TRAPPIST-1: faça um tour pelos 7 exoplanetas que podem abrigar vida

OS ASTRÔNOMOS

descobriram o primeiro sistema conhecido que hospeda sete planetas do tamanho da Terra em torno de uma estrela, três deles em sua zona habitável. A apenas 39 anos-luz de distância de nós, os pesquisadores já identificaram os tamanhos, órbitas e massas da maioria dos planetas, sugerindo que todos podem ser rochosos. Em alguns, água líquida pode existir na superfície. A notícia é empolgante justamente porque esse pode ser o sistema com melhores chances de abrigar vida extraterrestre até agora.

Faça um passeio conosco pelo notável TRAPPIST-1:

PRIMEIRA PARADA: A estrela

TRAPPIST-1 é uma estrela fraca um pouco mais grande do que Júpiter. Ela possui cerca de 8% do tamanho do nosso sol e brilha apenas 0,05% quanto ele. Os planetas em sua volta realizam órbitas apertadas, todas mais próximas do que Mercúrio em torno do sol. A maior parte da luz de TRAPPIST-1 está em comprimentos de onda infravermelhos, invisíveis ao olho humano, razão pela qual o telescópio Spitzer foi a ferramenta ideal para obter mais detalhes sobre os seus planetas. Anãs superfrias como TRAPPIST-1 são estrelas com vidas extremamente longas – essa poderia potencialmente continuar queimando por mais 5 trilhões de anos, muito tempo além da nossa estrela (que está no meio do caminho de sua vida de 10 bilhões de anos). Isso faz de TRAPPIST-1 uma boa candidata para abrigar vida, pelo tempo que ela tem para se desenvolver e evoluir.  As estrelas anãs representam cerca de 75% da população estelar da Via Láctea. Planetas em suas zonas habitáveis parecem estar muito próximos e em perigo de explosões de radiação, mas modelos sugerem que alguns planetas poderiam suportar as condições para se tornar propícios à vida, se suas atmosferas e campos magnéticos forem fortes o suficiente.

PRÓXIMA PARADA: O planeta mais íntimo da estrela

O mais próximo dos sete planetas, TRAPPIST-1b, orbita ao redor da estrela uma vez a cada 1,51 dias. Isso significa que está a 1,64 milhões de quilômetros dela, 4,27 vezes a distância média da Terra à lua. TRAPPIST-1b possui cerca de 1,09 vezes o raio da Terra, e 0,85 vezes sua massa, de acordo com cálculos preliminares – medidas que sugerem que ele é provavelmente rochoso. Por causa da proximidade a sua estrela, no entanto, 1b provavelmente está “preso” a ela, como a lua à Terra, o que significa que orbita com os mesmos lados voltados para TRAPPIST-1 todo o tempo. Apesar da frieza da estrela, 1b está perto o suficiente para que qualquer água presente ferver ou sublimar como vapor.

PRÓXIMA PARADA: Mais um mundo quente

Como 1b, TRAPPIST-1c orbita próximo o suficiente da sua estrela para que a água líquida provavelmente não exista em sua superfície. Tem 1,06 vezes o tamanho do raio da Terra e 1,38 vezes sua massa, e orbita ao redor da TRAPPIST-1 a cada 2,42 dias, no que seria 5,83 vezes a distância média da Terra à lua. Como TRAPPIST-1b, 1c foi descoberto ano passado, com base em observações do escurecimento da estrela conforme os planetas passavam por ela. Ele orbita a anã cinco vezes a cada oito órbitas do 1b, uma “ressonância” que sugere que os planetas poderiam ter se movido mais para perto da estrela em algum ponto.

PRÓXIMA PARADA: O mais leve

O TRAPPIST-1d tem apenas 0,41 vezes a massa da Terra, o que o torna o planeta mais leve com uma massa conhecida no sistema (os pesquisadores não sabem ao certo a massa e o raio do planeta mais distante, 1h). O pequeno mundo tem um raio de 0,77 vezes o da Terra e orbita a estrela a cada 4,05 dias, a uma distância equivalente a 8,16 vezes a da Terra à lua. Como seus vizinhos mais próximos, a superfície de 1d é provavelmente muito quente para sustentar água líquida. Ele orbita a estrela três vezes para cada oito órbitas do 1b.

PRÓXIMA PARADA: Bem-vindo à zona habitável

O TRAPPIST-1e é o mais íntimo dos planetas que estão na zona habitável da estrela – uma órbita na qual a água líquida poderia potencialmente existir em sua superfície, tornando-o mais acessível à vida. Mesmo que 1e seja provavelmente preso a sua estrela, como todos os planetas no sistema, os pesquisadores disseram que ainda poderia ser habitável se tiver a atmosfera certa para equilibrar o calor na sua superfície. Ele recebe quase tanta luz de sua estrela quanto a Terra do sol, sugerindo que poderia ter temperaturas semelhantes. 1e orbita a estrela a cada 6,10 dias, a uma distância de 10,8 vezes a média da Terra à lua. Tem um raio 0.92 vezes o da Terra e 0,62 vezes a sua massa. Para cada oito órbitas de 1b, 1e orbita duas vezes a TRAPPIST-1. Mais uma vez, as órbitas ressonantes dos planetas sugerem que eles viajaram de mais longe para mais perto da estrela. Mais para fora, haveria mais gelo; apesar disso, a configuração poderia significar que os planetas são mais propensos a ter água prontamente disponível.

PRÓXIMA PARADA: Vistas deslumbrantes

Da superfície de TRAPPIST-1f, um intrépido viajante espacial veria um belo conjunto de planetas vizinhos se o céu estivesse limpo. 1f também está na zona habitável da estrela. No seu céu, o 1e pareceria aproximadamente do tamanho da lua vista da Terra, e a estrela pareceria aproximadamente três vezes mais grande do que o sol no nosso céu. 1f orbita a estrela a cada 9,21 dias, o que é mais agradável em comparação com os planetas mais interiores, embora ainda muito mais rápido do que o planeta com a órbita mais curta do sistema solar: Mercúrio a cada 87,97 dias. O 1f orbita a TRAPPIST-1 a distância média de 13,3 vezes a da Terra à lua, tem 1,04 vezes o raio do nosso planeta e 0,62 vezes a sua massa. Dá 1,33 voltas na sua estrela para cada oito órbitas de 1b. Por fim, ele é potencialmente rico em água, e recebe aproximadamente a mesma quantidade de luz estelar que Marte recebe do sol.

PRÓXIMA PARADA: Ficando frio

O TRAPPIST-1g está bem na borda do que os pesquisadores acham que é a zona habitável da estrela –é um pouco frio, mas provavelmente não muito frio para que exista água líquida na sua superfície. 1g orbita a estrela a cada 12,35 dias, a uma distância de 17,4 vezes a da Terra à lua. O planeta tem 1,13 vezes o raio da Terra – o maior dos medidos – e 1,34 vezes sua massa. Além disso, recebe aproximadamente a mesma quantidade de luz estelar que algum lugar em nosso sistema solar entre Marte e o cinturão de asteroides. Vale ressaltar que a zona habitável de qualquer sistema planetário não é algo bem definido. Os contornos da zona dependem, por exemplo, da composição atmosférica de um planeta. O puxão gravitacional que os planetas em TRAPPIST-1 exercem um sobre o outro pode potencialmente aquecê-los, mudando a zona habitável ao redor da estrela, tornando os planetas mais distantes capazes de sustentar a água líquida. A radiação da estrela também pode afetar onde a água líquida pode persistir.

ÚLTIMA PARADA: O misterioso

TRAPPIST-1h é o mais distante dos exoplanetas de sua estrela. Os cientistas pensam que ele tem uma órbita que dura cerca de 20 dias, a 23,3 vezes a distância média da Terra à lua. O telescópio Spitzer o viu passar pela TRAPPIST-1somente uma vez, então suas estatísticas são muito menos determinadas do que a de seus vizinhos. Ele parece ter 0,76 vezes o raio da Terra, e sua massa é desconhecida. De qualquer forma, deve estar fora da zona habitável da estrela, com uma superfície gelada demais para a existência de água líquida. 

A cauda de um buraco negro errante escondido na Via Láctea

Ilustração de um buraco negro errante movendo-se rapidamente através de uma nuvem densa de gás. O gás é arrastado pela gravidade do buraco negro formando uma corrente estreita. Crédito: Keio University.

É difícil encontrar buracos negros, já que eles não emitem luz. Mas em alguns casos os buracos negros produzem efeitos que podem ser visíveis. Por exemplo, se um buraco negro tiver uma estrela companheira, o gás da estrela que flui para dentro dele amontoa-se à sua volta e forma um disco. O disco aquece devido à enorme força gravitacional do buraco negro e emite radiação intensa. Mas se um buraco negro estiver a flutuar sozinho no espaço, nenhuma emissão dele proveniente será observada.

Uma equipe de investigação, liderada por Masaya Yamada, um estudante de pós-graduação na Universidade de Keio, Japão, e por Tomoharu Oka, professor da Universidade de Keio, usou o telescópio ASTE no Chile e o Radiotelescópio de 45 m no Observatório de Rádio Nobeyama, ambos operados pelo NAOJ (Observatório Astronómico Nacional do Japão), para observar nuvens moleculares ao redor do remanescente da supernova W44, localizado a 10 mil anos-luz de distância. O objetivo principal era examinar a quantidade de energia transferida da explosão de supernova para o gás molecular em redor, mas a equipa acabou por encontrar sinais de um buraco negro escondido na orla de W44.

Durante a investigação, a equipa descobriu uma nuvem molecular compacta com um movimento estranho. Esta nuvem, com o nome de Bullet (Bala), tem uma velocidade de mais de 100 km/s, excedendo a velocidade do som no espaço interestelar em mais de duas ordens de grandeza. Além disso, a nuvem, com o tamanho de dois anos-luz, move-se para trás, em sentido contrário ao da rotação da Via Láctea.

Diagramas esquemáticos de dois cenários para o mecanismo de formação de Bullet. (a) modelo de explosão e (b) modelo de irrupção. Ambos os diagramas mostram uma parte da frente de choque produzida pela expansão do remanescente de supernova W44. A onda de choque penetra no gás quiescente e comprime-o para formar gás denso. Bullet está localizada no centro do diagrama e tem um movimento completamente diferente em relação ao gás circundante. Crédito: Yamada et al. (Keio University).

Para investigar a origem da nuvem Bullet, a equipa observou-a intensivamente com o ASTE e com o Radiotelescópio de 45 m de Nobeyama. Os dados indicam que Bullet parece estar a saltar da orla do remanescente de supernova W44 com imensa energia cinética. “A maior parte de Bullet tem um movimento de expansão com velocidade de 50 km/s, mas a sua ponta tem uma velocidade de 120 km/s,” disse Yamada. “A sua energia cinética é algumas dezenas de vezes superior à injetada pela supernova W44. Parece impossível uma nuvem tão energética ter sido gerada num ambiente tão comum.”
A equipa propôs dois cenários para a formação de Bullet. Em ambos os casos, uma fonte de gravidade compacta, possivelmente um buraco negro, tem um papel importante. Um dos cenários é o modelo de explosão no qual uma bolha de gás em expansão do remanescente da supernova passa por um buraco negro estático. O buraco negro atrai o gás para muito perto, dando origem a uma explosão que acelera o gás na nossa direção. Os astrónomos estimaram para este caso que a massa do buraco negro será de 3,5 massas solares ou superior. O outro cenário é o modelo de irrupção, no qual um buraco negro com elevada velocidade atravessa um gás denso, sendo o gás arrastado pela forte gravidade do buraco negro para formar uma corrente de gás. Para este caso, os investigadores estimaram que a massa do buraco negro será de 36 massas solares ou superior. Com o conjunto de dados que existe, é ainda difícil para a equipa dizer qual dos cenários é o mais provável. 

Os estudos teóricos indicam que devem existir na Via Láctea entre 100 a 1000 milhões de buracos negros, embora até ao momento apenas aproximadamente uns 60 tenham sido identificados através de observações. “Descobrimos uma nova forma de achar buracos negros perdidos,” disse Oka. A equipa espera resolver os dois cenários possíveis e encontrar evidências mais sólidas para um buraco negro em Bullet realizando observações de maior resolução com o ALMA (Atacama Large Milimeter/submillimeter Array)

Cientistas vão ligar um telescópio que poderá fotografar o horizonte de eventos de um buraco negro

Buracos negros são muito legais. Ou, pelo menos, é isso que achamos, já que nunca vimos um de fato. Como seu nome indica, eles são muito, muito escuros. Fotografá-los não é uma tarefa fácil – na realidade, beira o impossível. Como eles irreversivelmente consomem tudo o que atravessa o seu horizonte de eventos, incluindo a luz, a imagem resultante vai parecer simplesmente um monte de nada.  Mas isso pode estar prestes a mudar, uma vez que os cientistas estão perto de ligar uma nova rede de telescópios que possui a melhor chance de nos mostrar o buraco negro no centro de nossa galáxia, o Sagitário A*. 

Telescópio do Horizonte de Eventos

Chamado de Telescópio do Horizonte de Eventos, o novo dispositivo é composto por uma rede de receptores de rádio localizados em todo o planeta, incluindo o Polo Sul, os EUA, o Chile e os Alpes franceses.  A rede será ligada entre 5 e 14 de abril, e os resultados colocarão a teoria da relatividade geral de Einstein à prova, como nunca antes.  O telescópio funciona usando uma técnica conhecida como interferometria de linha de base muito longa (VLBI, na sigla em inglês), o que significa que a rede de receptores se concentrará em ondas de rádio emitidas por um objeto particular no espaço ao mesmo tempo. No caso do buraco negro, a rede vai se concentrar em ondas de rádio com um comprimento de 1,3 mm (230 GHz), o que lhes dá a melhor chance de “atravessar” quaisquer nuvens de gás e poeira bloqueando o objeto.
Resolução inacreditável

Como muitas dessas antenas vão estar todas sintonizadas em um único ponto, a resolução do telescópio deve ser de 50 micro arco-segundos. Para colocar isso em perspectiva, é o equivalente a ser capaz de ver uma fruta do tamanho de uma laranja na superfície da lua. Isso é importante, porque Sagitário A*, embora seja enorme, é como uma agulha no palheiro que é nosso céu noturno.  Nós nunca o observamos diretamente, mas os pesquisadores sabem que ele existe por causa da maneira como influencia a órbita de estrelas próximas. Com base no comportamento dessas estrelas, os pesquisadores preveem que o buraco negro é provavelmente cerca de 4 milhões de vezes maior do que o nosso sol, mas com um diâmetro do horizonte de eventos de apenas 20 milhões de quilômetros ou mais. A uma distância de cerca de 26.000 anos-luz da Terra, isso faz dele um alvo pequeno.

O que vamos ver

O novo telescópio terá como objetivo observar o ambiente imediato em torno do buraco negro, e deve ser capaz de obter resolução suficiente para vermos o objeto em si.  Em abril, vamos fazer as observações que achamos ser a primeira chance real de trazer o horizonte de eventos de um buraco negro em foco”, disse o líder do projeto, Sheperd Doeleman, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, nos EUA, À BBC.
Se o projeto for bem sucedido, o buraco negro se parecerá com um anel brilhante de luz em torno de uma bolha escura. Essa luz é emitida por partículas de gás e poeira aceleradas a altas velocidades antes de serem rasgadas e consumidas pelo buraco negro. A bolha escura seria a sombra lançada sobre aquele caos.
Apostem suas fichas

Se Einstein estiver certo, o formato que devemos ver será mais um crescente de luz do que um anel – porque um efeito Doppler dramático deve fazer o material se movendo em direção à Terra parecer muito mais brilhante. A relatividade geral também faz algumas previsões muito específicas sobre o tamanho que a sombra lançada pelo buraco negro deve ter, com base em quanto ele deve dobrar o espaço-tempo.
Se os pesquisadores conseguirem medir essa sombra, também podemos confirmar essa teoria.

Mas o que acontece se vermos ou medirmos algo diferente? Doeleman admite que essa é definitivamente uma possibilidade, e que abalaria o mundo da física como o conhecemos. Nunca é uma boa ideia apostar contra Einstein, mas se vermos algo muito diferente do que esperamos, temos que reavaliar a teoria da gravidade. Eu não espero que isso aconteça, mas tudo pode acontecer e essa é a beleza disso”, explica.

Paciência

Depois da coleta de informações, os pesquisadores vão precisar processar muitos dados. Por isso, não devemos esperar as primeiras imagens de um buraco negro até o final do ano, ou mesmo o início de 2018. Isso assumindo que o clima estará bom o suficiente para obtermos uma imagem clara na janela de visualização de Sagitário A * em abril.  Uma coisa é certa, no entanto: quando tivermos essas primeiras fotos, será um momento emocionante para a humanidade.

AG Carinae perdendo massa a um ritmo fenomenal

Esta estrela luminosa, chamada AG Carinae, está perdendo massa a um ritmo fenomenal. Seus poderosos ventos chegam a sete milhões de quilômetros por hora e exercem uma enorme pressão sobre as nuvens de material já expelidos pela estrela.  Tais brisas incríveis limparam uma boa região imediatamente ao redor da estrela, esculpindo o material expelido no padrão observado na imagem acima, feita pelo Telescópio Espacial Hubble, em setembro de 2014.
A AG Carinae fica a 20.000 anos-luz de distância de nós, na constelação de Carina.

AG Carinae

A AG Carinae é um tipo raro de estrela azul variável luminosa, que evoluiu de uma estrela com cerca de 50 vezes a massa de nosso sol.  Esses objetos mostram comportamento mutável e imprevisível, experimentando tanto períodos de silêncio quanto períodos explosivos. Elas são também algumas das estrelas mais brilhantes conhecidas: dezenas de milhares a vários milhões de vezes mais luminosas que o sol.

Efeitos

Vale a pena notar que o brilho intenso no centro da imagem não é a própria estrela. Esta é minúscula na escala da fotografia, e está escondida dentro da região saturada. A cruz branca também não é um fenômeno astronômico, mas sim um efeito do telescópio. 
Fonte: Phys

A Nebulosa da Cabaça

Nuvens de gás em rápida expansão assinalam o fim de uma estrela central na Nebulosa da Cabaça. A estrela, que já foi normal, ficou sem combustível nuclear, fazendo com que as regiões centrais contraiam para formar uma anã branca. Parte da energia libertada faz com que o invólucro externo da estrela se expanda. Neste caso, o resultado é uma nebulosa protoplanetária fotogénica. À medida que o gás, com uma velocidade de um milhão de quilómetros por hora, colide com o gás interestelar circundante, é formada uma frente de choque supersónica onde o hidrogénio ionizado e o azoto brilham em tons de azul. O espesso gás e poeira escondem a estrela central moribunda. A Nebulosa da Cabaça, também conhecida como Nebulosa do Ovo Podre ou OH 231.84 +4.22, irá provavelmente transformar-se completamente numa nebulosa planetária bipolar ao longo dos próximos 1000 anos. A nebulosa mede aproximadamente 1,4 anos-luz em extensão e está localizada a cerca de 5000 anos-luz de distância na direção da constelação de Popa.

O despertar de uma nova era para a Supernova 1987A

Já se passaram três décadas desde que astrônomos descobriram a supernova mais brilhante observada nos último 400 anos. A explosão estelar SN 1987A resplandeceu com o brilho de 100 milhões de sóis durante vários meses após a sua descoberta em 23 de fevereiro de 1987.  Situada na Grande Nuvem de Magalhães, uma das galáxias satélite da Via Láctea, a SN 1987A foi a explosão de supernova mais próxima observada em séculos, tendo-se tornado rapidamente na supernova mais bem estudada de todos os tempos. 

Durante os últimos 30 anos, observações de acompanhamento detalhadas, obtidas com telescópios colocados tanto no solo como no espaço, permitiram aos astrônomos estudar os momentos finais de uma estrela massiva com um detalhe sem precedentes, da estrela à supernova e aos restos da supernova, revolucionando a nossa compreensão destes eventos explosivos.

Com a sua excelente sensibilidade nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) tem explorado desde 2013 aspectos da SN 1987A não estudados anteriormente. Os astrônomos estão usando o ALMA para observar os restos brilhantes da supernova em alta resolução, estudando como é que estes restos estão criando enormes quantidades de poeira a partir dos novos elementos criados na estrela progenitora. 

Uma parte desta poeira chegará ao espaço interestelar e poderá um dia ser o material a partir do qual se formarão futuros planetas em torno de outras estrelas.  Estas observações sugerem que a poeira no Universo primordial foi criada por explosões de supernova semelhantes. A imagem composta aqui apresentada reúne observações do ALMA, do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e do Observatório de raios X Chandra da NASA.

Encontrar uma 2ª Terra é questão de tempo : por que o novo anúncio de exoplanetas é importante

Tantos planetas já foram encontrados em sistemas planetários além do nosso que é fácil não valorizar o possível significado de uma nova descoberta. Atualmente, a Nasa contabiliza 3.449 exoplanetas - por isso, é perigoso fazer uma propaganda excessiva de cada anúncio. Mas a excitação causada pela descoberta de sete planetas do tamanho da Terra, anunciada nesta quarta-feira por cientistas europeus e americanos, não ocorre apenas pela quantidade incomum de exoplanetas encontrados ao mesmo tempo. Nem pelo fato de que a maior parte deles são do tamanho do nosso.

O sistema é formado em torno da já conhecida estrela-anã superfria Trappist-1, que fica a apenas 40 anos-luz do nosso planeta. E os cientistas estão empolgados porque a Trappist-1 é convenientemente pequena e fraca. Isso significa que os telescópios que estão sendo usados para estudar esse novo sistema planetário não são tão ofuscados pelo brilho quanto seriam ao mirar estrelas mais brilhantes. Isso abre um caminho fascinante para estudar esses mundos distantes e, acima de tudo, suas atmosferas", diz David Shukman,correspondente de ciência da BBC News.

© ESO Planetas "e", "f" e "g" teriam mais chances de conter água em estado líquido

"A cobertura dos anúncios de exoplanetas pode facilmente levar a conclusões precipitadas sobre vida alienígena. Mas esse sistema planetário remoto pode realmente fornecer uma boa chance de procurar por pistas dela. A próxima fase da pesquisa já começou a buscar pelos principais gases, como oxigênio e metano, que podem fornecer pistas do que está acontecendo na superfície desses planetas.

Possibilidades

"Encontrar uma nova Terra não é questão de 'se', mas de 'quando'", disse o astrofísico Thomas Zurbuchen, diretor de ciência da Nasa, durante o anúncio da descoberta, em uma transmissão ao vivo no Facebook. Os pesquisadores afirmaram que todos os novos planetas do sistema da Trappist-1 poderiam ter água líquida na superfície, a depender das condições de pressão atmosférica. Dos sete exoplanetas, três estão dentro do que se considera zona "habitável" - a uma distância da estrela Trappist-1 em que a vida é considerada uma possibilidade.

© NASA Cientistas vão usar telescópios para estudar propriedades da atmosfera dos planetas ao redor da Trappist-1

"Os planetas são próximos um do outro e muito próximos da estrela, o que lembra a organização das luas de Júpiter", disse o belga Michaël Gillon, da Universidade de Liège, o principal autor da pesquisa. Mesmo assim, a estrela é tão pequena e fria que os sete planetas são temperados, o que significa que eles podem ter água líquida - e talvez vida, por extensão - na superfície."

Os astrônomos dizem também que poderão estudar as propriedades atmosféricas dos planetas usando telescópios disponíveis atualmente. O Telescópio Espacial James Webb, sucessor do Hubble, tem a possibilidade de detectar a marca do ozônio se esta molécula estiver presente na atmosfera de um desses planetas", afirmou Brice-Olivier Demory, da Universidade de Berna, na Suíça.

"Isso pode ser um indicador da atividade biológica no planeta."

Radiação

Mas Demory diz que é preciso ter cuidado ao inferir uma atividade biológica nos planetas a partir de observações feitas de longe. Algumas das propriedades de super-anãs frias como a Trappist-1 podem dificultar a existência de vida. Por exemplo, algumas delas emitem grandes quantidades de radiação em forma de chamas, o que poderia esterilizar as superfícies dos planetas próximos.

Além disso, a zona habitável, no caso da Trappist-1, está bem próxima da estrela para que os planetas recebam o calor necessário para que exista água líquida. Mas isso também causa um fenômeno conhecido como rotação sincronizada, que faz com que o planeta sempre mostre a mesma face para a estrela. Um lado do planeta estaria, portanto, sempre no "dia" e o outro, sempre na "noite.  Isso pode ter o efeito de fazer com que a face virada para a estrela fique quente e a outra, fria.

Visita

© NASA Para comemorar descoberta, Nasa lançou 'pôster de viagem para planeta Trappist-Ie

De acordo com os cientistas, o primeiro planeta na zona habitável do novo sistema, Trappist-1e, tem tamanho muito semelhante à Terra, e também recebe quantidade de luz semelhante à que recebemos do Sol. Por isso, pode ter temperaturas parecidas. Já o Trappist-1f, segundo da zona habitável, tem órbita de nove dias, recebe luz de maneira semelhante a Marte e pode ser um planeta rico em água.

"Enquanto vivermos provavelmente não conseguiremos chegar até o sistema da Trappist-1. Estamos muito empolgados para usar nossos telescópios e descobrir o que há lá, mas teremos que deixar a visita para outras gerações", disse a astrônoma Sara Seager, professora do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts, na sigla em inglês), durante o anúncio da Nasa. Segundo Seager, se fosse possível viajar na velocidade da luz, o homem levaria 39 anos para chegar até o novo sistema planetário. Num avião como os que existem hoje, o tempo necessário seria 44 milhões de anos.

Encontradas as primeiras galáxias que deram luz ao universo

Uma nova técnica que remove a luz de conjuntos de galáxias em primeiro plano ofereceu aos astrônomos um olhar direto sobre uma geração de galáxias antigas que remonta aos primeiros anos do universo. A descoberta é considerada uma peça-chave para entender um período de tempo crítico do universo, quando ele passou de ser escuro para irradiar luz. 

Nova técnica

Os cientistas teorizam que a energia da primeira geração de galáxias transformou o universo escuro e eletricamente neutro em plasma ionizado e radiante.
Mas essas galáxias são fracas e nada fáceis de encontrar. 
O que não impediu a astrônoma Rachael Livermore, da Universidade do Texas, nos EUA, e seus colegas de identificar algumas delas, graças a uma nova técnica que combina imagens de campo profundo do Telescópio Espacial Hubble com o que é conhecido como “decomposição wavelet ou onduleta”.
Esse tipo de decomposição é como um fone de ouvido que cancela ruído, mas com a luz. Usando a tecnologia, os pesquisadores removeram computacionalmente a luz de conjuntos de galáxias em primeiro plano, o que permitiu que objetos em escalas menores fossem identificados mais facilmente.
Aqui!

Ironicamente, os astrônomos precisaram confiar nos aglomerados de galáxias com gravidade maciça para servir como lentes de aumento naturais, potencializando a resolução do Hubble em mais de 100 vezes, a fim de enxergar essas galáxias mais fracas.
Para então mascarar a luz, Livermore, ao lado do astrônomo Steven Finkelstein da Universidade do Texas e da astrônoma Jennifer Lotz do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, encontrou 167 galáxias que são 10 vezes mais fracas do que qualquer outra já vista anteriormente, um número que estaria correto no que diz respeito a quantas galáxias primordiais seriam necessárias para reionizar o universo.  Um método de detecção mais direto deve ser possível com o sucessor do Hubble, o Telescópio Espacial James Webb, que será lançado no próximo ano.

Armadilha de poeira espontâneas: Astrônomos descobrem elo perdido na formação planetária

Uma imagem de um disco protoplanetário, obtida usando resultados de um novo modelo, após a formação de armadilhas de poeira espontâneas, visível como um brilhante anel de poeira. O gás tem tons de azul e a poeira de vermelho. Crédito: Jean-François Gonzalez

Pensa-se que os planetas se formam nos discos de gás e poeira encontrados em redor de estrelas jovens. Mas os astrónomos têm lutado para montar uma teoria completa da sua origem e que explica como é que a poeira inicial se desenvolve em sistemas planetários. Uma equipa francesa, britânica e australiana pensa que tem agora a resposta. As suas simulações mostram a formação de "armadilhas de poeira" onde fragmentos do tamanho de seixos se reúnem e aglomeram, para dar origem aos blocos de construção dos planetas. Publicaram os seus resultados na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

O nosso Sistema Solar (e outros sistemas planetários) começou com discos de gás e grãos de poeira em redor de uma estrela jovem. Os processos que convertem esses grãos minúsculos, cada com micrómetros de diâmetro, em agregados com alguns centímetros, e o mecanismo para fabricar núcleos planetários a partir de "planetesimais" de tamanho quilométrico, são bem compreendidos.
O estágio intermédio, que pega em seixos e os aglomera em objetos com o tamanho de asteroides, é menos claro, mas, com mais de 3500 planetas já descobertos em redor de outras estrelas, todo o processo parece ser omnipresente.


Esta ilustração mostra os estágios do mecanismo de formação das armadilhas de poeira. A estrela central é vista a amarelo, rodeada pelo disco protoplanetário, aqui visto a azul. Os grãos de poeira formam a banda no disco. No primeiro estágio, os grãos de poeira crescem em tamanho e movem-se para o interior em direção à estrela central. Os grãos, agora com o tamanho de seixos (segundo painel), aglomeram-se para cima e para baixo, e no terceiro estágio o gás é empurrado para fora pela retro-reacção, criando regiões onde a poeira se acumula, as chamadas armadilhas de poeira. As armadilhas permitem com que os seixos se continuem a agregar para formar planetesimais e, eventualmente, planetas.Crédito: Volker Shurbert

O Dr. Jean-François Gonzalez, do Centro de Pesquisa Astrofísica de Lyon, França, liderou o novo trabalho. Ele comenta: "Até agora, temos lutado para explicar como é que seixos se juntam para formar planetas e, mesmo assim, já descobrimos grandes números de planetas em órbita de outras estrelas. Isso levou-nos a pensar sobre como resolver este mistério. Existem duas barreiras principais que precisam ser superadas para que os seixos se tornem em planetesimais. Em primeiro lugar, o arrasto do gás sobre as partículas de poeira num disco faz com que se desloquem rapidamente em direção à estrela central, onde são destruídos, não deixando nenhum material para formar planetas. O segundo desafio é que os grãos em crescimento podem ser quebrados por colisões a alta velocidade, fragmentando-os num grande número de peças mais pequenas e invertendo o processo de agregação.

Os únicos locais, nos discos de formação planetária, onde estes problemas podem ser superados são chamados de "armadilhas de poeira". Nestas regiões de alta pressão, o movimento de deriva diminui, permitindo com que os grãos de poeira se acumulem. Com a sua velocidade reduzida, os grãos também podem evitar a fragmentação quando colidem.
Até agora, os astrónomos pensavam que as armadilhas de poeira só podiam existir em ambientes muito específicos, mas as simulações de computador executadas pela equipa indicam que são muito comuns. O seu modelo presta especial atenção à forma como a poeira num disco arrasta o componente gasoso. 

Na maioria das simulações astronómicas, o gás faz com que a poeira se mova, mas às vezes, nas configurações mais densas, a poeira atua mais fortemente sobre o gás. Este efeito, conhecido como retro-reação aerodinâmica de arrasto, é geralmente negligenciável e tem sido, até agora, ignorado nos estudos de grãos em crescimento e fragmentação. Mas os seus efeitos tornam-se importantes em ambientes ricos em poeira, como aqueles encontrados onde os planetas se formam.

O efeito de retro-reação retarda a deriva interna dos grãos, o que lhes dá tempo para crescer em tamanho. Uma vez suficientemente grandes, os grãos tornam-se os seus próprios "donos", e o gás deixa de poder governar os seus movimentos. O gás, sob a influência desta reação inversa, é empurrado para fora e forma uma região de alta pressão: a armadilha de poeira. Estas armadilhas espontâneas concentram então os grãos oriundos das regiões mais externas do disco, criando um anel muito denso de sólidos e dando uma ajuda à formação dos planetas.

Gonzalez conclui: "Ficámos muito satisfeitos ao descobrir que, com os ingredientes corretos no lugar, as armadilhas de poeira se podem formar espontaneamente numa ampla gama de ambientes. Esta é uma solução simples e robusta para um problema de longa data na formação planetária. Observatórios como o ALMA, no Chile, já vêm anéis brilhantes e escuros em sistemas de formação planetária que se pensa serem armadilhas de poeira. Gonzalez e a sua equipa, e outros grupos de investigação espalhados pelo mundo, planeiam agora estender o modelo de armadilha até ao processo de formação dos planetesimais.

Um novo olhar sobre a natureza da matéria escura

O objeto de microlente na galáxia no plano da frente pode ser uma estrela (como ilustrado), um buraco negro primordial, ou um outro objeto compacto.Crédito: NASA/Jason Cowan (Astronomy Technology Center)

Um novo estudo sugere que as ondas gravitacionais detetadas pela experiência LIGO devem ter vindo de buracos negros formados durante o colapso de estrelas, não das primeiras fases do Universo. A natureza da matéria escura, que aparentemente compõe 80% da massa das partículas no Universo, é ainda um dos grandes mistérios não resolvidos da Ciência. 

A ausência de evidências experimentais, que nos permita identificá-la com uma ou outra das novas partículas elementares previstas pelos teóricos, bem como a recente descoberta de ondas gravitacionais provenientes da fusão de dois buracos negros (com massas cerca de 30 vezes a do Sol) pelo LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), reavivaram o interesse pela possibilidade de que a matéria escura pode assumir a forma de buracos negros primordiais com massas entre 10 e 1000 vezes a do Sol.

Os buracos negros primordiais, que teriam sido formados em flutuações de alta densidade de matéria nos primeiros momentos do Universo são, em princípio, muito interessantes. Ao contrário daqueles que se formam a partir de estrelas, cuja abundância e massas são limitadas pelos modelos de formação e evolução estelar, os buracos negros primordiais poderiam existir com uma ampla gama de massas e abundâncias. Encontrar-se-iam nos halos das galáxias, e o encontro ocasional entre dois, tendo cada um 30 vezes a massa do Sol, seguido por uma fusão posterior, poderiam ter dado origem às ondas gravitacionais detetadas pelo LIGO.

"Efeito de microlente"

Se existisse um número apreciável de buracos negros nos halos das galáxias, alguns deles intercetariam a luz vinda na nossa direção a partir de um quasar distante. Por causa dos seus fortes campos gravitacionais, a sua gravidade poderia concentrar os raios de luz e provocar um aumento no brilho aparente do quasar. Este efeito, conhecido como "microlente gravitacional", é maior quanto maior a massa do buraco negro, e a probabilidade de o detetar é diretamente proporcional ao número destes buracos negros. Embora os buracos negros não possam ser detetados diretamente, seriam detetados por aumentos no brilho dos quasares observados.

Nesta suposição, um grupo de cientistas usou o efeito de microlente em quasares para estimar os números de buracos negros primordiais de massa intermédia em galáxias. O estudo, liderado pelo investigador Evencio Mediavilla Gradolph, do Instituto de Astrofísica das Canárias e da Universidade de La Laguna, mostra que estrelas normais como o Sol podem provocar efeitos de microlentes, descartando assim a existência de uma grande população de buracos negros primordiais de massa intermédia.

Simulações de computador

Usando simulações de computador, compararam o aumento de brilho, tanto no visível com em raios-X, de 24 quasares distantes com os valores previstos pelo efeito de microlente. Eles descobriram que a força do efeito é relativamente baixa, como seria de esperar de objetos com uma massa entre 0,05 e 0,45 vezes a do Sol, bem abaixo da massa dos buracos negros de massa intermédia. Além disso, estimaram que estas microlentes formam cerca de 20% da massa total de uma galáxia, o equivalente à massa que se espera encontrar em estrelas. Assim, os seus resultados mostram, com uma alta probabilidade, que são as estrelas normais, não os buracos negros primordiais de massa intermédia, as responsáveis pelo efeito observado de microlente.

"Este estudo significa," comenta Evencio Mediavilla, "que não é de todo provável que os buracos negros com massas entre 10 e 100 vezes a do Sol constituam uma fração significativa da matéria escura." Por essa razão, os buracos negros cuja fusão foi detetada pelo LIGO, foram provavelmente formados pelo colapso de estrelas, e não eram buracos negros primordiais."

Poeira estelar antiga lança luz sobre as primeiras estrelas

Astrônomos usaram o ALMA para detectar uma enorme quantidade de poeira estelar resplandescente numa galáxia observada quando o Universo tinha apenas 4% da sua idade atual. Esta galáxia foi observada pouco depois da sua formação e trata-se da galáxia mais distante onde já se detectou poeira. Estas observações mostraram também a mais distante detecção de oxigênio no Universo. Estes novos resultados fornecem novas pistas relativas ao nascimento e morte explosiva das primeiras estrelas.

Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Nicolas Laporte da University College London, utilizou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar A2744_YD4, a galáxia mais jovem e mais distante observada até hoje pelo ALMA. Surpreendentemente, a equipe descobriu que esta jovem galáxia contém poeira interestelar em abundância — poeira formada pela morte de estrelas da geração anterior.

Observações de acompanhamento com o instrumento X-shooter, montado no Very Large Telescope do ESO, confirmaram a enorme distância a que se encontra A2744_YD4. De fato, estamos observando esta galáxia quando o Universo tinha apenas 600 milhões de anos de idade, numa altura em que as primeiras estrelas e galáxias ainda estavam se formando.  A2744_YD4 não é apenas a galáxia mais distante já observada pelo ALMA,” explica Nicolas Laporte, “a detecção de tanta poeira indica-nos também que supernovas primordiais já poluíram esta galáxia.” 

A poeira cósmica é essencialmente composta por silício, carbono e alumínio, em grãos muito pequenos, com dimensões de uma milionésima parte de centímetro. Os elementos químicos destes grãos são formados no interior das estrelas e libertados para o meio quando estas morrem em espectaculares explosões de supernovas, o destino final das estrelas massivas com vidas curtas. No Universo atual estas poeiras existem em grandes quantidades, constituindo peças fundamentais na formação de estrelas, planetas e moléculas complexas; no entanto no Universo primordial — antes da primeira geração de estrelas ter morrido — a poeira era bastante escassa.

Esta imagem obtido pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA é dominada pelo rico aglomerado de galáxias Abell 2744. Mas muito além do aglomerado, e observada quando o Universo tinha apenas 660 milhões de anos de idade, encontra-se a fraca galáxia A2744_YD4.  Novas observações desta galáxia obtidas com o ALMA (em vermelho na imagem) mostraram que este objeto é muito rico em poeira. Crédito:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA, ESA, ESO and D. Coe (STScI)/J. Merten (Heidelberg/Bologna)

Foi possível obter observações da galáxia “poeirenta” A2744_YD4 porque este objeto se encontra por detrás de um aglomerado de galáxias massivo chamado Abell 2744. Devido a um fenômeno físico chamado lente gravitacional, o aglomerado atua como um “telescópio” cósmico gigante capaz de ampliar cerca de 1,8 vezes a galáxia mais distante A2744_YD4 e permitindo assim aos astrônomos observá-la no Universo primordial.  As observações do ALMA detectaram também emissão brilhante de oxigênio ionizado vinda de A2744_YD4. Trata-se da mais longínqua, e consequentemente mais antiga, detecção de oxigênio feita até hoje, ultrapassando o resultado do ALMA obtido em 2016.  A detecção de poeira no Universo primordial fornece informações importantes sobre a época em que explodiram as primeiras supernovas, o que permite determinar quando é que as primeiras estrelas quentes banhavam o Universo com a sua luz. 

Determinar a época desta “madrugada cósmica” é um “santo graal” da astronomia moderna, que pode ser investigado indiretamente através do estudo da poeira interestelar primordial. A equipe estima que A2744_YD4 contenha uma quantidade de poeira equivalente a 6 milhões de vezes a massa do nosso Sol, enquanto a massa estelar total da galáxia — a massa de todas as estrelas contidas na galáxia — é de 2 bilhões de vezes a massa solar. A equipe mediu também a taxa de formação estelar em A2744_YD4 e descobriu que as estrelas estão se formando a uma taxa de 20 massas solares por ano — que podemos comparar ao valor de uma massa solar por ano na nossa Via Láctea.

“Apesar de não ser incomum encontrar uma taxa de formação estelar elevada numa galáxia distante, este valor explica a rapidez com que a poeira se formou em A2744_YD4,” diz Richard Ellis (ESO e University College London), um co-autor do estudo. “Este período de tempo é apenas cerca de 200 milhões de anos — ou seja, estamos observando esta galáxia pouco depois da sua formação.”

Este fato diz que formação estelar significativa começou aproximadamente 200 milhões de anos antes da época a que estamos observando a galáxia, tratando-se por isso de uma excelente oportunidade para, com a ajuda do ALMA, estudar a época em que as primeiras estrelas e galáxias "acenderam" — a época mais primordial observada até hoje. O nosso Sol, o nosso planeta e a nossa existência são produtos — 13 bilhões de anos mais tarde — desta primeira geração de estrelas. Ao estudar a sua formação, vida e morte, estamos na realidade explorando as nossas origens.

“Com o ALMA poderemos obter observações mais profundas e extensas de galáxias semelhantes do Universo primordial,” diz Ellis.  E Laporte conclui: “Mais medições deste tipo fornecem excelentes oportunidades de traçar a formação estelar primordial e a criação dos elementos químicos mais pesados no Universo primordial.”

FONTE: ESO

Uma galáxia de perfil

A faixa colorida de estrelas, gás e poeira que vemos nesta imagem é a galáxia espiral NGC 1055. Aqui capturada pelo Very Large Telescope do ESO (VLT), acredita-se que esta enorme galáxia é 15% maior em diâmetro que a Via Láctea. NGC 1055 parece não ter os braços rodopiantes característicos duma galáxia espiral, mas isso deve-se meramente ao fato de estarmos observando-a de perfil. Podemos no entanto ver estranhas estruturas distorcidas, muito provavelmente causadas pela interação com uma galáxia vizinha grande.
As galáxias espirais que observamos no Universo podem estar orientadas de todas as maneiras relativamente à Terra. Vemos algumas de cima ou “de face” — um bom exemplo disso é a galáxia em forma de redemoinho NGC 1232. Este tipo de orientações revela os braços em espiral das galáxias e o núcleo brilhante em grande detalhe, mas torna difícil termos uma noção tridimensional destes objetos.

Vemos outras galáxias, como NGC 3521, com determinados ângulos. Estes objetos inclinados revelam a sua estrutura tridimensional nos braços espirais, no entanto para percebermos bem a forma global de uma galáxia espiral temos que a observar de perfil — como é o caso de NGC 1055 que aqui apresentamos.

Esta imagem de grande angular mostra não apenas a galáxia NGC 1055, que se observa de perfil no centro, mas também a galáxia brilhante NGC 1068 (também conhecida por Messier 77, trata-se de uma galáxia ativa com um enorme buraco negro no seu centro) situada por baixo e à esquerda de NGC 1055, a galáxia mais fraca NGC 1032 acima e à direita, e a galáxia espiral barrada NGC 1073 em cima à esquerda. Vemos ainda, e muito mais perto de nós, a estrela azul brilhante Delti Ceti, visível a olho nu, que aparece um pouco à direita do centro da imagem. Esta fotografia foi criada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2.Crédito:ESO

Quando observamos estas galáxias de perfil, podemos ter uma visão geral de como é que as estrelas — tanto regiões de estrelas recém formadas como populações mais velhas — se distribuem pela galáxia e torna-se mais fácil medir a “altura“ do disco relativamente plano e o núcleo repleto de estrelas. A matéria estende-se para além do enorme brilho do plano galático, sendo facilmente observável contra o fundo escuro do cosmos.

Tal perspectiva permite aos astrônomos estudar a forma geral do disco extenso da galáxia, assim como as suas propriedades. Um exemplo disso é a distorção, algo que observamos em NGC 1055. Esta galáxia apresenta regiões torcidas e desordenadas no seu disco, provavelmente causadas por interações com a galáxia próxima Messier 77. Podemos ver esta distorção na imagem: o disco de NGC 1055 está ligeiramente torcido e parece ondular ao longo do núcleo.

NGC 1055 situa-se a aproximadamente 55 milhões de anos-luz de distância na constelação da Baleia. Esta imagem foi obtida com o instrumento FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2) montado no Telescópio Principal 1 (Antu) do VLT, instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Foi obtida no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica.

IOTA ORIONIS:Farol pulsante de uma constelação

Iota Orionis é um sistema binário facilmente visível a olho nu - a estrela mais brilhante na espada de Orionte, o Caçador.Crédito: Danielle Futselaar

Astrónomos do projeto BRITE (BRight Target Explorer) e do Observatório Ritter descobriram um aumento repetitivo de 1% na luz de uma estrela muito massiva que poderá mudar a nossa compreensão de este tipo de estrelas. O sistema binário Iota Orionis é facilmente visível a olho nu, sendo a estrela mais brilhante na espada de Orionte, o Caçador. A sua variabilidade única, relatada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, foi descoberta usando os satélites astronómicos mais pequenos do mundo, chamados "nanosats". 

"Como a primeira missão, funcional, de astronomia nanosatélica, o projeto BRITE está na vanguarda desta revolução espacial," afirma Gregg Wade, investigador principal do projeto canadiano, do Colégio Militar Real do Canadá em Ontário. A luz de Iota Orionis é relativamente estável 90% do tempo, mas depois mergulha rapidamente seguida de um grande pico. "As variações são surpreendentemente semelhantes com um eletrocardiograma que mostra os ritmos do coração; sistemas do género são até conhecidos como sistemas de batimentos cardíacos," comenta Herbert Pablo, investigador principal do projeto, pós-doutorado da Universidade de Montréal e membro do Centro de Pesquisa em Astrofísica do Quebec. 

Esta variação invulgar é o resultado da interação de duas estrelas numa órbita altamente elíptica de 30 dias, uma em torno da outra. Apesar das duas estrelas passarem a maior parte do seu tempo muito afastadas uma da outra, a cada órbita e durante um curto período de tempo, diminuem de separação quase por um fator de 8. Nesse ponto, a força gravitacional entre as duas estrelas torna-se tão forte que rapidamente distorce as suas formas, como o puxar da extremidade de um balão, provocando as mudanças invulgares na luz. Iota Orionis representa a primeira vez que este efeito foi observado num sistema tão massivo (35 vezes a massa do Sol), uma ordem de magnitude maior do que qualquer sistema previamente conhecido, o que permitiu a determinação direta das massas e raios dos componentes.

Uma estrela "agitada" é como um livro aberto

Ainda mais interessante, estes sistemas permitem-nos olhar para o interior das próprias estrelas. "A intensa força gravitacional entre as estrelas, à medida que se aproximam uma da outra, despoleta sismos estelares, permitindo-nos estudar o funcionamento interna da estrela, assim como fazemos para o interior da Terra durante terramotos," comenta Pablo. O fenómeno dos sismos é, em geral, muito raro em estrelas massivas e esta é a primeira vez que foram observados sismos induzidos numa estrela assim tão massiva, muito menos numa cuja massa e raio são conhecidos. 

Estes sismos sem precedentes também levaram às primeiras pistas reais sobre como essas estrelas vão evoluir. Os astrónomos esperam que esta descoberta dê início à iniciativa de procurar por sistemas idênticos, criando uma mudança fundamental na forma como estudamos a evolução das estrelas gigantes. Isto é importante, dado que as estrelas massivas são laboratórios dos elementos essenciais à vida humana.

Astrônomos tentam desvendar mistério de objeto isolado

Uma equipe internacional de astrônomos investigou recentemente um misterioso objeto designado CFBDSIR J214947.2-040308.9, a fim de tentar revelar sua natureza. Infelizmente, ainda não sabemos do que se trata, mas supõe-se que ele seja uma massa planetária jovem e errante, ou uma anã marrom de baixa massa e alta metalicidade. Os resultados de novas observações podem ajudar os cientistas a distinguir entre essas duas classes.

Dúvida

O objeto foi detectado pela primeira vez em 2012 por Philippe Delorme, da Universidade de Grenoble Alpes, na França, e seus colegas. Na época, a equipe pensou que ele poderia ser um membro do grupo movente AB Doradus. Após sua descoberta, foi classificado como um candidato a massa planetária isolada. No entanto, devido à falta de evidências convincentes para suportar a hipótese de que o CFBDSIR 2149-0403 se formou como planeta e posteriormente foi ejetado, não se pode excluir a possibilidade de que seja uma estrela anã marrom de baixa massa. 

Complicação

Para caracterizar o CFBDSIR 2149-0403 e restringir sua natureza, a equipe realizou observações de acompanhamento usando multi-instrumentos e multicomprimentos de onda, incluindo o espectrógrafo X-Shooter do Telescópio Muito Grande, a câmera WIRCam do Telescópio Canadá-França-Havaí, e o Telescópio Espacial Spitzer da NASA.

Além de determinar a paralaxe do objeto, as observações de seguimento também permitiram aos pesquisadores derivar sua posição e cinemática em seis dimensões. Os resultados indicam que o CFBDSIR 2149-0403 provavelmente não é um membro do grupo AB Doradus, como foi reivindicado anteriormente.  Agora, rejeitamos nossa hipótese inicial de que o CFBDSIR 2149-0403 seria um membro do grupo movente AB Doradus, o que remove a restrição de idade mais robusta que tínhamos”, explicou Delorme ao Phys.org.

Um ou outro

Essa determinação, apesar de melhorar o conhecimento dos pesquisadores sobre o objeto, tornou mais difícil determinar sua natureza, uma vez que a idade é um parâmetro livre.  A conclusão mais importante do novo estudo é que o CFBDSIR 2149-0403 é, provavelmente, uma massa planetária isolada e jovem (com menos de 500 milhões de anos e possuindo entre 2 e 13 massas de Júpiter) de tipo espectral tardio, ou uma anã marrom mais antiga (com 2 a 3 bilhões de anos de idade), rica em metalidade, com uma massa variando de 2 a 40 massas de Júpiter.

Segundo a equipe, nossa compreensão teórica de atmosferas frias, de baixa gravidade e/ou de alta metalicidade não é ainda suficientemente robusta para concluir decisivamente qual hipótese é a verdadeira. Isso porque estes parâmetros físicos têm efeitos muito semelhantes nos espectros de tais atmosferas. Assim, o mistério permanece: planeta errante atípico, ou anã marrom rara? 

Descoberta estrela que completa, por hora, duas voltas em torno de um provável buraco negro

 Ilustração de artista de uma estrela descoberta na órbita mais íntima, conhecida, em redor de um buraco negro no enxame globular 47 Tucanae. Crédito: raios-X - NASA/CXC/Universidade de Alberta/A. Bahramian et al.; ilustração: NASA/CXC/M. Weiss

Astrónomos encontraram evidências de uma estrela que completa duas voltas em torno de um buraco negro aproximadamente a cada hora. Esta poderá ser a dança orbital mais íntima já testemunhada para um provável buraco negro e uma estrela companheira. Esta descoberta foi feita usando o Observatório de raios-X Chandra, bem como o NuSTAR e o ATCA (Australia Telescope Compact Array) da CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation).

O par estelar - conhecido como binário - está localizado no enxame globular 47 Tucanae, um denso aglomerado de estrelas da nossa Galáxia a cerca de 14.800 anos-luz da Terra. Embora os astrónomos já observem este binário há muitos anos, foi só em 2015 que observações no rádio, com o ATCA, revelaram que o par contém provavelmente um buraco negro que puxa material de uma anã branca companheira, uma estrela de baixa massa que esgotou a maioria, se não todo, o seu combustível nuclear. Os novos dados do Chandra para este sistema, conhecido como X9, mostram que muda de brilho em raios-X da mesma maneira a cada 28 minutos, o que provavelmente é o tempo que a estrela leva para completar uma órbita em torno do buraco negro. 

Os dados do Chandra também mostram evidências de grandes quantidades de oxigénio no sistema, uma característica das anãs brancas. Portanto, pode ser fortemente argumentado que a companheira estelar é uma anã branca, que orbita o buraco negro a apenas 2,5 vezes a distância que separa a Terra da Lua. Esta anã branca está tão perto do buraco negro que o material está a ser puxado para longe da estrela e a ser despejado num disco de matéria em redor do buraco negro antes de cair para dentro," comenta o autor principal Arash Bahramian da Universidade de Alberta em Edmonton, Canadá, e da Universidade Estatal do Michigan em East Lansing, EUA. "Felizmente para esta estrela, nós não pensamos que seguirá este caminho até desaparecer para dentro do buraco negro, mas que permanecerá em órbita."

Embora a anã branca não pareça estar em perigo de cair ou de ser dilacerada pelo buraco negro, o seu destino é incerto. Eventualmente, tanta matéria poderá ser puxada para longe da anã branca que acabará por ter apenas a massa de um planeta," afirma o coautor Craig Heinke, também da Universidade de Alberta. "Se continuar a perder massa, a anã branca pode evaporar completamente. Como é que o buraco negro obteve uma companheira tão íntima? Uma possibilidade é que o buraco negro colidiu com uma gigante vermelha e, seguidamente, o gás das regiões mais exteriores da estrela foi expelido do binário. 

O núcleo remanescente da gigante vermelha formaria a anã branca, que se tornaria na companheira do buraco negro. A órbita do binário teria encolhido à medida que eram emitidas ondas gravitacionais, até que o buraco negro começasse a puxar material da anã branca. As ondas gravitacionais atualmente produzidas pelo binário têm uma frequência demasiado baixa para serem detetadas pelo LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), que recentemente detetou ondas gravitacionais provenientes da fusão de buracos negros. Fontes como X9 podem, potencialmente, ser detetadas com observatórios de ondas gravitacionais situados no espaço.

Uma explicação alternativa para as observações é que a anã branca está associada com uma estrela de neutrões, em vez de um buraco negro. Neste cenário, a estrela de neutrões gira mais depressa à medida que puxa material da companheira através de um disco, um processo que pode levar a que a estrela de neutrões gire sob o seu próprio eixo milhares de vezes por segundo. Já foram observados alguns objetos deste género, chamados pulsares de milissegundo transicionais, perto do final desta fase de aceleração. Os autores não favorecem esta possibilidade porque os pulsares de milissegundo possuem propriedades não vistas em X9, tais como uma extrema variabilidade em raios-X e no rádio. No entanto, não podem refutar esta explicação.

"Vamos continuar a observar cuidadosamente este binário no futuro, já que sabemos tão pouco sobre como um sistema tão extremo se deve comportar," afirma o coautor Vlad Tudor da Universidade Curtin e do ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research) em Perth, Austrália. "Nós também vamos continuar a estudar os enxames globulares da nossa Galáxia em busca de mais evidências de binários muito íntimos com buracos negros. O artigo que descreve estes resultados foi recentemente aceite para publicação na revista Notices of the Royal Astronomical Society e está disponível online.

Essa é a luz mais antiga do universo

A imagem acima combina dois conjuntos de dados para mostrar o efeito Sunyaev-Zel’dovich dentro de um aglomerado denso de galáxias. O efeito Sunyaev-Zel’dovich (ESZ) é uma das mais promissoras técnicas de investigação cosmológica, envolvendo aglomerados de galáxias e a radiação cósmica de fundo (RCF). Ele é uma modificação no espectro planckiano da RCF devido à interação dos fótons com os elétrons energéticos que permeiam um aglomerado. Assim, o ESZ permite que vejamos o que resta da luz mais antiga do universo, agora uma fraca radiação de micro-ondas. Essa RCF enche o cosmos com fótons que recebem um pequeno impulso de energia quando viajam através de elétrons de alta energia. 

O fim da sua religião e a descoberta de vida alienígena

Apesar de muitas teorias absolutamente convincentes para explicar o Paradoxo de Fermi e o grande silêncio que vivenciamos até agora com relação à vida extraterrestre, alguns, como David A. Weintraub, da Universidade de Vanderbilt (em Tennessee, nos Estados Unidos), acreditam que a prova de que a vida existe fora da Terra está finalmente chegando.

E aí vem aquela pergunta que não quer calar: como a humanidade vai reagir depois que os astrônomos nos mostrarem evidências científicas e sólidas para a existência de vida extraterrestre?

Quando os cientistas anunciarem essa descoberta, só temos uma certeza: tudo vai mudar. E nossas filosofias e religiões terão que incorporar essas novas informações.

A busca por sinais de vida lá fora

Os astrônomos já identificaram milhares de planetas que orbitam em torno de outras estrelas. No ritmo atual de descobertas, a expectativa é que outros milhões de planetas sejam encontrados ainda neste século.

Já tendo encontrado os planetas físicos, os astrônomos estão agora à procura de nossos vizinhos biológicos. Isso significa que ao longo dos próximos 50 anos, eles irão começar o tentador estudo detalhado de milhões de planetas à procura de evidências da presença de vida na superfície, no subterrâneo ou nas atmosferas desses planetas.

Vida no espaço: Astronautas da Estação Espacial encontram vida no vácuo

Traços de plâncton e outros micro-organismos foram encontrados vivendo no exterior da Estação Espacial Internacional, de acordo com autoridades espaciais russas.

A questão é: como eles foram parar lá? Ou, melhor, como eles sobreviveram ao passeio?

Segundo os especialistas, o plâncton não foi dar uma voltinha no espaço no lançamento da nave, pois simplesmente não existem plânctons de onde os módulos russos da estação foram lançados – a teoria mais forte até agora é que eles tenham sido soprados por correntes de ar na Terra. Incrivelmente, os minúsculos organismos foram capazes de sobreviver no vácuo do espaço, apesar das baixas temperaturas, da falta de oxigênio e da radiação cósmica.

A descoberta foi feita durante uma caminhada espacial de rotina pelos cosmonautas russos Olek Artemyez e Alexander Skvortsov, que estavam lançando nanosatélites no espaço. Após os lançamentos, eles usaram lenços para polir a superfície das janelas – também conhecidas como iluminadores – no segmento russo da estação quando decidiram analisar a sujeira que estava lá. Surpreendentemente, encontraram a presença de plâncton e outros micro-organismos usando equipamentos de alta precisão. “Os resultados são absolutamente únicos”, afirma o chefe da missão orbital russa, Vladimir Solovyev.

“Vamos encontrar vida no espaço neste século”, afirma pesquisador

“Nós encontramos vestígios de plâncton marinho e partículas microscópicas na superfície do iluminador. Isso deve ser estudado”, sugere. O plâncton não é natural de Baikonur, no Cazaquistão, de onde os módulos russos da estação decolaram.

Solovyev não está absolutamente certo como essas partículas microscópicas podem ter aparecido na superfície da estação espacial. Ele acha que eles podem ter sido “elevados” até a estação, a uma altitude de 420 quilômetros. “Plâncton nestes estágios de desenvolvimento podem ser encontrados na superfície dos oceanos. Isso não é típico de Baikonur. Isso significa que existem algumas correntes de ar que chegam à estação e se instalam em sua superfície”, sugere. A Nasa ainda não comentou se resultados semelhantes foram encontrados no passado .