a partir das cores aparentes das galáxias através de técnicas antigas bem conhecidas.

O time concluiu que o número de galáxias por unidade de volume do espaço decresce suavemente com o aumento da distância e que as galáxias mais distantes tornam-se intrinsecamente azuis. Estas galáxias ultra azuis são exemplos extremos que indicam que sua composição é deficiente em elementos mais pesados. Assim, como resultado desta baixa metalicidade, as galáxias azuis estão praticamente livres da poeira interestelar que espalharia a luz tornando-a avermelhada.

A era da reionização permanece um mistério

Um problema que intriga os astrônomos há tempos e ressurge destas descobertas é que parece que estas galáxias primordiais não tinham a potência de irradiação suficiente para reionizar o Universo primitivo, arrancando os elétrons das moléculas neutras do hidrogênio resfriado após o Big Bang. A ‘era da reionização’ foi um fenômeno que ocorreu em todo o Universo entre 400 e 900 milhões de anos após o Big Bang e que permanece misterioso para os astrônomos, ou seja, suas causas reais permanecem desconhecidas. Estas galáxias recém descobertas pertencem a esta importante era da evolução do Universo.

Histórico com as eras do Universo ao longo do tempo: o Big Bang, o Universo neutro, a idade das Trevas, primeiras galáxias e quasares, a era da Reionização, o Universo torna-se transparente novamente, as galáxias evoluem, o sistema Solar se forma e agora existe uma civilização que está estudando o Cosmos agora, 13 bilhões de anos depois!

Possivelmente, três seguintes hipóteses surgem para explicar a ‘era da reionização’:

1. A densidade de galáxias extremamente tênues que permanecem abaixo do limite técnico de detecção do novo Hubble ainda é tão alta que possa existir um grande número delas ainda não detectadas e que suportaram a reionização.
2. Ou, talvez tenha ocorrido uma onda anterior de formação galáctica que decaiu e depois ressurgiu através de uma segunda onda de criação de galáxias (a que vemos agora).
3. Ou, mais ainda, estas galáxias primordiais azuis foram extremamente eficientes e tiveram a capacidade de suportar a reionização universal.

Devido a estas incertezas, não está claro para os cientistas que objetos ou processos evolucionários fizeram o ‘trabalho pesado’ de ionizar o Universo primitivo. Os cálculos permanecem incertos e assim ou a galáxias podem ter feito ‘mais’ do que esperamos, ou os astrônomos terão que invocar outros fenômenos cósmicos tais como mini-quasares (buracos negros supermassivos do coração das galáxias). Por outro lado, estimativas atuais indicam que os quasares têm menor probabilidade de terem sido os principais responsáveis pela reionização. Assim este assunto permanece como um enigma que continuará a desafiar os astrônomos e seus poderosos telescópios por mais algum tempo.

“Quando nós olhamos para o passado, na época das primeiras galáxias do Universo, de um desvio para o vermelho entre z=6 e z=8, e possivelmente além, estas novas observações indicam que estamos possivelmente vendo o fim da reionização e talvez dentro da ‘era da reionização’. Esta era foi a mais importante fase de transição do gás no Universo”, disse Rogier Windhorst da Arizona State University, líder de um dos times que analisaram os dados do WFC3. “Embora a interpretação exata destes novos resultados permaneça sob debate, os novos dados da WFC3 poderão fornecer uma nova excitante visão de como se processou a formação das galáxias durante e ao final da ‘era da reionização’”.

40 vezes mais eficiente?

A nova câmera instalada em agosto de 2009 no Hubble (WFC3/IR) foi capaz de realizar exposições mais profundas e descobrir novas galáxias com eficiência 40 vezes maior que a câmera infravermelha instalada anteriormente em 1997. A câmera WFC3/IR trouxe nova tecnologia e esta imagem foi capturada em apenas 4 dias de observação. Como comparação os cientistas estimaram que para obter uma imagem desta qualidade a câmera antiga teria que ter sido acionada por cerca de meio ano.

As galáxias observadas com desvio para o vermelho z=8 e a tabela que dá os valores de z e a correspondente idade do Universo. Crédito: Illingworth et al.

Fontes e referências

Hubblesite: Hubble Reaches the “Undiscovered Country” of Primeval Galaxies

Science Daily: Hubble Reaches ‘Undiscovered Country’ of Most Distant Primeval Galaxies

Astronomy.com: Hubble Ultra Deep Field 2009 detects earliest galaxies

Artigos científicos:

• P. A. Oesch et al. (Z ~ 7 GALAXIES IN THE HUDF: FIRST EPOCH WFC3/IR RESULTS)
• P.A. Oesch et al. (STRUCTURE AND MORPHOLOGIES OF Z ~ 7 − 8 GALAXIES FROM ULTRA-DEEP WFC3/IR IMAGING
  OF THE HUDF)
• R. J. Bouwens et al. (VERY BLUE UV -CONTINUUM SLOPES  OF LOW LUMINOSITY Z ~ 7 GALAXIES FROM WFC3/IR:
  EVIDENCE FOR EXTREMELY LOW METALLICITIES?)
• I. Labbé et al. (ULTRADEEP IRAC OBSERVATIONS OF SUB-L* Z ~ 7 AND Z ~ 8 GALAXIES IN THE HUDF: THE
  CONTRIBUTION OF LOW-LUMINOSITY GALAXIES TO THE STELLAR MASS DENSITY AND
  REIONIZATION)
• Illingworth’s AAS Press Conference Presentation (Hubble observations of very high‐redshift galaxies:  looking back 13 billion years…)

Eternos Aprendizes:

• Novo Hubble revela a imagem mais profunda do Universo
• A visão de campo ultra profundo do Hubble em 3D
• Como nasceram as primeiras estrelas no Universo
• SWIFT detecta o objeto mais distante no Universo visível
• A taxa de expansão do Universo foi recalculada com o dobro da precisão [A Constante de Hubble foi reestimada com precisão acima de 95%]
• Qual é a idade do Universo? Como calcular isso?
• Planck revela segredos do nascimento do Universo
• Descobertas 22 das galáxias mais antigas do Universo

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CO² em sublimação ejeta nuvem de poeira sobre as dunas marcianas (PSP_007962_2635). Existe uma vasta região de dunas de areia no norte de Marte, em altas latitudes. No inverno marciano, uma camada de gelo de dióxido de carbono (CO²) cobre as dunas, e na primavera o gelo se evapora quando o sol aquece o solo. Este é um processo muito ativo e a areia é deslocada abaixo das cristas das dunas, formando manchas escuras. Como a resolução da imagem é 32 cm/pixel os objetos presentes com mais de 96 cm de diâmetro são discerníveis. Crédito: NASA / JPL / University of Arizona

Não! Não são arbustos no deserto marciano…

A ilusão marciana

Nuvens de poeira em erupção natural em Marte criaram nesta imagem estruturas surpreendentes que se parecem com ‘arbustos’, nesta paisagem próxima ao pólo norte marciano. Mas não se iluda: trata-se apenas de uma ilusão de ótica.

Estas ‘árvores marcianas’ são na realidade areia basáltica negra expelida para a superfície das dunas de areia pelo CO² congelado (gelo seco), quando aquecido pelo Sol. O CO² congelado sublima diretamente em gás carbônico, conforme explicações de Candy Hansen, do time da NASA, missão Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Universidade do Arizona.

Até hoje não há evidências de nenhum tipo de biologia em Marte, tanto no passado, como no presente.

As dunas de areia formam um anel quase completo em volta do pólo norte de Marte e são cobertas por uma fina camada de areia marciana avermelhada mesclada com trilhas de gelo seco (CO²).

Na primavera marciana, o Sol esquenta o gelo seco causando sua sublimação para gás carbônico e ocorrem pequenas explosões que ejetam jatos poeira escurecida sobre as dunas.

“Julgamos que o está ocorrendo aqui é que a poeira escura está escorregando abaixo pela face congelada brilhosa da duna”, comentou Hansen.

Viking e a face de Marte

Esta ‘ilusão marciana’ não foi a primeira a instigar a imaginação do povo da Terra… Em 1976, uma fotográfica de uma formação rochosa em Marte pela Viking 1 da NASA mostrou-nos uma estrutura parecida com uma face escavada na superfície marciana. A foto da Face em Marte (Cidônia) sobrevive como um mito especial até hoje, embora missões posteriores já nos terem revelado detalhes que desmistificam esta famosa  imagem.

Desde 1976, outras ilusões de Marte têm surgido a partir das imagens das sondas orbitais e dos veículos exploradores, tais como objetos que lembram um ‘pequeno coelho’ e rocha que parecia uma ‘figura feminina’ para uns ou um ‘pé-grande’ para outros.

Os riscos negros que lembram arbustos nesta fantástica imagem parecem falsamente que estão se levantando a partir das dunas de areias, mas isto é uma ilusão de ótica, esclareceu Hansen. “Você está olhando para a face que desliza da duna onde o risco de poeira negra escorre até a borda da duna, onde os riscos de poeira convergem”.

Além disso, os riscos que aqui confundimos com ‘arbustos marcianos’ são enormes, podendo medir até 50 metros de comprimento.

Uma erupção de CO² provoca deslizamento

A nuvem de poeira em ação foi capturada pela câmera HiRISE. Fantástico !!!

Além disso, a câmera HiRISE capturou uma erupção de CO² gerando uma nuvem de poeira (acima, destacado dentro do círculo), no exato momento da ocorrência. “Se você der um zoom na imagem, verá esta nuvem de poeira e sua tênue sombra”, acrescentou Hansen.

Também são discerníveis nesta imagem as fissuras poligonais no gelo nas dunas (as fissuras desaparecem quando o gelo sublima).

Pareidolia? Isto nos lembra uma brincadeira feita (I See Mars Faces… Everywhere) por Ian O’Neill em Astroengine onde ele aponta em uma só foto registrada por um jipe explorador em Marte uma lista de semelhanças com objetos familiares. Tente descobrir cada um dos itens, clicando na imagem em alta resolução, aqui. A foto abaixo mostra uma escarpa da cratera Victoria fotografada pelo rover Opportunity em 2006.

Olhando um zoom desta imagem, o que você vê? Clique para ver a versão em alta resolução.

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V

Solução sugerida

Listamos abaixo o que Ian viu nesta imagem:

A: Uma estátua egípcia;
B: Outro curioso artefato arqueológico;
C: Almirante Ackbar de Guerra nas Estrelas de O Império Contra-Ataca;
D: Audry II, a planta vampira de ‘Pequena Loja de Horrores’;
E: Jabba the Hutt de Guerra nas Estrelas, ou um sapo zangado;
F: Uma cabeça de gorila;
G: Será um alien?
H: Uma face ensandecida?
I: Uma face cubista de Picasso?
J: O alienígena do filme O Predador;
K: Cabeça humana?
L: Outra estátua egípcia, a sua cabeça;
M: Um crânio de humanóide!

Fontes e referências

Space.com: Strange Mars Photo Includes Tantalizing ‘Tree’ Illusion por Ker Than

HiRISE: Falling Material Kicks Up Cloud of Dust on Dunes (PSP_007962_2635) Crédito: NASA/JPL/University of Arizona

Universe Today: Where In The Universe #86

Bad Astronomy: Another dose of Martian awesome

Astroengine: I See Mars Faces… Everywhere

]]> http://eternosaprendizes.com/2010/01/07/material-em-queda-gera-nuvem-de-poeira-sobre-as-dunas-marcianas/feed/ 0 http://eternosaprendizes.com/2010/01/06/como-sao-os-5-novos-exoplanetas-gigantes-detectados-pelo-kepler/ http://eternosaprendizes.com/2010/01/06/como-sao-os-5-novos-exoplanetas-gigantes-detectados-pelo-kepler/#comments Wed, 06 Jan 2010 02:01:25 +0000 ROCA http://eternosaprendizes.com/?p=7890 A missão Kepler descobriu 4 exoplanetas tipo-Júpiter e um tipo-Netuno

Os tamanhos dos 5 exoplanetas encontrados pela missão Kepler, comparados com Júpiter e a Terra. Crédito: NASA, Borucki et al.

A missão Kepler de caça de exoplanetas já está apresentando resultados precoces. As primeiras 6 semanas de observações através deste telescópio orbital investigador, combinadas com estudos complementares a partir de observatórios terrestres, já revelaram 5 novos mundos extrasolares: um objeto do tamanho de Netuno e 4 versões em baixa densidade de Júpiter. Todos os 5 corpos residem em distâncias exíguas de suas estrelas hospedeiras.

Estas descobertas aparentemente reforçam pistas a partir de observações anteriores de telescópios terrestres que as estrelas têm poucos exoplanetas próximos da estrela mãe com massa entre Saturno e Netuno, disse o cientista Dimitar Sasselov da missão Kepler, membro do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, EUA.

O cientista líder da missão Kepler, William Borucki do Ames Research Center da NASA em Mountain View, Califórnia, e seu time anunciaram suas descobertas em 04 de janeiro de 2010 no encontro de inverno da AAS (American Astronomical Society) em Washington, D.C. Em 07 de janeiro a revista Science irá publicar estes novos resultados.

Comparação do tamanho e temperatura dos exoplanetas em relação aos planetas do Sistema Solar. Crédito: NASA, Borucki et al.

Os astrônomos afirmam que os resultados precoces da missão estão em linha com o objetivo principal: encontrar planetas tipo-Terra em zonas habitáveis de seus sistemas. O Kepler que atua na detecção de exoplanetas através da gravação rotineira das pequenas variações da luminosidade das estrelas sempre que ocorre um trânsito orbital, ou seja, um objeto passa através da face de sua estrela mãe.

Lançado em março de 2009 e com duração esperada de 3½ anos, o observatório espacial Kepler “já provou que vai conseguir encontrar exoplanetas do tamanho da Terra”, disse Sara Seager do MIT, que faz parte do time. “Nós estamos ansiosos com os dados que estão chegando e com as descobertas do Kepler”.

O exoplaneta menos massivo encontrado pelo Kepler nestas observações iniciais (Kepler 4b) é 43% mais massivo que Netuno e tem um diâmetro e densidade praticamente idênticos aos de Netuno e também de GJ 436b (exoplaneta em trânsito encontrado pelo satélite CoRoT em 2009).

Embora Kepler 4b seja banhado por 800.000 vezes mais radiação de sua estrela hospedeira que Netuno ou GJ 436b, todos os 3 objetos tem tamanho similar. Isto sugere que Kepler 4b tem uma estrutura mais densa, com uma maior quantidade de rocha em relação à água ou um menor grau da presença dos gases hidrogênio e hélio, relataram Borucki e seu time.

As curvas de luminosidade dos 5 exoplanetas durante o trânsito. Crédito: NASA, Borucki et al.

Nenhum destes 5 exoplanetas descobertos tem alguma chance de serem habitados. Todos têm temperaturas tão quentes quanto a lava líquida e dois deles, Kepler 5b e Kepler 8b, residem tão próximos da suas estrelas que suas temperaturas medias são altas o suficiente para derreter o ferro.

Curiosamente, os 4 ‘júpiteres-quentes’ descobertos têm densidades bem mais baixas que as previstas para tais planetas gigantes gasosos. Um destes, o Kepler 7b tem uma das densidades mais baixas já encontradas em algum planeta extrasolar, 0,17 gramas/cm³. Esta é a densidade do isopor (poliestireno). Borucki lembra que a densidade de Júpiter é 1,33 g/cm³, ligeiramente maior que a da água, mas Júpiter orbita muito mais distante do Sol que Kepler 7b o faz em relação a sua estrela mãe.

Densidades dos exoplanetas, dos planetas do Sistema Solar versus suas massas (em escalas logarítimicas). Crédito: NASA, Borucki et al.

Embora o telescópio espacial Kepler tenha começado sua operação em maio de 2009, sua habilidade de encontrar uma variedade de exoplanetas em trânsito já levou os astrônomos considerarem algo que não tem conseguido detectar: um exoplaneta menos massivo que Júpiter mais bem mais massivo que Netuno (Saturno tem cerca de 30% da massa de Júpiter). No modelo padrão de formação planetária, disse Sasselov, a receita para gerar um planeta gigante similar a Júpiter ou Saturno requer que um núcleo rochoso ou de gelo várias vezes mais massivo que a Terra se agregue dentro do disco planetário em volta da estrela jovem. Apenas um núcleo tão massivo consegue absorver a vasta quantidade de hidrogênio e hélio necessária a formação de um gigante gasoso tipo Júpiter (318 vezes a massa da Terra) ou Saturno (95 vezes a massa da Terra). Se o núcleo planetário se forma atrasado, a estrela já terá agregado a maior parte do hidrogênio e hélio do disco e um planeta menor, tipo Netuno (17 vezes a massa da Terra) ou Urano (14,5 vezes a massa da Terra), irá ser gerado.

As 5 descobertas da missão Kepler e os demais exoplanetas conhecidos. Crédito: NASA

Os resultados do Kepler podem estar indicando uma “clara separação em como se formam os gigantes gasosos como Saturno e Júpiter, e como se forma os demais planetas feitos principalmente de materiais mais densos, como Urano e Netuno”, disse Sasselov.

Seager disse que, por agora, os dados ainda não são conclusivos. “Trata-se de uma sugestão instigante”, ela disse, “Kepler será capaz de eliminar esta idéia ou confirmá-la quando divulgarmos o próximo lote de descobertas de exoplanetas”.

Na apresentação feita no evento da AAS, Borucki informou que Kepler já identificou mais de 100 objetos candidatos a exoplanetas. Seu time está agora analisando este conjunto de dados para determinar quais deles são efetivamente planetas extrasolares.

A análise da velocidade radial das estrelas hospedeiras ajuda a confirmar as descobertas, descartando os 'falso-positivos'. Crédito: NASA

Assim relatou Luis Lopes do AstroPT, resumindo o que foi encontrado e o que vêm por aí:

Esta a análise inicial incidiu sobre dados recolhidos durante os primeiros 43 dias da missão. Desta análise resultaram 175 possíveis trânsitos dos quais 50 foram seguidos resultando nos 5 exoplanetas agora anunciados. Restam ainda 125 candidatos por analisar. Entretanto o observatório acumulou já 8 meses de dados. É assim de esperar que estes 5 planetas correspondam ao início de uma colheita farta para o Kepler.

Neste diagrama podemos ver os tipos comuns de ocorrências de trânsitos 'falso-positivos', que devem ser descartados. Para saber mais como isto funciona, dê um click nesta imagem e leia o artigo "O Trigo e o Joio" de Luis Lopes no AstroPT. Crédito: NASA

Fontes e referências

Science: Kepler space telescope finds its first extrasolar planets por Ron Cowen

Universe Today: Kepler Discovers Planets-like Objects Hotter Than Stars por Nancy Atkinson

Space.com: Kepler Planet-Hunting Mission Finds 5 New Lightweight Worlds por Andrea Thompson

The Register: NASA’s Kepler telescope finds 5 new planets

Science Daily: Five New Exoplanets Discovered By NASA’s Kepler Space Telescope

NASA: NASA’s Kepler Space Telescope Discovers its First Five Exoplanets

AstroPT:

• Os Primeiros Planetas do Kepler
• O Trigo e o Joio

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Nesta concepção artística vemos um planeta gigante hipotético com uma enorme lua 'tipo-Terra' similar a exolua Pandora do filme Avatar. Pesquisas recentes mostram que se econtrarmos tal exolua na zona habitável de uma estrela próxima, o telescópio James Webb Space Telescope será capaz de estudar sua atmosfera e detectar gases importantes para a vida tais como o dióxido de carbono, o metano, o vapor d'-água e o oxigênio. Crédito: David A. Aguilar, CfA

O novo sucesso do cinema “Avatar” se passa em uma lua habitável e habitada chamada Pandora, que orbita o planeta fictício gigante gasoso Polyphemus no sistema real de Alfa Centauri.

Embora as luas que conseguem suportar a vida como Pandora ou a lua coberta de florestas de Endor (do filme Star Wars) sejam criações da ficção científica, os astrônomos estão ainda por descobrir as luas extrasolares (exoluas). Entretanto, a existência de exoluas tem relevância científica e os pesquisadores poderão em breve não só conseguir descobri-las como também analisar suas atmosferas buscando por sinais da presença de vida como a conhecemos, tais como a existência de oxigênio e de vapor d’-água.

“Se Pandora existisse, nós potencialmente poderemos detectá-la e estudar sua atmosfera nos próximos anos”, disse a astrofísica Lisa Kaltenegger do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts. EUA.

Os planetas gasosos do nosso sistema Solar têm muitas luas e se o mesmo padrão se mantém verdadeiro para os planetas alienígenas e suas exoluas em nossa galáxia, então “há uma pletora de habitats potenciais [a serem descobertos]”, afirmou Kaltenegger em entrevista para a SPACE.com.

Um paraíso tropical em uma exolua orbitando um exoplaneta tipo Saturno?

Na busca de luas alienígenas…

Até agora, as buscas por exoplanetas têm descoberto centenas de objetos do tamanho de Júpiter em uma faixa de órbitas ao redor de suas estrelas hospedeiras. Estes planetas gigantes são mais fáceis de se encontrar porque são enormes. Entretanto, esses mega-mundos não servem como lares para a vida como a conhecemos. Por outro lado, os cientistas têm especulado se exoluas rochosas orbitando exoplanetas gigantes gasosos poderiam ser hospitaleiras ao desenvolvimento da vida, se o exoplaneta estiver orbitando dentro da zona de habitação de sua estrela mãe, a região hipotética quente o suficiente para manter a existência prolongada da água líquida em sua superfície.

“Todos os gigantes gasosos em nosso sistema Solar têm luas rochosas e luas congeladas”, afirmou Kaltnegger. “Tal levanta a hipótese de que Júpiteres-alienígenas também possuam luas. Algumas destas podem até ser do tamanho da Terra e capazes de sustentar uma densa atmosfera”.

A missão Kepler

De fato, a missão Kepler da NASA, lançada em março de 2009, poderá encontrar luas alienígenas, as exoluas. Atualmente o time do Kepler está buscando por planetas alienígenas, os exoplanetas, que cruzam suas estrelas hospedeiras, eclipsando a luz estelar por uma quantidade ínfima, mas detectável. Este trânsito exoplanetário pode durar algumas horas e para serem vistos necessitam do perfeito alinhamento entre a estrela, seu exoplaneta e a nossa linha de visão.

“Antes não tínhamos encontrado uma maneira de detectar e separar a luz do exoplaneta e suas exoluas, uma vez que ambos estão tão juntos e o sinal do exoplaneta seria aproximadamente 100 vezes maior que o de sua exolua por causa de sua enorme superfície [em relação à de sua lua]”, disse Kaltenegger. “Mas agora nós conseguimos encontrar maneiras de como detectar sua presença!”.

A gravidade de uma exolua empurra seu exoplaneta acelerando ou freando seu trânsito pela sua estrela mãe, dependendo de como a lua está posicionada, ela explicou. As variações resultantes em cada intervalo de tempo irão indicar a presença da exolua. Além disso, quando a exolua passa entre a estrela e nós, esta fará o exoplaneta parecer ligeiramente mais tênue e esta é uma mudança que os cientistas também poderão possivelmente ser capazes de detectar.

Exolua massiva, de tamanho similar ao da Terra, orbitando um exoplaneta gigante gasoso.

Como investigar o céu da lua alienígena?

Uma vez encontrada a exolua, a próxima questão óbvia seria se a mesma tem ou não uma atmosfera consistente. Se ela tem os seus gases irão absorver uma fração da luz estelar durante o trânsito, deixando uma fugaz assinatura de sua composição química.

Uma lua de tamanho similar a Terra poderia ser estudada se as condições fossem favoráveis. Por exemplo, a separação entre a exolua e seu exoplaneta necessita ter o tamanho suficiente para que consigamos captar somente a exolua em trânsito, enquanto seu exoplaneta não está na frente da sua estrela em relação a nossa linha de visão.

Em um artigo submetido a Astrophysical Journal Letters, Kaltenegger calculou que Alfa Centauri A, a estrela mencionada no filme “Avatar”, seria o exemplo de um alvo excepcional que os cientistas poderiam vasculhar como o telescópio orbital de nova geração James Webb Space Telescope a ser lançado em futuro próximo.

“Alfa Centauri A é uma estrela brilhante bem próxima e muito semelhante ao nosso Sol, assim ela nos dá um sinal forte”, explicou Kaltenegger. “Você iria necessitar apenas alguns trânsitos para encontrar água, oxigênio, dióxido de carbono e metano em uma exolua ‘tipo Terra’, tal como Pandora [se existir]”.

Infelizmente, sabemos que Alfa Centauri A não possui um exoplaneta gigante [massivo como Saturno, Júpiter ou maior]. Ainda assim, “existem diversas estrelas próximas que tem exoplanetas gigantes”, disse Kaltenegger, “e alguns destes exoplanetas orbitam nas zonas habitáveis de suas estrelas, tornando-os sistemas potenciais ‘tipo-Pandora’.”

Para saber mais sobre o sistema tríplice Alfa Centauri e sua possibilidade de abrigar planetas leia: Poderá Alfa Centauri abrigar planetas tipo Terra em sua zona habitável?

O 'por-do-sol' em uma exolua oceânica. Crédito: Dan Durda

A zona dos ‘cachinhos dourados’

Embora Alfa Centauri nos ofereça possibilidades interessantes, as estrelas anãs vermelhas poderiam ser alvos melhores quando tentamos encontrar planetas ou luas candidatas a hospedar a vida. A zona habitável de uma anã vermelha é bem mais próxima da estrela, o que aumenta a chance de se detectar uma exoplaneta em trânsito.

Contudo, existe um dilema associado à zona de habitação de uma anã vermelha: o exoplaneta terá que estar tão próximo de sua estrela mãe que apresentará uma ressonância gravitacional que manterá preso a sua estrela, mostrando sempre a mesma face para a mesma, similar ao que acontece com a Lua em relação à Terra. Assim, um dos lados do exoplaneta amarrado gravitacionalmente iria ser definitivamente torrado pela luz constante de sua estrela enquanto que o outro lado estaria em noite eterna, em constante escuridão, recebendo potencialmente os ventos fortes advindos do lado sempre aquecido.

Exolua congelada orbitando um exoplaneta joviano por Dan Durda

As vantagens das exoluas

Por outro lado (boa notícia!), a exolua de um exoplaneta amarrado na zona de habitação de uma anã vermelha não sofreria de tal problema. A exolua seria gravitacionalmente ligada ao seu planeta e não à sua estrela. Mostrando a mesma face para o seu planeta a exolua teria um ciclo regular de dias e noites tal como a Terra. Sua atmosfera teria assim a possibilidade de contar com temperaturas moderadas e toda a superfície da exolua seria banhada pela luz do sol alienígena, habilitando a existência de plantas.

E tem muito mais! “As luas alienígenas orbitando exoplanetas gigantes gasosos podem ser mais aprazíveis e até mais habitáveis que as super-Terras ou planetas do tamanho da Terra amarrados gravitacionalmente [em anãs vermelhas]”, reforçou Kaltenegger. “Nós devemos certamente manter em nossas mentes que nosso objetivo final é encontrar a vida alienígena”.

A doce (!?) vida exolunar

Se há luas extrasolares candidatas a hospedar a vida, estas também deverão enfrentar uma gama de desafios para serem capazes de abrigar as criaturas-dragão que o filme “Avatar” nos mostrou.

Devemos também nos lembrar dos problemas trazidos pela presença próxima de um planeta gigante gasoso… Vejamos os efeitos nocivos que conhecemos nas luas de Júpiter e Saturno:

• As luas de Júpiter existem dentro de um intenso cinturão de radiação saturado de elétrons e íons capturados pelo intenso campo magnético do planeta gigante;
• As intensas forças gravitacionais de Saturno levaram a efeitos extraordinários de maré que podem eventualmente ter destroçado luas em potencial e produzido seus anéis;
• Até hoje, os efeitos de Saturno em sua enorme lua Titã, 400 vezes maior que o efeito de nossa Lua sobre a Terra, pode gerar erupções vulcânicas e fortíssimas marés.

Quando analisamos se uma exolua rochosa consegue suportar a vida como a conhecemos, Kaltenegger explicou que o primeiro passo é verificar se a exolua é massiva o suficiente para sustentar uma atmosfera consistente. Enquanto a nossa Lua é pequena demais para isto, a lua de Saturno Titã é massiva o suficiente para manter sua atmosfera. Por outro lado, o calor é um ponto de atenção quando se fala de sustentar os gases atmosféricos, lembrou Kaltenegger, “se você aquecer Titã a temperaturas similares as daqui na Terra, Titã perderia uma parte considerável de sua atmosfera atual”. “Assim, ser massivo é bom”, ela disse. A cientista notou que é desejável que a exolua tenha pelo menos um décimo da massa da Terra, conforme diversos estudos anteriores. Titã tem apenas 2,3% da massa da Terra e não preenche este requisito.

A magnetosfera é essencial

A seguir o próximo passo é saber se a exolua tem uma magnetosfera forte o suficiente para protegê-la dos ventos estelares de partículas, da radiação cósmica e da perigosa radiação de seu planeta hospedeiro, que poderiam erodir sua atmosfera. “Ganimedes é a maior lua do Sistema Solar e possui uma magnetosfera”, lembrou Kaltnegger (Ganimedes possui 2,5% da massa da Terra).

A força das marés

As marés em tais luas extrasolares seriam eventos muito fortes – “talvez um paraíso para os exosurfistas”, disse Kaltnegger. “Observando a lua Io de Júpiter, nós devemos esperar um grande potencial para um vulcanismos induzido pelas marés, principalmente se o exoplaneta possuir mais de uma exolua [de grande porte, como Júpiter]”.

Os céus nestas exoluas devem ser absolutamente dramáticos: “Eu especularia que teríamos uma aurora extraordinária a partir das interações entre o campo magnético da exolua e o da sua estrela e seu planeta”, falou a cientista. “As cores da aurora, é claro, dependeriam da composição química de sua atmosfera, mas devem conduzir a espetaculares shows luminosos nos céus da exolua”.

Em exoplanetas mais massivos, exoluas maiores!

Muitos dos exoplanetas já observados são bem mais massivos que Júpiter, o planeta mais massivo do sistema Solar. “O bom disto é que se temos um planeta mais massivo, as luas serão maiores também, aproximadamente, o que significa que são mais passíveis de sustentar atmosferas”, disse Kaltenegger. “Assim nós talvez encontremos situações interessantes onde exista um gigante gasoso com quatro exoluas totalmente habitáveis. Tal depende, novamente, da presença de magnetosferas e atmosferas próprias. Mas, de repente, nós abrimos oportunidades para encontrar habitats completamente inéditos, fascinantes, diferentes e potencialmente bem estranhos…

Fontes e referências

Space.com: Moons Like Avatar’s Pandora Could Be Found por Charles Q. Choi

Centauri Dreams: Detecting Habitable Exomoons

ArXiv.org:

• Characterizing Habitable Exo-Moons por L. Kaltenegger
• Pathways Towards Habitable Moons por David M. Kipping, Stephen J. Fossey, Giammarco Campanella, Jean Schneider, Giovanna Tinetti

Eternos Aprendizes:

• Poderá Alfa Centauri abrigar planetas tipo Terra em sua zona habitável?
• Como usar o observatório espacial Kepler para descobrir exoluas habitáveis?
• Astrônomos começam a caça de exoluas orbitando exoplanetas
• Métodos propostos para detecção de exoluas

Diagrama do efeito Casimir: flutuações no vácuo (vacuum fluctuations) e as forças que atuam sobre as placas de Casimir (Casimir plates)

O Efeito Casimir é uma fonte constante de fascinação para os físicos. O efeito existe devido à natureza quântica do vazio que está repleto de ondas eletromagnéticas que aparecem e desaparecem em uma curta existência.

De fato, coloque duas placas condutoras paralelas juntas no vácuo e ondas de maior amplitude  não se encaixarão entre elas. Assim, as ondas exteriores empurram as placas para se juntarem. Esta é a famosa Força de Casimir, que foi medida pela primeira vez com precisão em 1997.

Esfera de Casimir. Crédito: Umar Mohideen/Universidade da Califórnia, Riverside

O efeito Casimir e a energia escura?

Na imagem acima esta pequena bola fornece evidências que o Universo irá expandir-se para sempre. Medindo pouco mais de um décimo de milímetro (100 µm), esta bola se move na direção de uma placa suave em resposta as flutuações de energia do vácuo do espaço vazio. Esta força de atração é conhecida como o efeito Casimir, fenômeno nomeado em honra do seu descobridor, Hendrik Casimir, o qual, 50 anos atrás, tentou entender a razão pelas quais há fluidos como a maionese que se movem tão lentamente. Agora, evidências estão se acumulando apontando que a maior parte da densidade de energia do Universo está sob uma forma misteriosa de energia escura. A forma e a gênese da energia escura é quase completamente desconhecida, mas os cientistas postularam que está relacionada como as flutuações do vácuo similares ao efeito Casimir porém geradas de alguma maneira pelo espace em si. Esta vasta e misteriosa energia escura parece repelir toda a matéria e fará como que o Universo se expanda para sempre. Assim, o entendimento das  flutuações do vácuo está nas pesquisas avançadas da ciência não só para atingir um melhor entendimento do nosso Universo, mas também para conseguir impedir que as partes micro mecânicas de nano máquinas tenham a tendência juntar indesejavelmente.

Afinal, como construir as moléculas de Casimir?

Por outro lado, nos últimos anos, os físicos têm calculado que a combinação de vários materiais diferentes sob distintas formas deveriam gerar forças repulsivas (embora esta força ainda esteja para ser medida).

Agora, Alejandro Rodríguez e seus colegas do Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) em Cambridge disseram que selecionando cuidadosamente nanopartículas de diferentes materiais e tamanhos, a força atrativa e repulsiva de Casimir deveria levar a uma configuração estável, a uma molécula de Casimir, poderíamos chamar.

Em uma impressionante análise, Rodríguez e seus colegas calcularam as forças de Casimir para combinações de blocos (lajes) infinitos feitos de dióxido de silício e silício alternativamente, para nanopartículas e alternando-se lajes e esferas.

Alejandro et al analisaram o comportamento das nano esferas de teflon e silício imersas em etanol. Elegendo cuidadosamente os raios destas esferas podem ficar suspensas contra a força da gravidade sobre uma laje infinita. O resultado é que as forças entre as partículas são repulsivas a uma separação menor de 100 nanômetros, mas se torna atrativa conforme a distância é incrementada.

Mas sua análise mais interessante está nas forças entre as nano esferas de teflon e silício imersas em etanol. Elegendo cuidadosamente os raios destas esferas podem ficar suspensas contra a força da gravidade sobre uma laje infinita. O resultado é que as forças entre as partículas são repulsivas a uma separação menor de 100 nanômetros, mas se torna atrativa conforme a distância é incrementada.

Claramente esta é uma situação fascinante na qual as esferas deveriam formar um “dipolo” estável sem se tocar. É mais ainda, este é um experimento que poderia ser realizado de forma relativamente fácil atualmente, se o tamanho das nanopartículas for controlado com a precisão adequada.

Este é um tema interessante, mas estes experimentos estão sempre plenos de dificuldades. A equipe da MIT reconhece que até o cálculo do sinal da Força de Casimir em geometrias complexas é tremendamente complicado.

Isto é em parte devido ao fato das Forças de Casimir não serem aditivas como as forças convencionais. Assim, quando se tem em conta mais de uma força, a complexidade dos cálculos aumenta consideravelmente (neste caso, há forças repulsivas e atrativas entre as esferas assim como a força de suspensão sobre a laje infinita).

Por esta razão não é possível de se generalizar facilmente o efeito ainda mais, talvez para criar toda uma lâmina de nanopartículas estáveis. Se este tipo de cristais de Casimir em duas dimensões (2D) é também viável, ainda é desconhecido.

Mas o equipe da MIT disse que a configuração de nanopartículas de teflon-silício deveria ser um bom ponto de partida para a investigação experimental. Que tenham boa sorte!

Uma pergunta que a equipe não aborda no artigo é sobre a utilidade possível ou o uso prático que teríamos com as as moléculas e cristais de Casimir. Qualquer sugestão será bem recebida.

Fontes

ArXiv.org: “Non-touching Nanoparticle Diclusters Bound By Repulsive and Attractive Casimir Forces”

Technology Review: How to Build Casimir Molecules

APOD: A Force from Empty Space: The Casimir Effect – Crédito©: Umar Mohideen (U. California at Riverside)

Esta concepção artística mostra a Gravity Probe B orbitando a Terra para medir o espaço-tempo. Um novo estudo propõe que o espaço-tempo poderia ser tanto contínuo como discreto simultaneamente. Crédito: NASA.

O espaço-tempo, definido por três dimensões espaciais e uma temporal, é um conceito tão grande e abstrato que os cientistas têm dificuldades não só para defini-lo como também para compreendê-lo. Além disso, diversas teorias nos oferecem visões diferentes e contraditórias sobre a estrutura do espaço-tempo. Enquanto a teoria da relatividade geral descreve o espaço-tempo como um tecido contínuo, as teorias de campo quântico requerem que o espaço-tempo seja constituído de pontos discretos. Unificar estas duas teorias em uma única teoria da gravidade quântica é atualmente um dos maiores problemas não resolvidos da física.

Achim Kempf da Universidade de Waterloo é físico-matemático que tem trabalhado nas questões associadas a teoria da informação, teoria quântica e relatividade geral

Em uma tentativa de compreender melhor a estrutura do espaço-tempo, o físico e matemático Achim Kempf da Universidade de Waterloo propôs uma nova possível estrutura para o espaço-tempo na escala de Planck. Kempf sugere que o espaço-tempo poderia ser tanto contínuo como discreto ao mesmo tempo, satisfazendo conceitualmente as teorias da relatividade genal e as teorias de campo quântico simultaneamente. A proposta de Kempf está inspirada na teoria da informação, uma vez que a informação por sua vez pode ser tanto contínua quanto discreta. Seu estudo foi publicado em um recente exemplar da revista Physical Review Letters.

“Há escolas de pensamento em feroz competição, cada uma com bons argumentos, sobre se o espaço-tempo é fundamentalmente discreto (como, por exemplo, nos modelos de espuma de spin) ou contínuo (como, por exemplo, na teoria de cordas)”, disse Kempf a PhysOrg.com. “A nova aproximação teórica a partir da teoria da informação talvez permita que um que nós consiga construir pontes tanto conceituais quanto matemáticas entre estas duas escolas de pensamento”.

Como explica Kempf, a estrutura matemática associada à teoria da informação utilizada nesta ferramenta proposta é a teoria da amostragem – isto é, amostras tomadas em um conjunto discreto genérico de pontos que podemos usar para reconstruir a formato da informação (o espaço-tempo) em qualquer ponto até um limite específico de corte. No caso do espaço-tempo, este limite seria a fronteira inferior do ultravioleta natural, se existir. Este limite inferior também pode ser pensado como um princípio de incerteza de comprimento mínimo, além do qual as propriedades estruturais das partículas não podem ser estabelecidas com maior precisão.

A teoria da amostragem como ferramenta do espaço-tempo?

Em seu estudo, Kempf desenvolve uma teoria de amostragem que pode ser generalizada para ser aplicada ao espaço-tempo. Ele demonstra que uma densidade finita dos pontos de uma amostra obtidos através da estrutura do espaço-tempo pode proporcionar aos cientistas a forma do espaço-tempo desde grandes escalas de comprimento de onda do espectro de radiação até o limite natural das freqüências do ultravioleta. Além disso, Kempf demonstra que esta expressão estabelece uma equivalência entre as representações discretas e contínuas do espaço-tempo. Desta forma, o novo marco para amostragem e reconstrução do espaço-tempo poderia ser usado em várias aproximações da gravidade quântica fornecendo às estruturas discretas uma representação contínua.

“Tem se tornado extraordinariamente difícil obter dados experimentais que poderiam guiar-nos na procura da teoria que unifique a teoria quântica com a relatividade general”, disse Kempf. “A proposta de que o espaço-tempo é simultaneamente contínuo e discreto do mesmo modo que a informação pode servir como o guia teórico para este princípio. O princípio aponta na direção de uma teoria na qual todos os processos naturais são vistos como possuidores de uma largura de banda universal finita”.

Nova ferramenta para antigos problemas?

Kempf adiciona que pelo menos a nova aproximação proporciona algumas ferramentas técnicas práticas para os estudos de gravidade quântica, tais como resolver problemas discretos e usar métodos contínuos. Kempf planeja aplicar em breve os novos métodos visando solucionar um conjunto de diversos problemas.

“Estou planejando usar os novos métodos da teoria de informação para abordar de uma forma nova as velhas questões da teoria da informação na gravidade quântica, tais como a paradoxo da perda de informação nos buracos negros e o papel do principio holográfico na teoria de campo quântico”, finalizou Kempf.

Fontes:

Physorg.com: Proposed Spacetime Structure Could Provide Hints for Quantum Gravity Theory por Lisa Zyga

Achim Kempf: “Information-Theoretic Natural Ultraviolet Cutoff for Spacetime.” Physical Review Letters 103, 231301 (2009)

Chi Cygni, mostrada nesta concepção artística, é uma estrela gigante vermelha perto do final de sua vida. Conforme esgota seu combustível nuclear, ela pulsa de dentro para fora, como um gigantesco coração, ejetando no espaço suas camadas exteriores de matéria. Crédito: ESO/L. Calçada

Situada cerca de 550 anos luz de distância da Terra, uma estrela tipo nosso Sol está retorcendo-se em sua agonia. Chi Cygni tem aumentado de tamanho até se converter uma estrela gigante vermelha tão grande que se estivesse no nosso sistema Solar engoliria todos os planetas interiores, até Marte. Além disso, tem começado a pulsar dramaticamente, batendo como um gigantesco coração. Agora, novas imagens em primeiro plano da superfície desta estrela mostram seus espasmos com um detalhe sem precedentes.

“Este trabalho abre uma janela antecipando uma visão do destino do nosso Sol dentro de mais de 5 bilhões de anos, quando estiver perto do final do seu ciclo de vida [sair da seqüência principal]”, disse o autor principal do artigo Sylvestre Lacour, Observatório de Paris.

Chi Cygni pulsa uma vez cada 408 dias. Quando está com seu menor diâmetro (cerca de 480 milhões de quilômetros), Chi Cygni fica cercada com manchas brilhantes quando as colunas massivas de plasma quente turvam sua superfície. (tais manchas são como os grãos na superfície de nosso Sol, mas muito maiores). Conforme se expande, Chi Cygni se esfria e atenua, crescendo até um diâmetro de 770 milhões de quilômetros – o que seria grande o bastante para absorver e cozinhar o cinturão de asteróides de nosso Sistema Solar. Crédito: Sylvestre Lacour, Observatoire de Paris

Quando uma estrela similar ao Sol envelhece, ela começa a esgotar seu combustível principal, o hidrogênio em seu núcleo. Como um carro que se encontra praticamente sem gasolina, seu “motor” começa a soluçar. Em Chi Cygni, vemos estes engasgos como um aumento de brilho e atenuação, provocados por a contração e expansão da estrela. As estrelas nesta etapa de sua vida são conhecidas como ‘variáveis Mira’ conforme a primeira estrela que se comporta desta forma, Mira “a Maravilhosa”, descoberta por David Fabricius em 1596. Conforme pulsa, a estrela moribunda está expulsando as suas camadas exteriores, que em algumas centenas de milhares de anos criaram uma maravilhosamente brilhante nebulosa planetária.

Chi Cygni pulsa uma vez cada 408 dias. Quando está com seu menor diâmetro (cerca de 480 milhões de quilômetros – 3,2 UA), Chi Cygni fica cercada com manchas brilhantes quando as colunas massivas de plasma quente turvam sua superfície. (tais manchas são como os grãos na superfície de nosso Sol, mas muito maiores). Conforme se expande, Chi Cygni se esfria e atenua, crescendo até um diâmetro de 770 milhões de quilômetros (5,13 UA) – o que seria grande o bastante para absorver e cozinhar todo o cinturão de asteróides de nosso Sistema Solar e quase atingir Júpiter.

Pela primeira vez, os astrônomos têm fotografado estes dramáticas mudanças de estado de uma estrela desta classe em detalhe. Este trabalho foi publicado no exemplar de 10 de dezembro de 2009 da revista The Astrophysical Journal.

“Basicamente temos criado uma animação de uma estrela pulsante usando imagens reais”, afirma Lacour. “Nossas observações demonstram que a pulsação não é somente radial, mas aparece com características não homogêneas, como o gigantesco ponto quente que apareceu quando a estrela atingiu o raio mínimo”.

Fotografar estrelas variáveis é extremadamente difícil, por duas razões principais. A primeira é que tais estrelas se ocultam dentro de uma compacta e densa capa de pó e moléculas. Para estudar a superfície estelar dentro da capa, os astrônomos observam as estrelas em um comprimento de onda específico de luz infravermelha. O infravermelho permite aos astrônomos ver através da camada de moléculas e pó da mesma forma que os raios-X permitem aos médicos ver os ossos dentro do corpo humano.

A segunda razão é que estas estrelas estão relativamente distantes, e assim as vemos muito pequenas. Embora sejam gigantes se comparadas com o Sol, a distância faz com que pareçam não muito maiores que uma pequena casa colocada na Lua vista da Terra. Os telescópios tradicionais não possuem a resolução adequada. Conseqüentemente, a equipe teve que usar a técnica chamada interferometria, a qual agrega a combinação da luz procedente de vários telescópios para atingir uma resolução equivalente a um telescópio tão grande quanto a distância entre os diversos telescópios.

O time de astrônomos usou o Conjunto do Telescópio Infravermelho Óptico do Observatório Astrofísico Smithsoniano, o IOTA, que está situado no Observatório Whipple em Mount Hopkins, Arizona.

O telescópio infravermelho e ótico do SAO - Infrared Optical Telescope Array (IOTA) - ajudou os astrônomos a observar Chi Cygni a estrela pulsante moribunda. Crédito: Peter Schuller, Smithsonian Astrophysical Observatory

O telescópio “IOTA nos ofereceu suas capacidades únicas”, disse o co-autor Marc Lacasse do Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). “IOTA nos permitiu ver detalhes nas imagens 15 vezes mais precisos que as imagens resolvidas pelo Telescópio Espacial Hubble”.

A equipe também reconhece a utilidade das contínuas contribuições dos astrônomos amadores de todo o mundo, proporcionadas através da Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis (AAVSO).

Na próxima década, a possibilidade de uso de imagens ultra-definidas habilitadas pela técnica da interferometria entusiasma fortemente os astrônomos. Objetos que, até agora, apareciam apenas como pontuais estão progressivamente revelando sua verdadeira natureza. Superfícies estelares, discos de acresção de buracos negros, e regiões de formação planetária ao redor de estrelas recém nascidas até então só podiam ser compreendidas através de modelos. A interferometria promete revelar a verdadeira identidade destes objetos também diversas surpresas.

Fonte:

Cfa.Harvard-Smithsonian: Close-up Photos of Dying Star Show Our Sun’s Fate

Nebulosa da Chama (Flame Nebula)

O VISTA é um telescópio de rastreamento que opera nas frequências do espectro do infravermelho e atualmente é o maior telescópio existente dedicado ao mapeamento celeste. Seu enorme espelho, grande campo de visão e detectores extremamente sensíveis irão nos proporcionar uma visão completamente nova do céu do hemisfério sul. As imagens espectaculares agora divulgadas da Nebulosa da Chama, do Centro da nossa Via Láctea e do aglomerado de galáxias Fornax mostram que o telescópio se encontra em perfeito funcionamento.

Telescópio de varredura VISTA. Crédito: ESO/Y. Beletsky

O VISTA é o telescópio mais novo do ESO (European Southern Observatory) e foi instalado no Observatório do Monte Paranal do ESO, no deserto de Atacama, norte do Chile. O VISTA está localizado no pico adjacente ao que hospeda o Very Large Telescope do ESO (VLT). Assim, o VISTA compartilha as mesmas condições excepcionais de observação do deserto de Atacama no Chile, o lugar mais seco da Terra. O espelho principal do VISTA tem um diâmetro de 4,1 metros e é o espelho mais curvo deste tamanho e qualidade já produzido – os desvios em relação a uma superfície perfeita são menores do que a milésima parte da espessura de um cabelo humano. Sua construção e polimento constituíram um enorme desafio para o ESO.

O VISTA foi concebido e desenvolvido por um consórcio de 18 universidades no Reino Unido [1] liderado pelo Queen Mary, Universidade de Londres e tornou-se numa espécie de contribuição para o ESO como parte do acordo de adesão do Reino Unido a esta Organização. A concepção e construção do telescópio foram dirigidas pelo Science and Technology Facilities Council’s UK Astronomy Technology Centre (STFC, UK ATC). A aceitação do VISTA pelo ESO foi formalmente celebrada em recente cerimônia realizada na sede do ESO, em Garching, Alemanha, no dia 10 de Dezembro de 2009, onde estiveram presentes representantes do Queen Mary, Universidade de Londres e do STFC. A partir de agora este telescópio será operado pelo ESO. “O VISTA é uma excelente aquisição para o Observatório do Cerro Paranal do ESO. O VISTA desempenhará um papel inédito no rastreamento do céu meridional, no espectro infravermelho, e encontrará muitos alvos interessantes que poderão ser posteriormente estudados com o Very Large Telescope, o ALMA e o futuro European Extremely Large Telescope”, disse Tim de Zeeuw, diretor geral do ESO.

Câmara de 67 megapixels congelada a -200°C

No núcleo central do telescópio VISTA encontramos uma câmara de 3 toneladas que contém 16 detectores especiais sensíveis à radiação infravermelha, formando um total combinado de 67 milhões de pixels. Observar em comprimentos de onda maiores dos que os visíveis ao olho humano, permite ao VISTA estudar objetos que de outro modo seriam impossíveis de ser observados porque são muito frios, obscurecidos por nuvens de poeira cósmica ou estão tão longe de nós que a radiação emitida foi desviada para além do espectro visível, em consequência da expansão do Universo.

Para se conseguir detectar a fraca radiação infravermelha que vem do espaço, a câmara do VISTA teve que ser congelada a -200º Celsius (73° K) e está selada com a maior janela transparente ao infravermelho jamais construída. A câmara VISTA foi concebida e construída pelo consórcio composto do Rutherford Appleton Laboratory, o UK ATC e a Universidade de Durham, Inglaterra.

Uma vez que o VISTA é um grande telescópio com um amplo campo de visão, ele tem a capacidade de, simultaneamente, detectar fontes fracas e cobrir grandes regiões do céu rapidamente. Cada imagem do VISTA captura uma parte do céu correspondente a cerca de dez vezes a área da Lua Cheia e será capaz de detectar e catalogar objetos em todo o céu do hemisfério sul com uma precisão quarenta vezes melhor do que a conseguida em outras pesquisas do céu já realizadas no infravermelho, como o muito bem sucedido Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Este salto no poder de observação (comparável ao salto em resolução do olho nu para o primeiro telescópio de Galileu) revelará enormes quantidades de novos objetos e permitirá a criação de inventários muito mais completos de objetos raros e exóticos do céu meridional. “Estamos muito contentes por termos podido oferecer à comunidade astronômica o telescópio VISTA. A qualidade excepcional dos dados científicos é um tributo a todos os cientistas e engenheiros que estiveram envolvidos neste projecto excitante e cheio de desafios”, acrescentou Ian Robson, Director do UK ATC.

Nebulosa da Chama sob as lentea do telescópio VISTA do ESO

Nebulosa da Chama

A primeira imagem divulgada mostra a Nebulosa da Chama (Flame Nebula – NGC 2024), uma espectacular nuvem de gás e poeira onde se estão a formar estrelas, na familiar constelação de Orion e seus arredores. Na radiação visível o núcleo deste objeto encontra-se escondido por trás de espessas nuvens de poeira, mas a imagem VISTA, obtida no infravermelho, consegue penetrar na escuridão e revelar o enxame de estrelas quentes jovens que se encontra no seu interior.

Mosaico de imagens do VISTA mostra o núcçeo da nebulasa da Flama (NGC 2024), o objeto Herbig Haro HH92, a nebulosa NGC 2023 e o objeto Barnard 33 - a Nebulosa Cabeça de Cavalo. Crédito: ESO/J. Emerson/VISTA. Reconhecimento: Cambridge Astronomical Survey Unit

O grande campo de visão da câmara VISTA consegue capturar simultaneamente o brilho de NGC 2023 e a forma fantasmagórica da famosa Nebulosa da Cabeça de Cavalo.

Um milhão de estrelas no coração da Via Láctea

O coração da Via Láctea

A segunda imagem é um mosaico de duas imagens tomadas pelo VISTA do centro da nossa Via Láctea, na constelação do Sagitário. A imagem revela um enorme número de estrelas – esta simples imagem mostra cerca de um milhão de estrelas – sendo que a maioria está normalmente escondida por trás de espessas nuvens de poeira, tornando-se apenas visível nos comprimentos de onda do infravermelho.

Aglomerado galáctico de Fornax

O aglomerado da Fornalha

Na imagem final, o VISTA observou muito para lá da nossa Galáxia e tirou um retrato de família de um aglomerado de galáxias na constelação de Fornax (a Fornalha). O grande campo permite que um enorme número de galáxias seja capturado em uma única imagem, contendo interessantes galáxias: a espiral barrada NGC 1365 e a gigante elíptica NGC 1399.

Planos para os próximos anos

O VISTA passará a maior parte do seu tempo realizando o mapeamento do céu meridional de uma maneira sistemática. O telescópio está iniciando agora seis varridas principais do céu, cada qual com objectivos científicos diferentes a serem executados nos primeiros cinco anos. Uma das pesquisas de varredura cobrirá todo o céu austral enquanto as demais se concentrarão em regiões menores, a serem vasculhadas em maior detalhe. As varreduras do céu a partir do VISTA irão nos ajudar a compreender a natureza, distribuição e origem das estrelas e galáxias, mapearão a estrutura em três dimensões da Via Láctea e das galáxias vizinhas (Pequena e Grande Nuvem de Magalhães) e ajudarão a determinar a relação entre a estrutura do Universo e as misteriosas energia e matéria escura.

300 gigabytes de dados por noite – mais de 100 terabytes por ano de informação

O enorme volume de dados – tipicamente 300 gigabytes por noite ou seja, mais de 100 terabytes por ano – será armazenado no arquivo digital do ESO e será processado em imagens e catálogos nos centros de processamento de dados do Reino Unido, nas Universidades de Cambridge e Edinburgh. Todos os dados serão públicos e estarão disponíveis aos astrônomos do mundo inteiro.

Jim Emerson do Queen Mary, da Universidade de Londres e líder do consórcio VISTA, espera com impaciência uma rica colheita científica do novo telescópio: ”A História mostrou-nos que alguns dos resultados mais excitantes que saíram de projetos como o VISTA são os que menos esperamos – e eu estou pessoalmente muito entusiasmado em ver o que sairá daqui!”

Nota [1] O Consórcio VISTA é liderado pelo Queen Mary, Universidade de Londres e é composto por: Queen Mary, Universidade de Londres; Queen’s University of Belfast; Universidade de Birmingham; Universidade de Cambridge; Universidade Cardiff; Universidade de Central Lancashire; Universidade de Durham; A Universidade de Edinburgh; Universidade de Hertfordshire; Universidade Keele; Universidade Leicester; Universidade Liverpool John Moores; Universidade de Nottingham; Universidade de Oxford; Universidade de St Andrews; Universidade de Southampton; Universidade de Sussex e Universidade College London.

Fonte

ESO: VISTA: Pioneering New Survey Telescope Starts Work