O planeta que veio para jantar e os planetas que viraram jantar

Essa é uma história com alguns planetas, três estrelas e suas respectivas interações gravitacionais. Às vezes, essas atrações são fatais
Desde que Plutão deixou de ser planeta, há rumores de que haveria outro mundo oculto para lá da órbita plutoniana. Vários candidatos surgiram — Haumea (que tem até anéis recém-descobertos), Éris, Quaoar, Sedna —, mas nenhum se enquadrou na nova definição de planeta. Junto com Plutão, eles ficaram classificados como planetas-anões, a série B do sistema solar. Mas talvez ainda haja alguém na rabeira da primeira divisão. Um mundo bem grande, bem escuro e muito distante. Apelidado de Planeta 9, ele vem sendo caçado nos últimos anos e parece ter deixado alguns rastros.

Entre os caçadores do Nove, estão o astrofísico Konstantin Batygin e o astrônomo Mike Brown, ambos do Caltech, o Instituto Tecnológico da Califórnia. Para Batygin, existem pelo menos cinco evidências indiretas da existência do Nove. Se esse mundo não existir, disse ele ao Science Daily, “então você gera mais problemas do que resolve. De repente, você tem cinco enigmas diferentes e tem de criar cinco teorias diferentes para explicá-los.”

Batygin e Brown descreveram as três primeiras evidências a favor do 9 num paper publicado no Astronomical Journal em janeiro do ano passado. Segundo eles, existem três objetos nos cafundós do cinturão de Kuiper cujas órbitas elípticas estão todas voltadas para a mesma direção. Outra pista é a inclinação dessas órbitas, de cerca de 30 graus “abaixo” do plano da elíptica — o plano formado pelas órbitas dos planetas conhecidos. A terceira pegada também estaria na existência de órbitas inclinadas – no caso, de pelo menos cinco objetos que estão quase na perpendicular em relação ao nosso plano.

Na verdade, a própria eclíptica teria sido entortada pelo Nove. Essa é a conclusão do estudo feito por Elizabeth Bailey, orientada de Batygin. Há anos sabe-se que a eclíptica tem 6o. de inclinação em relação ao equador solar. Para o grupo de Batygin e Brown, o culpado por tamanhas perturbações seria o Planeta Nove.

Se for assim, o 9 deve ser nosso primo maior: uma super-Terra, um mundo rochoso com tamanho situado entre a Terra e Netuno. Super-Terras são comuns e têm sido descobertas em muitos sistemas solares. Só falta um detalhe: encontrar esse mundo grandalhão e tímido. Para isso, os pesquisadores do Caltech estão usando o Telescópio Subaru do Observatório Mauna Kea, no Havaí. Se for encontrado — e talvez seja —, o Nono Planeta será bem-vindo à família do Sol e certamente será recebido com um banquete por seus descobridores.

Kronos & Krios



Não que planetas tenham fome — mas alguns sóis têm. Esse parece ser o caso da estrela HD 240430, que parece ter ingerido o equivalente a quinze massas terrestres segundo astrofísicos da Universidade Princeton. Situado a 326 anos-luz de distância, esse astro faminto faz parte de um sistema binário com HD 240429. Separadas por dois anos-luz de distância entre si, essas estrelas se orbitam lentamente, com uma volta a cada 10 mil anos. Ambas são estrelas amarelas do tipo G, como o nosso Sol, mas um pouco mais novas: têm só 4 bilhões de anos.

Estrelas binárias assim existem aos montes, mas o que torna esse sistema extraordinário é a diferença na composição química de seus membros. Como costumam ter a mesma origem, estrelas binárias são quimicamente parecidas. Era isso que a equipe do astrônomo Semyeong Oh e seus colegas de Princeton esperava encontrar.

No entanto, ao fazer a espectroscopia do par, eles descobriram que HD 240430 tem um perfil bastante incomum e distinto da vizinha e irmã. Essa é uma estrela rica em magnésio, alumínio, silício, crômio e ítrio — elementos pesados, formadores de rochas e minerais. Os elementos mais leves, como oxigênio, carbono, nitrogênio e potássio não aparecem na mesma proporção que HD 240429.

Ao perceber isso, Oh deve ter soltado uma exclamação — Oh! — antes de buscar uma explicação. Não foi muito difícil encontrá-la. Para Oh, HD 240430 engoliu seus planetas terrestres durante uma aproximação com outra estrela, ainda não identificada. Essa é a conclusão do artigo que ele e seus colaboradores publicaram no arXiv.org, plataforma de divulgação aberta de resultados preliminares.

“Interações gravitacionais com a estrela passante distorceram as órbitas dos planetas mais externos de Kronos, que acabaram deslocados para o sistema planetário interno”, explicaram os cientistas em comunicado à Sci-News. Por sua vez, os planetas maiores empurraram os menores e mais rochosos para dentro, transformando-os em jantar de sua estrela. Por isso, os pesquisadores acabaram apelidando a estrela comilona de Kronos e sua gêmea de Krios. Segundo Oh, Kronos é o “caso mais dramático de estrela do tipo solar devorando seus próprios planetas”.

Como no caso do nosso Planeta Nove, falta um detalhe importante: observar evidências mais diretas desse fenômeno. Oh e sua equipe esperam conseguir observar planetas ao redor de Kronos — se é que sobrou algum — e de Krios — se existirem, os mundos ao redor de Krios não teriam sido afetados de modo tão dramático. Assim é a gravidade entre os planetas: às vezes ela nos leva para jantar com a família e outras nos traz para ser jantado pela família.

Outra reviravolta em torno de KIC 8462852

Observações resultantes de um mutirão que mobilizou centenas de cientistas e milhares de doadores indicam que a “Estrela de Tabby” não é assim tão misteriosa
Há cerca de dois anos, KIC 8462852, uma estrela até então desconhecida fora da comunidade astronômica, causou uma tempestade midiática quando surgiram especulações (inclusive acadêmicas) de que seu comportamento incomum seria fruto da intervenção de uma civilização alienígena extremamente avançada, capaz de construir uma mega-estrutura ao redor dela.  Na época, explicamos as várias teorias por trás do fenômeno e concluímos que era cedo para se chegar a uma conclusão mas novas observações iriam “permitir futuras análises e, quem sabe, mais reviravoltas.”

Descoberta por astrônomos amadores que caçavam planetas nos arquivos do telescópio espacial Kepler em 2009, KIC 8462852 não revelou nenhum mundo ao seu redor mas seu comportamento esquisito — com grandes e imprevisíveis flutuações de luminosidade — chamou a atenção dos cientistas nos anos seguintes. A principal responsável pelo estudo deste astro é a astrônoma Tabetha “Tabby” Boyajin, da Universidade Estadual de Lousiana (EUA). Por isso, essa estrela, situada a uns 1000 anos-luz de distância,  cerca de 50% maior e 1000 graus mais quente que o Sol, acabou apelidada de “Estrela de Tabby”.

A tempestade midiática em torno da Estrela de Tabby passou tão rápido quanto surgiu. Mesmo assim, ela continuou a ser alvo de estudos e observações de astrônomos profissionais e amadores. Mais de 1700 fãs de astronomia queriam tanto entender essa estrela que levantaram mais de 100 mil dólares numa campanha de crowdfunding — recurso que seria usado para custear mais observações através de uma rede de telescópios ao redor do mundo.

O resultado desse esforço coletivo para pesquisar uma única estrela apareceu recentemente num paper publicado em pré-print assinado por 200 cientistas, a começar pela própria Tabby Boyajian. Entre os colaboradores está o responsável pela especulação sobre a mega-estrutura alienígena: o prof. Jason Wright, da Universidade Estadual da Pensilvânia. O artigo será oficialmente publicado na edição de abril do Astrophysical Journal Letters.

As novas observações, feitas no Observatório Las Cumbres entre março de 2016 e dezembro de 2017, buscavam identificar o momento exato de um fenômeno de apagamento parcial da estrela. Não foi visto nada demais em KIC 8462852 nos primeiros meses de pesquisa. Então, a partir de maio do ano passado, ocorreram quatro episódios de quedas de luminosidade. Enquanto os cientistas tentavam entender esses fenômenos, os doadores do crowdfunding tiveram a oportunidade de dar nomes a eles: os dois primeiros apagões foram chamados Elsie e Celeste. Os dois últimos foram batizados com nomes de cidades perdidas célebres: Scara Brae (Escócia) e Angkor (Camboja).

Ficou comprovado que a Estrela de Tabby realmente se acendia e se apagava de vez em quando. Não era uma falha dos instrumentos do telescópio espacial Kepler, como se chegou a pensar. Mas tampouco o fenômeno se deve a uma mega-estrutura alienígena como uma Esfera de Dyson ao redor do astro incomum. O que Boyajian e seus centenas de colegas perceberam era que as sombras vindas de KIC 8462852 não eram causadas por um (ou mais) corpo(s) opaco(s). Em vez disso a fonte dos apagões parecia ser difusa, pois causava quedas de luminosidade em algumas frequências luminosas, mas não em outras.

“A poeira é a causa mais provável para o porquê a luz da estrela parece se acender e se apagar”, explicou Boyajian em comunicado ao Phys.org. “Os novos dados indicam que diferentes cores são bloqueadas com diferentes intensidades. Portanto, o que quer que esteja passando entre nós e a estrela não é opaco, como seria de se esperar de um planeta ou uma mega-estrutura alienígena.”

Essa conclusão se coaduna com a hipótese mais simples possível para explicar o mistério de KIC 8462852: a de que a estrela estaria cercada por uma densa nuvem de exocometas. Grande o bastante porém formada por um enxame de corpos pequenos demais para ser detectados, tal nuvem seria capaz de tapar parcialmente nossa visão da estrela. A hipótese cometária, aliás, foi uma das primeiras a surgir e havia sido proposta pela própria equipe original de Boyajian.

Embora a ideia de uma mega-estrutura alienígena tenha sido descartada por essa série de observações — o prof. Wright jogou a toalha e desistiu de sua teoria meio mirabolante —, ainda há uma outra teoria compatível com os resultados: as mudanças de luminosidade seriam causadas não por um fator externo mas por algo interno à própria estrela (mas não se sabe o quê, exatamente). É possível, portanto, que esse não seja o fim da saga para entender a Estrela de Tabby e novas reviravoltas podem surgir futuramente.

Mundos de outro mundo

Quando apontou um conjunto de lentes alinhadas num tubo — um telescópio — para corpos celestes como a Lua e Júpiter, Galileu Galilei deu início à astronomia moderna e abriu o caminho que nos situaria em nosso lugar no Cosmos. Quatro séculos mais tarde, telescópio situados ao redor da Terra encontram novos planetas quase todo dia. Embora variem em aspectos como distância, massa, tamanho e período rotacional, todos os exoplanetas conhecidos têm algo em comum: estão todos dentro da nossa galáxia, a Via-Láctea.

Para um astrônomo de cem anos atrás isso não seria surpresa. Naquela época, pensava-se que a Via-Láctea era a única galáxia do Universo. Poucos anos depois, graças às pesquisas iniciadas por Edwin Hubble, o número de galáxias conhecidas passou de uma para bilhões e bilhões. Hoje em dia, algo semelhante acontece com o número de planetas.

Embora o estudo de outras galáxias seja um campo relativamente recente, já aprendemos o bastante para saber algumas coisinhas. Primeiro: galáxias são grandes, muito muito grandes e distantes. Tão grandes e distantes que, segundo Albert Einstein, seriam capazes de distorcer a luz de objetos ainda mais afastados. Quando uma galáxia se interpõe entre nós e outra galáxia, gera um efeito de ampliação muito parecido com o de uma lupa ou telescópio. Conhecido como lente gravitacional, esse efeito tem sido usado para nos mostrar o que há nos rincões mais afastados do Universo.

Em segundo lugar, descobrimos que as galáxias, por mais variáveis que possam ser em termos de composição química e forma, são formadas por basicamente a mesma matéria da Via-Láctea: estrelas, nuvens de poeira, buracos-negros. Como cada estrela pode (e muitas vezes é) um sol na Via-Láctea, nada impede a existência de planetas situados em outras galáxias. Mas como estudar esses mundos de outro mundo?

“Não há a menor chance de observar esses planetas diretamente, nem mesmo com os melhores telescópios que alguém pode imaginar num cenário de ficção-científica”, explica ao ScienceDaily Eduardo Guerras, pós-doutorando em Física e Astronomia da Universidade de Oklahoma (EUA). Já que não dá pra usar nenhum telescópio humanamente possível, que tal recorrer aos montados pelo próprio Universo?

Orientado pelo professor Xinyu Dai, Guerras analisou dados do Observatório Chandra, um telescópio espacial da NASA especializado em raios-X. O objetivo da pesquisa era encontrar uma lente gravitacional capaz de indicar a presença de algum planeta fora de nossa galáxia. Guerras e Dai encontraram um tipo especial de lupa cósmica: uma microlente, formada quando um quasar (um conjunto de estrelas ou um núcleo galáctico muito massivo, muito energético e muito distante) é focado por uma galáxia interposta.

Nas 38 imagens registradas pelo telescópio ao longo dos últimos dez anos e analisadas pelos dois pesquisadores, encontra-se em foco um quasar conhecido como RXJ 1131-1231. De forma elíptica e situado a 3,8 bilhões de anos-luz de distância, RXJ 1131-1231 é grande o suficiente para abrigar trilhões de planetas. Com o auxílio de um supercomputador da Universidade do Oklahoma, Guerras e Dai foram capazes de aprofundar sua análise e encontrar indícios de exoplanetas situados em RXJ 1131-1231.

Evidentemente, tais indícios foram descobertos de maneira indireta, de modo tanto gravitacional quanto espectroscópico. Acontece que há um desvio nas emissões de Ferro e Potássio nesse quasar. Inicialmente, os pesquisadores consideraram que isso seria um sinal de um número de estrelas maior do que o esperado. Só que mesmo aumentando o número de estrelas até determinado limite nos cálculos, ainda faltava alguma coisa.

Foi então que Guerras e Dai começaram a trabalhar com a hipótese da existência de objetos de massa planetária em RXJ 1131-1231. Como é muito difícil estimar o número de planetas por estrela sem poder observar as estrelas diretamente, os dois pesquisadores partiram da suposição que RXJ 1131-1231 também teria alguma quantidade de planetas solitários, mundos órfãos que vagam pelo espaço.

Publicados no Astrophysical Journal, os resultados dessa análise apontam para a existência de milhares de corpos de escala planetária, situados entre os tamanhos da Lua (!!!) e de Júpiter. Análises estatísticas das três melhores imagens disponíveis resultaram em valores de confiança de 4,5 a 6,4 sigma (quanto maior o índice sigma de uma descoberta, mais certeza se tem de que ela realmente existe). É uma descoberta inédita e extraordinária: a primeira vez que observamos planetas que estão além da nossa galáxia. São, portanto, descritos pelos cientistas como “exoplanetas extragalácticos”.

Ao repetir o gesto de Galileu com uma galáxia inteira como lente, Guerras e Dai revolucionam o campo da astronomia planetária, que agora se expande para além da Via-Láctea. Tal como Galileu, os dois astrônomos americanos não devem conseguir enxergar sua descoberta com grandes detalhes. É possível que levemos séculos até conhecer a aparência desses mundos de outro mundo — mas um dia alguém será capaz de escalar nos ombros de gigantes como Galileu, Einstein, Hubble e talvez Guerras e Dai para nos mostrar como são esses e outros planetas situados nos rincões do Universo.

Cometa Ison

Esperamos ansiosamente para ver o que acontecerá com o Cometa ISON. Aqui um artigo do Observatório Gemini que traduzi e adaptei para o português brasileiro. Dedos cruzados, mas lembrem-se sempre que os observadores do Hemisfério Norte visualizarão o cometa muito melhor que os do Hemisfério Sul. De qualquer forma, estou torcendo por um grande espetáculo. O texto original pode ser acessado aqui

Uma nova série de imagens do Gemini Observatory mostra o cometa C/2012 S1 (ISON) deslocando-se em direção a uma desconfortável aproximação do sol. No final de novembro o cometa poderá apresentar uma visão deslumbrante no céu crepuscular e permanecer facilmente visível, ou mesmo brilhante, no início de dezembro deste ano.

As imagens em sequência, desde o início de fevereiro a maio de 2013, mostram a atividade notável do cometa, apesar de sua atual grande distância entre o Sol e a Terra. As informações obtidas a partir da série fornecem pistas vitais quanto ao comportamento global do cometa e seu potencial em apresentar um show espetacular. No entanto, é uma incógnita se o cometa tem como sobreviver à sua extrema aproximação do Sol no final de novembro e se tornar um espetáculo de manhã cedo na Terra no início de dezembro de 2013.

Quando o Gemini obteve esta sequencia , o cometa variou entre aproximadamente 455-730-580.000.000 quilômetros (ou 4,9-3,9 unidades astronômicas) do Sol. Cada imagem da série, tomadas com o espectrógrafo de Multi-Object Gêmeos no telescópio Gemini North, em Mauna Kea, Havaí, mostra o cometa no extremo vermelho do espectro óptico, que enfatiza  que o material empoeirado do cometa já está escapando do que os astrônomos descrevem como uma de “bola de neve suja”.:

As imagens mostram o cometa ostentando um capuz parabólico bem definido na direção ao sol que se reduz em uma cauda curta e atarracada apontando para o lado oposto ao sol. Essas características se formam quando a poeira e gás escapam do núcleo gelado do cometa e cercam o corpo principal formando uma atmosfera relativamente extensa chamado de coma. Vento solar e pressão de radiação empurram o material do coma para o lado oposto ao sol formando a cauda do cometa, o que vemos aqui em um pequeno ângulo (daí sua aparência atarracada).

Descoberto em setembro de 2012 por dois astrônomos amadores russos, o cometa ISON está provávelmente fazendo sua primeira passagem no Sistema Solar interior vindo do que é chamado a Nuvem de Oort, uma região de nosso Sistema Solar, onde cometas e corpos gelados habitam. Historicamente, os cometas que fazem sua primeiro volta em torno do Sol mostram forte atividade à medida que se aproximam do sol, mas muitas vezes fracassam quando chegam muito perto dele.

Medindo o Cometa ISON


A Astrônoma Karen Meech, da Universidade do Instituto do Havaí para Astronomia (IFA), em Honolulu, está atualmente trabalhando em uma análise preliminar dos novos dados do Gêmini (bem como outras observações de todo o mundo) e observa que a atividade do cometa diminuiu um pouco durante o mês de abril.

“A análise precoce de nossos modelos mostra que o brilho de ISON até abril pode ser reproduzido por saídas de gás de monóxido de carbono ou dióxido de carbono. A redução atual pode ser porque este cometa se aproxima do Sol pela primeira vez, e uma camada volátil de gelo pode estar se dissipando revelando uma camada menos ativa abaixo. Ele  só agora está chegando perto o suficiente do Sol, isso fará a água entrar em erupção a partir do núcleo revelando segredos internos da ISON “, diz Meech.

“Os cometas podem não ser completamente uniformes em sua composição e pode haver explosões de atividade à medida que material novo seja descoberto”, acrescenta IfA astrônomo Jacqueline Keane. “Nossa equipe, bem como os astrônomos de todo o mundo, estão observando ansiosamente o desenvolvimento deste cometa no próximo ano, especialmente se ele for dilacerado, e revelar seu interior gelado durante sua passagem excepcionalmente estreita pelo sol no final de novembro. ”

O Satélite Swift da NASA e do Telescópio Espacial Hubble (HST) também fotograram  Comet ISON recentemente nesta região do espaço. Observações em ultravioleta do Swift determinou que o corpo principal do cometa lançou cerca de 850 toneladas de poeira por segundo no início do ano, levando os astrônomos a calcular que o diâmetro do núcleo do cometa é de cerca de 5-6 km. Cientistas do HST concordaram com essa estimativa tamanho, acrescentando que as medidas coma do cometa cerca de 5000 km de diâmetro.

O cometa fica mais brilhante à medida que aumenta sua desgaseificação que empurra  cada vez mais o pó da superfície do cometa. Os cientistas estão utilizando o brilho do cometa, juntamente com a informação sobre o tamanho do núcleo e as medições da produção de gás e pó, para compreender a composição dos gelos que controlam a atividade. A maioria dos cometas se iluminam de forma significativa e desenvolvem uma cauda visível numa distância próxima à distância do cinturão de asteróides (cerca de três vezes a distância Terra-Sol – entre as órbitas de Marte e Júpiter), porque é quando os raios quentes do sol podem converter a água de gelo no interior do cometa em gás. Meech conclui que Comet ISON “… pode ainda tornar-se espetacularmente brilhante, quando chegar muito perto do Sol”, mas ela adverte: “Eu seria negligente se eu não acrescentasse que ainda é muito cedo para prever o que vai acontecer com ISON já que os cometas são notoriamente imprevisíveis “.

O cometa e o Sol
Em 28 de novembro de 2013, O Cometa ISON poderá tornar-se um dos cometas de passagem mais próxima já registrados em relação ao Sol, penetrando milhões de graus na atmosfera exterior da nossa estrela, chamada de corona, e movendo-se 1,3 milhões km para dentro da superfície do sol. Pouco antes da passagem crítica, o cometa pode aparecer brilhante o suficiente para os observadores especializados, utilizando os devidos cuidados para vê-lo perto do Sol durante o dia.

O que acontece depois que ninguém sabe ao certo. Mas se o Cometa ISON sobreviver que encontro próximo, o cometa pode aparecer em nosso céu da manhã antes do amanhecer no início de dezembro e se tornar um dos maiores cometas nos últimos 50 anos ou mais. Mesmo que o cometa se desintegre totalmente, os observadores não devem perder a esperança. Quando o cometa C/2011 W3 (Lovejoy) mergulhou na corona do Sol, em dezembro de 2011, seu núcleo desintegrou-se totalmente em pequenos pedaços de gelo e poeira, mas ainda assim proporcionou um show glorioso após esse evento.

A questão permanece, teremos um show? Fique atento …

Independentemente de Comet ISON tornar-se o “Cometa do século”, como alguns especulam, ele provavelmente vai será bem visível a olho nu pu por binóculos de ambos os hemisférios norte e sul nas semanas que antecederem a sua aproximação do sol.

No final de outubro, o cometa deve ser visível através de binóculos como um brilho difuso no céu oriental antes do amanhecer, no extremo sudeste da constelação de Leo. No início de novembro, o cometa deve ser um objeto binocular melhor. Ele vai brilhar constantemente, uma vez que se move cada vez mais rápido, noite após noite, pelo sul da Virgem, passando perto da brilhante estrela Spica. É durante a última metade do mês que as observações serão mais importantes, quando as bordas do cometa estarão em Libra de madrugada, onde brilhará o suficiente para a visibilidade a olho nu e, talvez, mostre uma cauda óbvia.

O cometa atinge o periélio (o ponto mais próximo da sua órbita ao Sol) em 28 de novembro, quando também vai atingir seu brilho máximo e, talvez, seja visível durante o dia. Se o Cometa ISON sobreviver o periélio, ele vai oscilar em torno do Sol e aparecerá tanto como um objeto de manhã cedo e no início da noite no Hemisfério Norte. A situação é menos favorável do Hemisfério Sul, já que o cometa irá se pôr antes do Sol à noite e levantar-se com o Sol da manhã.

Até 10 de dezembro, e tendo em conta que tudo vá bem, o Cometa ISON pode ser um bom espetáculo no céu do amanhecer visto a partir do Hemisfério Norte. Sob um céu escuro, pode ostentar uma longa cauda que se estende para cima a partir do horizonte leste, a partir das constelações de Ophiuchus a Ursa Major. O cometa também será visível no céu noturno durante este tempo, mas com a cauda aparecendo angular e mais perto do horizonte.

Galáxias perdem o apetite com a idade

Sempre digo que tudo o que sabemos sobre astronomia pode mudar a qualquer momento, principalmente à medida que nossos equipamentos vão se tornando mais precisos e potentes.

Uma interessante pesquisa feita sobre o canibalismo galático traz resultados inesperados e surpreendentes. A NASA anunciou esses resultados  em Agosto de 2013 no informe que traduzi e adaptei. O texto original pode ser acessado aqui.



Esta imagem mostra dois dos aglomerados de galáxias observadas pelo NASA Wide-field Infrared Pesquisa Explorer (WISE) e pelo Telescópio Espacial Spitzer . 

Aglomerados de galáxias estão entre as estruturas de maior massa no universo. A galáxia central e maior em cada agrupamento, o chamado Galáxia mais brilhante do aglomerado ou BCG, é visto no centro de cada imagem.  Image credit: NASA/JPL-Caltech/SDSS/NOAO  
Esta imagem mostra dois dos aglomerados de galáxias observadas pelo NASA Wide-field Infrared Pesquisa Explorer (WISE) e pelo Telescópio Espacial Spitzer . Aglomerados de galáxias estão entre as estruturas de maior massa no universo. A galáxia central e maior em cada agrupamento, o chamado Galáxia mais brilhante do aglomerado ou BCG, é visto no centro de cada imagem.
Image credit: NASA/JPL-Caltech/SDSS/NOAO



Nosso universo é repleto de galáxias unidas pela gravidade em famílias maiores, os aglomerados. Situada no coração da maioria dos aglomerados há uma galáxia monstro que acredita-se que cresça em tamanho por meio da fusão com galáxias vizinhas, processo que os astrônomos chamam de canibalismo galáctico.

Uma nova pesquisa do telescópio espacial Spitzer da NASA e Wide-field Infrared Pesquisa Explorer (WISE) está mostrando que, ao contrário das teorias anteriores, estas galáxias gigantescas parecem retardar seu crescimento ao longo do tempo, alimentando cada vez menos fora galáxias vizinhas.

“Descobrimos que essas galáxias massivas pode ter começado uma dieta nos últimos 5.000 milhões anos e, portanto, não ganharam muito peso recentemente”, disse Yen-Ting Lin da Academia Sinica, em Taipei, Taiwan, autor principal de um estudo publicado no Astrophysical Journal.

“Descobrimos que essas galáxias massivas podem ter começado uma dieta nos últimos 5.000 milhões anos e, portanto, não ganharam muito peso recentemente”, disse Yen-Ting Lin da Academia Sinica, em Taipei, Taiwan, autor principal de um estudo publicado no Astrophysical Journal.

Peter Eisenhardt, um co-autor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, disse que “WISE e Spitzer está nos fazendo ver que há muita coisa que entendemos – mas também muita coisa que não entendemos sobre a massa das galáxias mais maciças.

As novas descobertas ajudarão os pesquisadores a entender como aglomerados de galáxias –  objetos celestes que estão entre as estruturas de maior massa no nosso universo – se formam e evoluem.

Os aglomerados de galáxias são compostos por milhares de galáxias, reunidas em torno de seu maior membro, o que os astrônomos chamam a galáxia mais brilhante  do aglomerado, ou BCG. BCGs podem ter até dezenas de vezes a massa de galáxias como a nossa Via Láctea. Eles engordam em tamanho por canibalizar outras galáxias, bem como assimilar estrelas que são canalizadas para o meio do conjunto  que está em crescimento.

Para controlar a forma como esse processo funciona, os astrônomos pesquisaram cerca de 300 aglomerados de galáxias, abrangendo 9000000000 anos de tempo cósmico. O aglomerado mais distante remonta a uma época em que o universo foi de 4,3 bilhões de anos, e os mais próximos, quando o universo era muito mais velho, 13 bilhões de anos (o nosso universo tem  atualmente 13800000000 anos de idade).

“Você não pode observar uma galáxia crescendo, então, fizemos um censo da população”, disse Lin. “Nossa nova abordagem nos permite conectar as propriedades médias de grupos que observamos no passado relativamente recente com aqueles que observam mais para trás na história do universo.”

Spitzer e WISE são ambos telescópios de infravermelho, mas eles têm características únicas que se complementam em estudos como estes. Por exemplo, o Spitzer pode ver mais detalhes que o WISE, que lhe permite capturar os aglomerados mais distantes melhor. Por outro lado, o WISE, que faz um levantamento de todo o céu no infravermelho, é melhor para a captura de imagens de aglomerados próximos, graças ao seu maior campo de visão. Spitzer ainda está ativor; WISE entrou em hibernação em 2011, após sucesso na varredura do céu duas vezes.

Os resultados mostraram que o crescimento do BCG se aproximou das taxas previstas pelas teorias até 5 bilhões de anos atrás, ou um tempo quando o universo tinha cerca de 8 bilhões de anos. Depois disso, parece que as galáxias, em sua maior parte, pararam de mastigar outras galáxias em torno deles.

Os cientistas não tem certeza sobre a causa de diminuição de apetite BCGs ‘, mas os resultados sugerem que os modelos atuais precisam de ajustes.

“BCGs são um pouco como as baleias azuis – ambos são gigantescos e muito raros em número. Nosso censo da população de BCGs assemelha-se à medida de como as baleias ganham o seu peso à medida que envelhecem. No nosso caso, as baleias não estão ganhando tanto peso quanto pensávamos. Nossas teorias não estão batendo com o que observamos, nos levando a novas questões “, disse Lin.

Outra explicação possível é que as pesquisas estejam deixando escapar um grande número de estrelas nos aglomerados mais maduros. Aglomerados podem ser ambientes violentos, onde as estrelas são retiradas de galáxias em colisão e jogadas para o espaço. Se as observações recentes não estão detectando essas estrelas, é possível que as enormes galáxias estejam, na verdade, continuando a crescer.

Futuros estudos de Lin e outros cientistas, devem revelar mais sobre os hábitos alimentares de uma das maiores espécies galácticas da natureza.

Supernovas

O site científico Scitechdaily publicou um artigo que fala de um novo modelo proposto para as Supernovas tipo IA . O tema é fascinante e se o modelo for confirmado esse tipo de Supenova pode não mais ser considerada uma vela padrão. O artigo original que traduzi e adaptei está aqui. http://scitechdaily.com/new-supernova-model-challenges-predominant-one/ O paper do estudo pode ser acessado aqui

Um estudo recém-publicado pelo Instituto de Astrofísica da Andaluzia descarta a possibilidade de que supernovas do tipo Ia possam ser resultado de explosões de anãs brancas alimentadas por estrelas normais. Se estas conclusões se generalizarem, supernovas do Tipo Ia poderão não servir mais como “velas padrão”  (standard candles) para medir distâncias astronômicas.

Supernovas do Tipo Ia acontecem quando uma anã branca, o “cadáver” de uma estrela parecida com o Sol, absorve material de uma estrela gêmea até que atinja uma massa crítica de 1,4 vezes a massa do Sol e exploda. Por causa de sua origem, todas estas explosões compartilham de uma luminosidade muito semelhante. Esta uniformidade fez das supernovas do Tipo Ia objetos ideais para medir distâncias no universo, mas o estudo da supernova 2014J sugere um cenário que as invalidaria como “velas padrão”.

“Supernovas Tipo Ia são consideradas velas padrão, pois sua constituição é muito homogênea e praticamente todas elas atingem a mesma luminosidade máxima. Elas ainda nos permitiram descobrir que o universo estava se expandindo a um ritmo acelerado. No entanto, nós ainda não sabemos que  sistemas estelares dão origem a este tipo de supernovas “, diz Miguel Ángel Pérez Torres, pesquisador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC) encarregado do estudo.

Um novo modelo que postula a fusão de duas anãs brancas está agora desafiando o modelo predominante, composto por uma anã branca e uma estrela normal. O novo cenário não implica a existência de um limite máximo de massa e, portanto, não necessariamente produz explosões de luminosidade semelhante.

Type-Ia-Supernovae-Stem-from-the-Explosion-of-White-Dwarfs-Coupled-with-Twin-Stars

Os resultados mencionados acima foram obtidos a partir do estudo da supernova 2014J, situada a 11,4 milhões de anos-luz de distância do nosso planeta, usando as redes EVN e e MERLIN de radiotelescópios. “É um fenômeno que muito raramente ocorre em nosso universo imediato. 2014J é a supernova tipo IA  mais próxima de nós desde 1986, quando os telescópios eram muito menos sensíveis, e pode muito bem ser a única que vai ser capaz de ser  observada em tais vizinhanças nos próximos 150 anos “, diz Pérez Torres (IAA-CSIC).

A observação por Radio torna possível revelar que  sistemas estelares estão por trás de supernovas tipo Ia. Se a explosão procede de uma anã branca que está sendo alimentada por uma estrela dupla, por exemplo, uma grande quantidade de gás deve estar presente no ambiente; Após a explosão, o material ejetado pela supernova irá colidir com este gás e produzir uma intensa emissão de raios X e ondas de rádio. Por outro lado, um par de anãs brancas não irá gerar este envelope gasoso e, por conseguinte, não haverá emissão de raios X, quer ou ondas de rádio.

“Nós não detectamos emissões de rádio em SN 2014J, o que favorece o segundo cenário”, diz Pérez Torres. “Se esses resultados ganharem aceitação geral, as consequências cosmológicas seriam de peso, porque o uso de supernovas do tipo Ia para medir distâncias seria questionada”, conclui o pesquisador.

HIP 65426

Em 8 de Julho de 2017, um artigo do Max Plank Institute anunciou a descoberta de um exoplaneta bastante atípico. Além disso, o planeta foi detectado pelo método do imageamento direto, um dos métodos que menos descobriu exoplanetas até agora, mas que se revela um método interessantíssimo de detecção de planetas, especialmente quando estão muito longe de sua estrela hospedeira. O artigo foi traduzido para o portugûes brasileiro e foi adaptado. O original pode ser acessado aqui

Astrônomos descobriram um planeta raro, um hot Júpiter, orbitando uma estrela que gira rapidamente. A descoberta suscita questões desconcertantes sobre a formação do planeta – nem a massa comparativamente pequena do planeta nem a grande distância da sua estrela hospedeira seriam esperadas de acordo com os modelos atuais. As observações que levaram à descoberta foram feitas usando o instrumento SPHERE Very Large telescope da ESO. O artigo que descreve os resultados foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.

O exoplaneta recém-descoberto HIP 65426 tem  uma estrela central em rotação ultra-rápida, não possui um disco de gás, que seria esperado para um sistema de 14 milhões de anos, e é um planeta comparativamente leve e distante, O sistema também não se encaixa nos modelos existentes sobre o surgimento de sistemas planetários. Na maioria dos sistemas já estudados, os planetas são formados em gigantescos discos de gás e poeira que cercam estrelas jovens. Nos sistemas planetários jovens que foram encontrados até agora, incluindo todos os observados com o instrumento SPHERE, os restos do disco geralmente são visíveis. Existe um certo grau de correlação na massa: as estrelas maciças tendem a ter discos mais maciços, formando planetas mais maciços.

HIP 65426b, um planeta recentemente descoberto foi detectado com o instrumento SPHERE no Very Large Telescope no Observatório Paranal da ESO no Chile, que teve uma imagem direta do planeta. A estrela central, HIP 65426, faz parte do que pode ser chamado de jardim de infância estelar: a associação Scorpius-Centaurus que contém entre 3000 e 5000 estrelas que se formaram aproximadamente ao mesmo tempo, a uma distância de quase 400 anos-luz da Terra. Aplicando técnicas astronômicas comuns para datar estrelas tanto para HIP 65426 individualmente quanto para seus vizinhos estelares, segue-se que HIP 65426 tem apenas cerca de 14 milhões de anos.

Gael Chauvin da Universidade de Grenoble e a Universidade do Chile, principal autor do estudo, afirma: “Espera-se  que um sistema planetário tão jovem ainda tenha um disco de poeira, o que ainda pode aparecer nas observações. mas HIP 65426 não tem um disco conhecido por enquanto – uma primeira indicação de que este sistema não se encaixa perfeitamente nos nossos modelos clássicos de formação planetária “.

HIP 65426b é um Hot Jupiter, com uma temperatura de cerca de 1300-1600 Kelvin (1000-1300 graus Celsius), cerca de 1,5 vezes o raio de Júpiter e entre 6 e 12 vezes a massa de Júpiter . Isso faria do HIP 65426b um gigante gasoso, como Júpiter, com um núcleo sólido e camadas grossas de gás (principalmente hidrogênio). De fato, os exames espectrais usando o espectrografo da SPHERE indicam a presença de vapor de água e nuvens avermelhadas, semelhante às de Jupiter. O planeta está longe, orbitando sua estrela hospedeira em 100 unidades astronômicas (100 vezes a distância Terra-Sol média e mais de três vezes a distância de Neptuno do Sol).

Mais uma vez, esses dados revelam vários níveis de estranheza: as estrelas do tipo de HIP 65426 (classe espectral A2V) devem ter cerca de duas vezes a massa do Sol; Há muito que se supôs que tais estrelas teriam planetas gigantes muito mais massivos do que as massas Jupiter (6-12 )de HIP 65426b. Por outro lado, tais planetas gigantes não seriam esperados tão longe quanto o HIP 65426b.

Por último, mas não menos importante, a estrela anfitriã HIP 65426 também é especial: de acordo com os espectros realizados com o espectrógrafo HARPS da ESO, ele gira cerca de 150 vezes mais rápido do que o Sol. Existe apenas uma outra estrela de tipo similar que está rolando tão rápido, e essa é parte de um sistema de estrela binária. Em tal sistema, a transferência de matéria de uma estrela para outra pode girar a estrela receptora. Como uma única estrela, o que poderia ter acelerado, isso exige uma explicação.

Até agora, os astrônomos só podem especular sobre a origem das propriedades peculiares do sistema recentemente descoberto. Um cenário possível envolve um processo regular em escala planetária: Inicialmente, HIP 65426b teria se formado muito mais perto da estrela (explicando sua massa comparativamente baixa), e pelo menos um outro corpo maciço também se formaria. Em algum momento, o HIP 65426b e esse outro corpo chegaram suficientemente perto para que o HIP 65426b fosse catapultado para fora (até sua grande distância atual) e o outro corpo se moveu para dentro e se mesclando com a estrela (causando a rápida rotação da estrela). Os planetas que atravessavam o sistema também poderiam ter desestabilizado o disco, explicando por que não sobreviveram o tempo suficiente para serem observados.

Uma explicação alternativa envolveria uma dinâmica particular do disco protoplanetário, com a estrela e o planeta se formando pelo colapso e ao mesmo tempo pela fragmentação – o que ainda exigiria uma explicação para o motivo pelo qual o disco teve uma vida tão curta.

Explicações mais precisas terão de aguardar observações e simulações adicionais. Elas podem ter um impacto na nossa compreensão de como os gigantes gasosos se formam, evoluem e, possivelmente, migram, em geral. Isso, por sua vez, é crucial para a compreensão da formação dos sistemas planetários como um todo.

A descoberta possui um significado especial adicional. Este é o primeiro planeta descoberto usando o instrumento SPHERE. O diretor da MPIA, Thomas Henning, que é um dos pais do instrumento SPHERE e co-autor do presente estudo, acrescenta: “Imagens diretas de exoplanetas ainda são muito raras, mas contêm uma riqueza de informações sobre planetas, como o HIP 65426b . O análise da luz direta do planeta nos permite restringir a composição da atmosfera do planeta com grande confiança. “Imagens existem para menos de 20 dos exoplanetas atualmente conhecidos de 3600; Os métodos comuns de detecção são todos indiretos, confiando como eles fazem em como a presença de um planeta influencia a luz da estrela hospedeira. A imagem direta é muito difícil, dado que as estrelas são tão brilhantes que sua luz afoga qualquer luz dos planetas circundantes. SPHERE foi projetado para suprimir otimamente a luz das estrelas, permitindo imagens e espectros de planetas circundantes. Até agora, a imagem direta é a única maneira de detectar planetas cuja distância da estrela hospedeira é grande – planetas, como o incomum HIP 65426b.

Explore o COSMOS com ESASKY

O par de galáxias em interação M51 (baixo) e NGC 5194 (topo), visto no ESASky, o portal interativo da ESA para aceder a dados astronómicos recolhidos por missões científicas espaciais. Os retângulos e quadrados verdes são "pegadas" no céu dos diferentes instrumentos a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. O ESASky é um portal de descoberta que fornece acesso total a todo o céu. A aplicação de ciência aberta contém mais de meio milhão de imagens, 300.000 espectros e mais de mil milhões de fontes de catálogos.O ESASky possui uma interface fácil de explorar, visualizar e de transferir dados científicos de qualquer posição no céu.Crédito: ESA

Conheça o ESASky, um portal de descoberta que fornece acesso total a todo o céu. Esta aplicação de ciência aberta permite que usuários de computadores, tablets e dispositivos móveis visualizem objetos cósmicos próximos e distantes ao longo do espectro eletromagnético. Um inovador atlas celestial, a aplicação ESASky, baseada na Internet, oferece aos astrónomos - profissionais e amadores - uma maneira fácil de aceder a dados científicos de alta qualidade. Contém mais de meio milhão de imagens, 300.000 espectros e mais de mil milhões de fontes de catálogos.

Dos raios-gama aos comprimentos de onda de rádio, a aplicação científica permite aos utilizadores explorar o cosmos com dados de uma dúzia de missões espaciais dos arquivos astronómicos das missões da frota espacial da ESA, bem como de algumas missões da NASA e da JAXA. ESASky não requer conhecimento prévio de cada missão em particular.
"Queremos ampliar o acesso a dados astronómicos das sofisticadas naves espaciais e telescópios espaciais da ESA, e oferecer aos usuários os melhores produtos científicos disponíveis de cada missão", disse Bruno Merín, Diretor do Centro de Dados Científicos da ESA no Centro Europeu de Astronomia Espacial da ESA (ESAC), perto de Madrid, Espanha.

"Os especialistas optaram por simplificar as suas vidas, e o ESASky está aqui para ajudá-los".

Todos os céus no seu navegador

ESASky possui uma interface de exploração de todo o céu. Os utilizadores podem facilmente focar qualquer lugar do céu para visualizar a estrela, a galáxia ou outro objeto cósmico do seu interesse e recuperar os dados relevantes capturados naquela área do céu, com apenas alguns cliques. Além disso, podem comparar observações da mesma fonte realizada em diferentes comprimentos de onda com diferentes missões espaciais. Por exemplo, os dados de infravermelho distante do Observatório Espacial Herschel podem ser combinados com observações do observatório de raios-X XMM-Newton.

A ferramenta também pode ser usada para ajudar a preparar futuras observações com o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, comparando a porção relevante do céu como observada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA ou por qualquer uma das outras missões incluídas no ESASky.

Existem muitas opções para visualizar e aceder aos dados astronómicos com o ESASky. Pegadas interativas do campo de visão de cada instrumento no céu, fontes de catálogo, informações adicionais sobre cada observação e trajetórias de objetos do Sistema Solar podem ser combinadas e exibidas.

A plataforma promove colaborações entre cientistas, já que os utilizadores podem inspecionar uma região do céu, partilhá-la com colegas e descarregar todos os dados sem ter de fazer login ou se registar, simplificando ainda mais o acesso aos arquivos de dados.

O que se pode encontrar?

O ESASky contém dados de mais de um milhão de observações astronómicas recolhidas desde 1978. As fontes cósmicas variam de planetas, satélites e cometas a estrelas, o meio interestelar que permeia a nossa Via Láctea e outras galáxias além da nossa. A partir de março de 2018, a plataforma incorpora dados de missões anteriores e atuais da ESA, como EXOSAT, Gaia, Herschel, Hipparcos, Telescópio Espacial Hubble, Explorador Ultravioleta Internacional, INTEGRAL, Observatório Espacial de Infravermelho (ISO), Planck, e XMM- Newton. Também inclui dados dos telescópios espaciais Chandra da NASA e Suzaku da NASA/JAXA.

A versão mais recente do ESASky, lançada no mês passado, inclui acesso a publicações científicas. Os utilizadores podem destacar no céu todos os objetos astronómicos que são apresentados em publicações científicas", explica Deborah Baines, Líder Científica do Arquivo de Astronomia do ESAC.  Ao clicar num ícone específico, é possível abrir a lista de publicações disponíveis para cada objeto, dirigindo-se diretamente à publicação no Sistema de Dados Astrofísicos da NASA", acrescenta.

"Esta é uma maneira útil de procurar e relacionar visualmente publicações científicas com fontes astronómicas. "

ESASky está em desenvolvimento contínuo. Novas funcionalidades e conjuntos de dados serão adicionados em versões futuras para tornar a aplicação mais robusta e completa. As próximas versões fornecerão uma melhor usabilidade para telemóveis e a possibilidade de procurar mudanças ao longo do tempo em qualquer área do céu que tenha sido observado mais de uma vez.

"Encorajamos todos a experimentar o ESASky e a mergulhar no cosmos com a ponta dos dedos", conclui Merín.

Um outro Mercúrio, mas grande como a Terra

É em tamanho muito semelhante à Terra, mas tem duas vezes e meia a massa do nosso planeta, o que o torna afinal muito mais denso e, na sua composição global, mais parecido com Mercúrio. Um planeta descoberto à distância de 340 anos-luz poderá esclarecer as peculiaridades do planeta mais perto do Sol, segundo artigo1 publicado hoje na revista Nature Astronomy e da autoria de uma equipa internacional2 da qual fazem parte nove investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA3).

O planeta K2-229 b atraiu a atenção da equipa pelo tamanho muito semelhante ao da Terra. Porém, o seu núcleo metálico deverá perfazer 68% da massa, comparado com menos de um terço no caso da Terra. Este resultado não seria expectável tendo em conta a composição química da estrela-mãe, comenta Vardan Adibekyan (IA e Universidade do Porto), um dos autores do estudo e que contribuiu para a caracterização química da estrela K2-229. 

Esta estrela é um pouco mais nova e menos massiva que o nosso Sol e tem uma proporção ligeiramente menor de outros elementos químicos mais pesados que o hidrogénio e o hélio. Esta incongruência entre estrela e planeta é a primeira detetada num sistema extrassolar, mas mesmo à nossa porta, em Mercúrio, verifica-se algo semelhante. 

A Terra, Marte e Vénus, assim como o Sol, partilham a mesma abundância relativa de certos elementos químicos, como o ferro, o magnésio ou o silício, diz Vardan Adibekyan. “Mercúrio é diferente e pensa-se que algum processo externo tenha alterado significativamente a sua composição. Agora encontrámos um planeta que apresenta a mesma particularidade, a de ter uma composição diferente da que seria de esperar a partir da composição da sua estrela-mãe.” 

A equipa espera que a descoberta de outros planetas do mesmo género possa ajudar a perceber melhor como é que planetas como Mercúrio se formaram e evoluíram. Poderá até complementar os dados de missões a este corpo no limite interior do Sistema Solar, como a Messenger e a futura BepiColombo, que será lançada neste ano. 

Para Susana Barros (IA e Universidade do Porto), coautora do artigo e que contribuiu para a deteção e caracterização do planeta K2-229 b, ele faz parte de uma classe de planetas muito interessante. “É do tipo terrestre mas orbita extremamente perto da sua estrela, algo surpreendente, já que não existem no Sistema Solar. Este é outro excelente exemplo de como a descoberta de planetas extrasolares pode ajudar a compreender a formação do nosso Sistema Solar.”

De facto, as semelhanças com Mercúrio terminam aqui. K2-229 b orbita muito mais próximo da sua estrela, completando uma volta em apenas 14 horas (um ano em Mercúrio dura 88 dias terrestres). Já a sua temperatura durante o dia é mais de quatro vezes superior à da face diurna do planeta mais pequeno do Sistema Solar, podendo atingir os 2000 graus Celsius, o suficiente para fundir ferro.

No sistema K2-229 foram identificados dois outros planetas, K2-229 c e K2-229 d. Este sistema planetário foi detetado através dos dados do telescópio espacial Kepler, da NASA, e confirmado e caracterizado com o espectrógrafo HARPS, do ESO.

Planetas de TRAPPIST-1 fornecem índios da natureza dos mundos habitaveis

TRAPPIST-1 é uma estrela anã ultrafria na direção da constelação de Aquário e os seus sete planetas orbitam muito perto dela.Crédito: NASA/JPL-Caltech

TRAPPIST-1 é uma estrela anã vermelha ultrafria ligeiramente maior, mais muito mais massiva, do que o planeta Júpiter, localizada a cerca de 40 anos-luz do Sol na direção da constelação de Aquário. Entre os sistemas planetários conhecidos, TRAPPIST-1 é de particular interesse porque foram detetados em torno da estrela sete planetas, o maior número de planetas detetados em qualquer sistema exoplanetário. Além disso, todos os planetas TRAPPIST-1 são rochosos e de tamanho terrestre, tornando-os um foco ideal para o estudo da formação planetária e da sua potencial habitabilidade.

Os cientistas da Universidade Estatal do Arizona, Cayman Unterborn, Steven Desch e Alejandro Lorenzo (Escola de Exploração Espacial e da Terra), com Natalie Hinkel da Universidade Vanderbilt, têm vindo a estudar estes planetas no que toca à sua habitabilidade, especificamente em relação à água na sua composição. Os seus achados foram recentemente publicados na revista Nature Astronomy.

Os cálculos equivalem a água

Os planetas de TRAPPIST-1 são curiosamente leves. Com base na sua massa e volume medidos, todos os planetas deste sistema são menos densos do que a rocha. Em muitos outros mundos de semelhante baixa densidade, pensa-se que este componente menos denso constitua gases atmosféricos.

"Mas os planetas de TRAPPIST-1 são demasiado pequenos em massa para agarrar gás suficiente para compensar o déficit de densidade," explicou o geocientista Unterborn. "Mesmo que pudessem segurar o gás, a quantidade necessária para compensar o déficit de densidade tornaria o planeta muito mais inchado do que é."

Os cientistas que estudam este sistema planetário determinaram que o componente de baixa densidade deve ser outra substância abundante: água. Isto já tinha sido previsto antes, e possivelmente até observado em planetas maiores como GJ1214b, de modo que a equipa interdisciplinar, composta por geocientistas e astrofísicos, resolveu determinar a quantidade de água que poderá estar presente nestes planetas de tamanho idêntico ao da Terra e determinar onde podem ter sido formados.

Mas qual a quantidade de água aí presente?

Para determinar a composição dos planetas de TRAPPIST-1, a equipa usou um pacote exclusivo de software, desenvolvido por Unterborn e Lorenzo, que usa calculadoras de física mineral de última geração. O software, chamado ExoPlex, permitiu que a equipa combinasse todas as informações disponíveis sobre o sistema TRAPPIST-1, incluindo a composição química da estrela, em vez de se limitar apenas à massa e ao raio dos planetas individuais.

Grande parte dos dados usados pela equipa para determinar a composição foram recolhidos a partir de um conjunto de dados chamado Catálogo Hypatia, desenvolvido pela coautora Hinkel. Este catálogo combina dados sobre a abundância estelar de estrelas próximas do Sol, de mais de 150 fontes de literatura, num enorme repositório.

O que eles encontraram através das suas análises foi que os planetas internos relativamente "secos" ("b" e "c") eram consistentes com menos de 15% de água em massa (em comparação, 0,02% da massa da Terra é água). Os planetas externos ("f" e "g") eram consistentes com mais de 50% de água em massa. Isto equivale à água de centenas de oceanos terrestres. As massas dos planetas TRAPPIST-1 continuam a ser refinadas, de modo que estas proporções devem ser, por enquanto, consideradas estimativas, mas as tendências gerais parecem claras.

"O que estamos a ver pela primeira vez são planetas de tamanho terrestre que têm muita água ou muito gelo," afirma Steven Desch, astrofísico da Universidade Estatal do Arizona e autor contribuidor.

Mas os cientistas também descobriram que os planetas de TRAPPIST-1 ricos em gelo estão muito mais próximos da sua estrela do que a linha de gelo. A "linha de gelo" em qualquer sistema solar, incluindo o de TRAPPIST-1, é a distância à estrela para lá da qual a água existe sob a forma de gelo e pode ser acretada num planeta; no interior da linha de gelo a água existe como vapor e não é acretada. Através das suas análises, a equipa determinou que os planetas de TRAPPIST-1 devem ter-se formado muito mais longe da sua estrela, para lá da linha de gelo, e migrado para as suas órbitas atuais perto da estrela hospedeira.

Existem muitas pistas de que os planetas neste sistema e noutros sofreram uma migração interna substancial, mas este estudo é o primeiro a usar a composição para reforçar o caso da migração. Além disso, o saber quais os planetas que se formaram dentro e fora da linha de gelo permitiu que a equipa quantificasse, pela primeira vez, esta migração ocorrida.

Dado que estrelas como TRAPPIST-1 são mais brilhantes logo após se formarem e gradualmente ficam mais fracas, a linha de gelo tende a mover-se para dentro ao longo do tempo, como a fronteira entre solo e chão coberto de neve em redor de uma fogueira moribunda numa noite fria. As distâncias exatas que os planetas migraram depende de quando se formaram.

"Quanto mais cedo os planetas se formaram," comenta Desch, "mais longe da estrela teriam nascido para ter tanto gelo." Mas, para as pressuposições sobre quanto tempo os planetas demoraram para se formar serem razoáveis, os planetas de TRAPPIST-1 devem ter migrado para o interior o equivalente a pelo menos o dobro da distância onde estão agora.

Uma coisa boa em demasia

Curiosamente, embora se pense que a água seja crucial para a vida, os planetas de TRAPPIST-1 podem ter demasiada água para a suportar. "Nós geralmente pensamos que a água líquida é uma forma de dar início à vida, já que assim foi na Terra, pois é composta principalmente de água à superfície e é um requisito fundamental," explicou Hinkel. "No entanto, um planeta oceânico, um que não tem qualquer superfície acima da água, não tem os ciclos geoquímicos elementares e importantes absolutamente necessários para a vida."

Em última análise, isto significa que enquanto as estrelas anãs M, como TRAPPIST-1, são as estrelas mais comuns no Universo (e embora seja provável a existência de planetas em órbita destas estrelas), a enorme quantidade de água provavelmente tornou-os desfavoráveis à vida, especialmente vida suficiente para criar um sinal detetável na atmosfera que possa ser observado. "É um cenário clássico de ' uma coisa boa em demasia,'" comentou Hinkel.

Assim sendo, embora possamos não encontrar evidências de vida nos planetas TRAPPIST-1, através desta investigação podemos ganhar mais conhecimentos sobre a formação dos planetas gelados e sobre os tipos de estrelas e planetas que devemos procurar na nossa busca pela vida.

Teste de uma Teoria Alternativa à Matéria Escura: Gravidade Emergente, de Erik Verlinde

A Ciência deve, com toda certeza, ser ousada. Uma manifestação dessa ousadia necessária é confrontar teorias antigas com novas, que podem fornecer uma melhor explicação a um certo fenômeno. Algumas vezes novas teorias substituem antigas; outras vezes, as novas se mostram insuficientes e se perdem pelo caminho, sendo esquecidas. Nas últimas décadas, poucas teorias têm sido tão confrontadas com teorias alternativas como a Matéria Escura.

Várias observações astronômicas não podem ser explicadas apenas com a matéria que emite luz e conseguimos observar diretamente. Por exemplo, alguns aglomerados de galáxias não conseguiriam manter suas galáxias juntas apenas com a gravidade da matéria que observamos. A velocidade do Sol ao redor do centro da Via Láctea é maior do que deveria ser se considerarmos apenas a matéria luminosa. Para resolver esses e outros problemas, formulou-se a hipótese da Matéria Escura Não Bariônica, ou apenas Matéria Escura. Ela seria formada por coisas bastante diferentes das partículas que formam nossa matéria comum de prótons e elétrons. Leia mais sobre matéria escura aqui e aqui.

Devido ao caráter exótico da Matéria Escura, muitos cientistas não gostam dela e buscam explicações alternativas. Uma delas é a Gravidade Entrópica ou Gravidade Emergente do físico teórico holandês Erik Verlinde. Essa teoria diz que a gravidade não se comporta em grande escala da mesma forma que se comporta aqui na superfície da Terra.

  A teoria da Gravidade Emergente diz que a gravidade comporta-se de maneira diferente aqui na superfície da Terra e em escala galáctia e cosmológica ( Imagem: NASA)

Uma fórmula clássica da física diz que a intensidade da força gravitacional entre dois corpos de massa m1e m2 é dada por:

onde  é uma constante e  a distância entre os dois corpos. Essa equação está nos dizendo que a força gravitacional cai com o quadrado da distância, ou seja: se a distância aumenta 2, a força cai 4; se a distância aumenta 3, a força cai 9; se a distância aumenta 4, a força cai 16 e assim por diante.

A teoria de Verlinde diz que o comportamento da gravidade é esse apenas para distâncias curtas, mas que precisa ser alterado quando lidamos com escala galáctica e intergaláctica ou cosmológica. Nessas escalas, uma interação entre a Energia Escura e a matéria comum faria a gravidade cair menos, produzindo um excesso de gravidade. Tal excesso de gravidade é o que estaríamos atribuindo à ação da Matéria Escura.

Não confunda Energia Escura com Matéria Escura. A Energia Escura é uma energia, cuja fonte não conhecemos,  responsável pela aceleração da expansão do Universo. Há alguns anos atrás um grupo de pesquisadores do Observatório Nacional e o Planetário realizam uma palestra que abordou uma inciativa internacional para pesquisa da Energia Escura e outros tópicos.

Um grupo de astrônomos comparou a observação de lentes gravitacionais com as densidades de matéria comum prevista pela teoria da Gravidade Emergente para um conjunto de 33.613 galáxias (veja uma explicação sobre lentes gravitacionais aqui). A comparação entre as densidades superficiais de massa observadas e as previstas pela teoria mostraram grande concordância, e esse foi o primeiro teste favorável à teoria.

Mas, como os próprios autores do trabalho dizem bem no começo do trabalho:

“Apesar dessa performance ser notável, esse estudo é apenas um primeiro passo. Mais avanços tanto no campo teórico como no dos testes observacionais da teoria da Gravidade Emergente são necessários antes dela ser considerada uma teoria completamente desenvolvida e solidamente testada.”

Esse foi, portanto, um ponto para a teoria, mas ainda estamos muito longe de podermos descartar a Matéria Escura. Ela ainda encontra-se nas bases de nossa atual compreensão do Universo

Duas semanas antes de morrer, Hawking previu o fim do Universo

O físico britânico Stephen Hawking, falecido no passado dia 14 de março, apresentou duas semanas antes da sua morte um estudo no qual estabelece as bases teóricas para a existência de universos paralelos e prevê o fim da existência de nosso universo.

Segundo o The Times, Stephen Hawking é coautor de um novo estudo científico, cujas últimas revisões foram aprovadas no dia 4 de março, e será publicado em breve numa revista científica após revisão por pares e aprovação final.

O novo trabalho matemático de Hawking revela de que forma a humanidade poderia detectar provas experimentais do chamado multiverso, a existência de múltiplos universos, e aponta as ferramentas matemáticas necessárias para que uma sonda espacial seja capaz de descobrir sua existência.

Além disso, o astrofísico prevê no novo estudo que o destino final do nosso Universoserá desaparecer inevitavelmente na escuridão, à medida que todas as estrelas esgotarem sua energia.

O físico Thomas Hertog, coautor do estudo, assegura que a nova teoria irá “colocar a ideia de multiverso em um quadro científico comprovado“. Hertog, professor de física teórica da Universidade de Leuven, na Bélgica, adianta que se reuniu pessoalmente com Hawking para obter a aprovação final antes de enviar o documento para revisão.

Se a ideia de multiverso tivesse sido cientificamente provada quando Stephen Hawking ainda era vivo, o mítico astrofísico teria sido seguramente distinguido com o Prêmio Nobel, “que desejava há muito tempo”, revela o The Times.

Stephen Hawking, considerado por muitos como um gênio único e o físico mais brilhante desde Albert Einstein, postulou algumas das mais importantes descobertas no campo da cosmologia teórica, especialmente no estudo dos buracos negros – cuja validação por dados experimentais é normalmente muito difícil ou impossível.

Os prêmios Nobel atribuídos por estudos científicos requerem validação experimentaldos dados em que se baseiam – algo que Hawking, que morreu na semana passada, nunca pôde fazer. Infelizmente, o prêmio não é atribuído postumamente.

Stephen Hawking, o maior físico do nosso tempo, estará assim condenado a nunca receber o Prêmio Nobel pelas suas descobertas. Pelo menos, deste lado do Multiverso.

Fonte: https://ciberia.com.br

Laços sobre La Silla

Esta fotografia do Observatório de La Silla do ESO no Chile foi obtida pelo Embaixador Fotográfico do ESO Yuri Beletsky e revela toda uma série de fenômenos astronômicos. O plano central da nossa galáxia estende-se, ligeiramente encurvado, ao longo da imagem, salpicado de manchas brilhantes de gás e faixas escuras entrelaçadas de poeira. Apesar de ser difícil de distinguir inicialmente contra o intricado fundo cósmico, a constelação de Orion pode ser vista na parte superior esquerda da imagem. Várias nuvens cor de rosa, com origem no tênue brilho do gás de hidrogênio ionizado, parecem estender-se para além da faixa da Via Láctea, indicando a presença de estrelas jovens e quentes. Uma destas regiões é o Laço de Barnard, o qual rodeia a famosa Nebulosa de Orion e podemos aqui ver ao redor o cinturão de Orion. O telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, que se encontra por baixo deste céu noturno colorido, está atualmente envolvido em observações de acompanhamento das mais energética explosões que ocorrem no Universo — as explosões de raios gama. O telescópio é também utilizado para obter imagens do Universo próximo com o instrumento Wide Field Imager (WFI).

Uma relíquia vermelha e rica em metal

Essa bela cena registrada pelo Hubble, com um conjunto de galáxias brilhantes, tem algo realmente impressionante em seu centro: uma relíquia intocável do universo primordial. Essa relíquia está no centro do frame, e é a galáxia, chamada de NGC 1277. 

Essa galáxia faz parte do famoso Aglomerado de Galáxias Perseus, um dos objetos mais massivos do universo conhecido, localizado a cerca de 220 milhões de anos-luz de distância da Terra.

A NGC 1277 tem sido chamada de uma relíquia do universo primordial, pois todas as suas estrelas parecem ter se formado a cerca de 12 bilhões de anos atrás. Só para lembrar, o Big Bang, deve ter acontecido a cerca de 13.8 bilhões de anos atrás. 

Preenchida com bilhões de velhas estrelas ricas em metal, essa galáxia é também o lar para muitos antigos aglomerados globulares: conjuntos esféricos de estrelas que orbitam a galáxia como satélites. De forma única, os antigos aglomerados globulares da NGC 1277 são na sua maior parte vermelhos e ricos em metais, bem diferentes dos aglomerados globulares azuis e pobre em metal, que normalmente são encontrados ao redor de galáxias com o mesmo tamanho. Em astronomia, um metal é qualquer elemento mais pesado que o hidrogênio e hélio, esses elementos mais pesados são fundidos no centro quente estrelas massivas e espalhados pelo universo quando essas estrelas explodem. Dessa maneira, o conteúdo de metal de uma estrela, está relacionado com a sua idade: estrelas formadas tardiamente contêm quantidades maiores de material rico em metal, já que gerações prévias de estrelas enrriqueceram o cosmos com esse tipo de material.

As galáxias massivas, e seus aglomerados globulares, são formados em duas fases: primeiro vem um colapso primordial acompanhado por uma grande explosão de formação de estrelas, que formam aglomerados vermelhos, ricos em metal, depois existe uma acumulação tardia de material, que traz o material mais azulado pobre em metal. A descoberta dos aglomerados vermelhos da NGC 1277 confirma que a galáxia é genuinamente antiga e que passou a segunda fase, isso levanta importantes questões para os astrônomos sobre como as galáxias se formam e se desenvolvem, um tópico muito atual que é debatido na astronomia moderna.