Elegância elíptica

Esta imagem profunda da região do céu em torno da galáxia elíptica NGC 5018 mostra-nos uma visão privilegiada das tênues correntes de gás e estrelas deste objeto. Estas estruturas delicadas são marcas de interações galáticas e fornecem-nos pistas vitais sobre a estrutura e dinâmica das galáxias do tipo precoce. Crédito:ESO/Spavone et al. 

Um brilhante conjunto de galáxias povoa esta imagem obtida pelo Telescópio de Rastreio do VLT do ESO, um telescópio de última geração com espelho de 2,6 metros de diâmetro, concebido para mapear o céu em luz visível. As características daa muitas galáxias que enchem esta imagem permitem aos astrônomos revelar os detalhes mais delicados da estrutura galáctica. 

O Very Large Telescope do ESO (VLT) consegue observar objetos astronômicos de baixíssimo brilho com grande detalhe, mas quando os astrônomos querem compreender o processo de formação da grande variedade de galáxias que existe, recorrem a um tipo de telescópio diferente, com um campo de visão muito maior. O Telescópio de Rastreio do VLT (VST) é o telescópio perfeito, uma vez que foi concebido para explorar a enorme vastidão dos céus noturnos chilenos, fornecendo aos astrônomos rastreios astronômicos detalhados do hemisfério sul. 

Com o auxílio das grandes capacidades do VST, uma equipe internacional de astrônomos realizou o rastreio VEGAS (VST Early-type GAlaxy Survey, Rastreio de Galáxias Precoces com o VST), com o objetivo de investigar um conjunto de galáxias elípticas no hemisfério sul. Utilizando a OmegaCAM, o detector muito sensível situado no coração do VST, a equipe liderada por Marilena Spavone do INAF-Observatório Astronômico de Capodimonte em Nápoles, Itália, capturou imagens de uma grande variedade deste tipo de galáxias em diferentes meios. 

Uma destas galáxias é NGC 5018, a galáxia de um branco leitoso que se encontra próximo do centro da imagem. Este objeto situa-se na constelação da Virgem e à primeira vista pode parece nada mais do que uma mancha difusa. No entanto, após uma inspeção mais cuidada, podemos ver uma corrente tênue de estrelas e gás — uma cauda de maré — estendendo-se em direção ao exterior desta galáxia elíptica. Estruturas galáticas delicadas, tais como caudas de maré e correntes estelares, são marcas de interações galáticas, fornecendo-nos pistas vitais sobre a estrutura e dinâmica das galáxias. 

Para além de muitas galáxias elípticas, e de algumas espirais, podemos ver também, em primeiro plano nesta imagem notável de 400 milhões de pixels, uma variedade de estrelas coloridas brilhantes que pertencem à nossa Via Láctea. Estas intrusas estelares, tais como HD 114746 de cor azul viva que se vê próximo do centro da imagem, não foram observadas intencionalmente, encontrando-se simplesmente entre a Terra e as galáxias distantes alvos deste estudo. 

Menos proeminentes, mas igualmente fascinantes, são os rastros tênues deixados pelos asteroides do nosso Sistema Solar. Abaixo de NGC 5018 podemos ver, estendendo-se ao longo da imagem, um traço fraco deixado pelo asteroide 2001 TJ21 (110423) e capturado ao longo de observações sucessivas. Mais para a direita, outro asteroide – 2000 WU69 (98603) — deixou também o seu rastro na imagem. 

Apesar do objetivo dos astrônomos ter sido investigar as estruturas delicadas de galáxias distantes situadas a milhões de anos-luz de distância da Terra, no processo acabaram também por capturar imagens de estrelas próximas situadas a apenas centenas de anos-luz de distância e até rastros fracos de asteroides que se encontram a uns meros minutos-luz no nosso próprio Sistema Solar. Mesmo quando estudamos as regiões mais afastadas do cosmos, a sensibilidade dos telescópios do ESO e os límpidos céus noturnos chilenos juntam-se para nos oferecer observações fascinantes de objetos muito mais próximos de casa.

Fonte: ESO

Descobertos 44 novos exoplanetas

Quarenta e quatro planetas localizados em sistemas solares além do nosso foram descobertos de uma vez só, isso faz com que as confirmações simultâneas de exoplanetas que normalmente são de uma dúzia ou menos, deem um grande salto. As descobertas irão melhorar os modelos existente de sistemas solares e podem ajudar os pesquisadores a investigarem as atmosferas de exoplanetas. Novas técnicas de processamento de dados foram desenvolvidas para validar a descoberta e podem ser usadas para acelerar o processo de confirmação de mais candidatos a exoplanetas.

Uma equipe internacional de astrônomos pesquisou nos dados do telescópio espacial Kepler da NASA e nos dados da missão Gaia da ESA, bem como usou dados de telescópios baseados em Terra no EUA. Com John Livingson, principal autor do estudo e estudante da Universidade de Tóquio, as fontes combinadas da equipe levaram à confirmação da existência desses 44 exoplanetas e os astrônomos conseguiram descrever vários detalhes sobre eles.

Uma parte dos exoplanetas descobertos possui características surpreendentes. “Por exemplo, 4 dos exoplanetas orbitam suas estrelas num período de menos de 24 horas”, disse Livingston. “Em outras palavras, um ano em cada um desses planetas é menor do que um dia na Terra”. Esses exoplanetas contribuem para uma pequena lista, mas que está crescendo de planetas de período ultra-curtos, sugerindo que eles poderiam ser mais comuns do que se pensava anteriormente.

“Também foi gratificante verificar a existência de muitos exoplanetas pequenos”, continua Livingston. “Dezesseis dos exoplanetas descobertos têm a mesma classe da Terra, um em particular é extremamente pequeno, do tamanho de Vênus, aproximadamente, o que é uma bela afirmação, já que esse exoplaneta está muito perto do limite de detecção atual.  As observações usadas como fonte para esse estudo foram feitas pelo Kepler, que desde 2013 está operando a chamada missão K2. Os dados usados nessa pesquisa são da chamada Campanha 10 de observação do Kepler. Só lembrando que nesse momento o Kepler está no final da sua missão, pois seu combustível praticamente esgotou e ele começou a Campanha 19.

Os planetas observados pelo Kepler são conhecidos como planetas que transitam suas estrelas, já que suas órbitas, vistas da perspectiva do Kepler, passam na frente de suas estrelas, reduzindo levemente o brilho., Contudo, outros fenômenos astrofísicos podem causar sinais similares, assim, observações chamadas de observações de follow-up além de análises estatísticas detalhadas dos dados foram realizadas para confirmar a natureza planetária dos sinais. 

Como parte do seu trabalho de doutorado Livingston viajou até o Observatório de Kitt Peak, no Arizona, para obter dados do interferômetro de alta precisão instalado nesse grande telescópio. Essas observações juntamente com outras observações realizadas por telescópios no Texas, foram necessárias para caracterizar as estrelas de maneira precisa e assim descartar os chamados falsos positivos. A combinação de análises detalhadas dos dados desses telescópios em terra, com os dados do K2, e com os dados da missão Gaia, permitiram a precisa determinação do tamanho e da temperatura dos planetas descobertos. As descobertas realizadas pela equipe ainda incluem 27 candidatos adicionais que provavelmente são planetas também, mas que ainda precisam de mais observações para serem confirmados.

Os cientistas esperam entender quais tipos de planetas podem estar aí pelo universo, mas conclusões válidas só podem ter tiradas com um número suficiente de exoplanetas para que se possa fazer uma análise estatística robusta. A adição de um grande número de novos planetas, leva a um melhor entendimento teórico da formação do sistema solar. Os planetas também fornecem bons alvos para estudos individuais detalhados, como medidas da composição planetária, da atmosfera e da estrutura interna, em particular para 18 dos exoplanetas descobertos que se encontram em sistemas múltiplos. “A investigação de outros sistemas solares pode nos ajudar a entender como os planetas e até mesmo como o nosso sistema solar se formou”, disse Livingston. “O estudo de outros mundos tem muito a nos ensinar”.

Um baú do tesouro galáctico

Essa imagem espetacular do Hubble mostra uma grande quantidade de galáxias; braços espirais aparecem em todas as cores e orientações, na sua tradicional forma de redemoinho, e as elípticas, mais difusas podem ser vistas através de toda a imagem brilhando como uma fumaça no céu. Cada uma das galáxias visíveis é o lar de um número incontável de estrelas. Algumas estrelas pertencentes à Via Láctea brilham intensamente em primeiro plano, enquanto que um massivo aglomerado de galáxias domina o centro da imagem, esse aglomerado, por sua vez é o lar de talvez milhares de galáxias, todas elas unidas pela força da gravidade.

Os aglomerados de galáxias estão entre os objetos mais interessantes do cosmos. Eles são os nós da chamada teia cósmica que permeia todo o universo, estudar os aglomerados de galáxias significa estudar a organização da matéria nas maiores escalas do universo. Os aglomerados de galáxias não são ideais somente para estudar a matéria escura e a energia escura, mas eles também permitem estudar as galáxias mais distantes, do cosmos. A sua imensa influência gravitacional distorce o tecido do espaço-tempo ao seu redor, fazendo com que ele funcione como uma gigantesca lente. A luz das galáxias de fundo é então ampliada e distorcida à medida que passa através do aglomerado de galáxias, permitindo assim que os astrônomos possam ter uma ideia do universo primordial.

Essa imagem foi feita pela Advanced Camera for Surveys e pela Wide-Field Camera 3, do Hubble,como parte do programa chamado de RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey). O RELICS é um projeto que está fazendo imagens de 41 aglomerados de galáxias massivos, com o objetivo de encontrar as galáxias mais brilhantes e mais distantes para que o Telescópio Espacial James Webb possa estuda-las no futuro.

NASA detectou um vasto e brilhante “muro de hidrogênio” na borda do nosso sistema solar

Os cientistas da NASA acreditam que há um vasto “muro de hidrogênio” na borda do nosso sistema solar, e a sonda New Horizons pode vê-lo.

A parede de hidrogênio é o limite externo do nosso sistema solar, um local onde a “bolha solar” da nossa estrela termina. Ali, massas de matéria interestelar pequenas demais para estourar a bolha se formam, pressionando para dentro.

O MURO

Poderosos jatos de matéria e energia fluem por um longo período depois de deixar o sol – muito além da órbita de Plutão. Mas, em certo ponto, se esgotam, e sua capacidade de empurrar poeira e outros pedaços de matéria – o material fino e misterioso que vaga nas fronteiras de nossa galáxia – diminui. Um limite visível então se forma. De um lado, estão os últimos vestígios do vento solar. Do outro, há um acúmulo de matéria interestelar, incluindo hidrogênio.

A sonda New Horizons, que passou por Plutão em 2015, pode ver esse limite. O que ela definitivamente vê é uma luz ultravioleta extra, do tipo que os cientistas esperariam que tal muro de hidrogênio produzisse. Isso está de acordo com um sinal ultravioleta que as duas sondas Voyager, as mais longínquas já lançadas pela NASA, capturaram em 1992. No entanto, tais registros não são indicações claras de um muro de hidrogênio. Todas as três sondas poderiam ter na verdade detectado luz ultravioleta de alguma outra fonte, emanando das profundezas da galáxia.

A CONFIRMAÇÃO

Alice, o instrumento a bordo da New Horizons responsável pela descoberta, é muito mais sensível do que qualquer coisa que as Voyagers tinham a bordo antes de iniciar sua própria jornada para fora do sistema solar. O dispositivo deve funcionar por mais 15 a 20 anos. A New Horizons continuará analisando o céu em busca de luz ultravioleta duas vezes por ano, de forma que os pesquisadores poderão ter certeza do que estão observando dentro de alguns meses.

“Se a luz ultravioleta cair em algum momento, a New Horizons pode ter deixado o muro em seu espelho retrovisor”, explicaram os pesquisadores em um comunicado. “Se a luz nunca diminuir, então sua fonte poderia estar mais adiante – vinda de algum lugar mais profundo no espaço”.

O fantasma de uma estrela morta

Finos filamentos vermelhos de gás marcam a localização de uma das maiores remanescentes de supernovas na Via Láctea, nessa imagem feita pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Uma remanescente de supernova se refere, aos sinais coletivos deixados por uma estrela que explodiu como uma supernova. 

Os filamentos vermelhos nessa imagem pertencem à remanescente de supernova conhecida como HBH-3 que foi observada pela primeira vez em 1966 usando radiotelescópios. Os traços da remanescente também irradia luz visível. O material brilhante é provavelmente gás molecular que foi perturbado pela onda de choque gerada pela supernova. A energia da explosão energizou as moléculas fazendo com que elas começassem a irradiar radiação infravermelha.

A formação branca parecida com uma nuvem que também é visível na imagem é parte de um complexo de regiões de formação de estrelas simplesmente denominadas de W3, W4 e W5. Contudo, essas regiões se estendem além da borda da imagem. Tanto as regiões brancas de formação de estrelas como os filamentos vermelhos estão localizados a aproximadamente 6400 anos-luz de distância da Terra, dentro da Via Láctea.

A HBH 3 tem cerca de 150 anos-luz de diâmetro, e isso faz com que ela seja uma das maiores remanescentes de supernovas conhecida. Possivelmente ela também é uma das mais velhas, os astrônomos estimam que a explosão original pode ter acontecido em qualquer instante entre 80 mil e 1 milhão de anos atrás.

Em 2016, o Telescópio de Raios-Gamma Fermi da NASA, detectou luz de alta energia, os chamados raios-gamma, provenientes de uma região perto da HBH 3. Essa emissão pode ter vindo do gás em uma das regiões de formação de estrelas na vizinhança, excitada pelas poderosas partículas emitidas na explosão da supernova.

O Telescópio Espacial Spitzer é um dos quatro Grandes Observatórios da NASA, juntamente com o Telescópio Espacial Hubble, com o Observatório de Raios-X Chandra, e com o Observatório de Raios-Gamma Compton, e no dia 25 de Agosto irá celebrar 15 anos no espaço. O Spitzer observa o universo na luz infravermelha, que é um pouco menos energética do que a luz óptica observada pelos nossos olhos. 

Nessa imagem, feita em Março de 2010, o comprimento de onda de 3.6 mícron foi mapeado de azul, e o de 4.5 mícron em vermelho. A cor branca da região de formação de estrelas é uma combinação de ambos os comprimentos de onda, enquanto que os filamentos da HBH 3 irradiam somente no comprimento de onda mais longo de 4.5 mícron.

O JPL gerencia a missão do Telescópio Espacial Spitzer para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. As operações científicas são conduzidas no Spitzer Science Center na Caltech em Pasadena, na Califórnia. As operações da sonda são baseadas no Lockheed Martin Space Systems, em Littleton, no Colorado. Os dados são arquivados no Infrared Science Archive que fica no IPAC na Caltech. A Caltech gerencia o JPL para a NASA.

Construção do megatelescópio GMT avança no Chile

O GMT (Giant Magellan Telescope), que está sendo construído no Chile por um consórcio internacional, terá os espelhos mais avançados do mundo.[Imagem: Todd Mason/Mason Productions/GMTO]

Da montanha para o céu 

No fim de julho, o cume de uma montanha de 2.500 metros de altitude, em Cerro Las Campanas, no deserto do Atacama, no Chile, começou a ser escavado. Foi o início das obras de preparação do terreno para receber as fundações de concreto da base do Telescópio Gigante Magalhães (GMT, na sigla em inglês).

Previsto para iniciar suas operações e coletar sua primeira luz em 2024, o GMT fará parte de uma nova geração dos chamados "telescópios extremamente grandes", projetados para fornecer resolução, clareza e sensibilidade comparáveis aos telescópios espaciais na observação de fenômenos astrofísicos - como as origens dos elementos químicos e a formação das primeiras estrelas e galáxias.

Para construir o telescópio, o consórcio internacional criado para gerenciar o desenvolvimento, a construção e a operação do GMT tem tido que lidar com uma série de desafios tecnológicos e de financiamento para viabilizar o projeto. Foi o que relatou Robert Shelton, presidente da Organização GMT, que visitou o Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG/USP) nesta semana.

Vidro para espelhos de telescópio

O local onde será instalado o GMT está nivelado e foram construídas estradas de acesso, alojamentos, centrais de abastecimento de energia elétrica e de água e garantida a provisão de internet.

Shelton confirmou que já está pronto o primeiro dos sete espelhos primários do telescópio, com 8 metros de diâmetro cada um e que serão integrados para formar um único telescópio de 25,4 metros de diâmetro. O segundo espelho está prestes a ser finalizado e o polimento dele tem sido mais rápido do que o primeiro.

O terceiro e o quarto espelhos, que serão integrados aos outros na operação do telescópio, deverão ser fundidos em breve. E o vidro para fundição do quinto, do sexto e do sétimo espelhos está disponível. "[A disponibilidade de vidro para fundição dos espelhos] é importante porque só há um único fabricante desse material no mundo, situado no Japão. Compramos 20 toneladas desse vidro e usaremos cerca de 18 toneladas para fazer os sete espelhos. Ter esse material reduz qualquer risco para completar a construção dos espelhos," explicou Shelton.

Agora, o consórcio está terminando o estudo do desenho do telescópio, que terá 61 metros de comprimento (equivalente a um prédio de 22 andares) e pesará 1.100 toneladas.

A segunda etapa do processo de projeto e construção do telescópio deverá ser iniciada ainda em 2018 e prevê a finalização do desenho, a fabricação, os testes e a instalação do instrumento no observatório de Las Campanas.

Um dos desafios será integrar os sete espelhos primários, que terão espaços entre eles. Será preciso garantir que os espelhos sejam integrados de modo que as lacunas entre eles sejam uniformes.

Telescópio antiterremoto

Mas há mais preocupações além do projeto do próprio telescópio - como mantê-lo firme no chão o suficiente para não atrapalhar as observações e não ser danificado por terremotos.

"Há muitos fatores complicadores na montagem do telescópio, como a atividade sísmica no Chile. Felizmente - ou infelizmente - a Califórnia [onde está situada a sede administrativa do GMT, em Pasadena] também está em uma região com atividade sísmica e pudemos aproveitar algumas tecnologias já usadas lá no GMT," disse Shelton.

A solução escolhida foi isolar o telescópio do chão, de modo a impedir que ele seja atingido por um eventual terremoto. Isto será feito instalando rolamentos de isolamento sísmico na parede de concreto da base do telescópio, abaixo do nível do solo. Os rolamentos permitirão que a base do telescópio se mova durante um eventual terremoto de grande magnitude.

Falta dinheiro

Com custo estimado de US$ 1 bilhão, o GMT só levantou até agora cerca de US$ 520 milhões. A fim de obter financiamento da Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF), o GMT decidiu se unir em maio deste ano a um projeto rival, o Telescópio de Trinta Metros (TMT: Thirty Meter Telescope), previsto para ser construído em Mauna Kea, no Havaí.

A parceria prevê que pelo menos 25% do tempo de observação em cada observatório estará disponível para a comunidade de astrofísicos dos Estados Unidos. Nos planos anteriores, o tempo de observação estava disponível apenas para pesquisadores das nações ou instituições que haviam fornecido financiamento.

Um dos argumentos do GMT e do TMT para defender a construção dos dois megatelescópios paralelamente é que eles têm forças complementares e o fato de ter um telescópio no hemisfério Norte e outro no hemisfério Sul permite cobrir todo o céu e ter um alcance científico maior.

A FAPESP investirá US$ 40 milhões no GMT, o que equivale a cerca de 4% do custo total estimado. O investimento garantirá 4% do tempo de operação do telescópio para estudos realizados por pesquisadores de São Paulo.

Pesquisadores identificam explaneta com as condições químicas ótimas para a origem da vida

 Cientistas da Universidade de Cambridge e do MRC Laboratory of Molecular Biology, no Reino Unido, identificaram um grupo de exoplanetas onde as mesmas condições que podem ter levado à vida no nosso planeta existem.  Os pesquisadores descobriram que a chance para a vida se desenvolver na superfície de um planeta rochoso como a Terra está conectada com o tipo e com a intensidade da luz que é emitida pela estrela hospedeira.

“Estrelas que emitem luz ultravioleta suficiente podem dar início à vida em planetas que a orbitam do mesmo modo que muito provavelmente a vida se desenvolveu na Terra, onde a luz ultravioleta foi responsável por dar energia a uma série de reações químicas que produziram os blocos fundamentais da vida”, disseram eles. A equipe identificou uma variedade de planetas onde a luz ultravioleta das estrelas é suficiente para permitir que essas reações químicas aconteçam, e que se localizam dentro da zona habitável onde a água líquida pode existir na superfície dos planetas.

“Esse trabalho nos permite estreitar os lugares onde devemos buscar por vida. Ele pode nos levar mais próximo sobre a questão de estarmos ou não sozinhos no universo”, disse o Dr. Paul Rimmer, um pesquisador de pós-doutorado no Cavendish Laboratory de Cambridge e do MRC Laboratory of Molecular Biology. Dr. Rimmer e seus colegas plotaram a quantidade de luz ultravioleta disponível para os planetas na órbita de diferentes estrelas e determinaram onde a química pode ter sido ativada.

Eles descobriram que as estrelas que possuem aproximadamente a mesma temperatura do Sol emitem luz suficiente para que os blocos da vida se formem na superfície dos planetas. Estrelas frias, por outro lado, não produzem luz suficiente para esses blocos fundamentais para a vida se formarem, exceto se elas regularmente emitirem flares para ir passo a passo ajeitando a química para a vida. Os planetas que tanto recebem luz suficiente para ativar a química como possuem água líquida na superfície residem no que os pesquisadores chamam de zona de abiogênese.

Entre os planetas conhecidos que residem na zona de abiogênese, estão alguns dos planetas detectados pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA, incluindo o Kepler 452b, um exoplaneta que recebeu o apelido de primo da Terra, embora ele esteja muito distante para ser pesquisado por uma sonda. Claro, é possível também que se existir vida em outros planetas, ela pode ter se desenvolvido de forma diferente de como se desenvolveu aqui na Terra.  Eu não estou certo o quão contingente é a vida, mas dado que n’só só conhecemos um exemplo, faz sentido procurar por lugares que sejam parecidos com a gente”, disse o Dr. Rimmer.

“Existe uma importante distinção entre o que é necessário e o que é suficiente. Os blocos fundamentais são necessários, mas eles podem não ser suficientes, é possível que você possa misturar esses blocos por bilhões de anos e nada aconteça. Mas você quer olhar no mínimo para os lugares onde as coisas necessárias existem”.

De acordo com as recentes estimativas, existem cerca de 700 milhões de trilhões de planetas terrestres no universo observável.  Ter alguma ideia de qual fração deles pode ter tido, ou tem, vida, fascina qualquer um”, disse o coautor, Professor John Sutherland, do MRC Laboratory of Molecular Biology.  Claro, que estar preparado para a vida não é tudo e ainda não sabemos o quão provável é a origem da vida, mesmo dadas as circunstâncias favoráveis, se é realmente improvável podemos estar sozinhos, mas se não, podemos ter companhia”.

É improvável que exista vida em Omega Centauri

Tantas estrelas coloridas, mas tão poucos planetas habitáveis estáveis. Provavelmente. Esta é uma imagem do núcleo do enxame Omega Centauri, que mostra mais ou menos 100.000 estrelas.Crédito: NASA, ESA e Equipa SM4 ERO do Hubble

A procura pela vida no vasto Universo é uma tarefa avassaladora, mas os cientistas podem agora riscar um local da sua lista. De acordo com um estudo liderado por cientistas da Universidade da Califórnia em Riverside e da Universidade Estatal de São Francisco, Omega Centauri - um denso enxame estelar no nosso "quintal" galáctico - provavelmente não será o lar de planetas habitáveis.

A ser publicado na revista The Astrophysical Journal, o estudo foi liderado por Stephen Kane, professor associado de astrofísica planetária do Departamento de Ciências da Terra da UCR e pioneiro na busca por planetas habitáveis para lá do nosso Sistema Solar, conhecidos como exoplanetas. Sarah Deveny, estudante da Universidade Estatal de São Francisco, que trabalha com Kane, é coautora do artigo.

Na busca por exoplanetas habitáveis, Omega Centauri, o maior enxame globular da Via Láctea, parecia um bom lugar. Com aproximadamente 10 milhões de estrelas, o enxame está a quase 16.000 anos-luz da Terra, tornando-o visível a olho nu e um alvo relativamente próximo para observações com o Telescópio Espacial Hubble.

"Apesar do grande número de estrelas concentradas no núcleo de Omega Centauri, a prevalência de exoplanetas permanece um tanto ou quanto desconhecida," comenta Kane. "No entanto, uma vez que este tipo de enxame existe em todo o Universo, é um local intrigante para procurar habitabilidade."

Começando com uma amostra de 470.000 estrelas de várias cores no núcleo de Omega Centauri, os investigadores focaram-se em 350.000 estrelas cuja cor - um indicador da sua temperatura e idade - significa que podem, potencialmente, hospedar planetas habitáveis. Para cada estrela, calcularam a zona habitável - a região orbital em torno do astro na qual um planeta rochoso poderá ter água líquida à superfície, um ingrediente-chave para a vida como a conhecemos. 

Dado que a maioria das estrelas no núcleo de Omega Centauri são anãs vermelhas, as suas zonas habitáveis são muito mais íntimas do que a que rodeia o nosso próprio Sol. O núcleo de Omega Centauri pode, potencialmente, estar repleto de inúmeros sistemas planetários compactos que abrigam planetas na zona habitável da sua estrela," realça Kane. 

"Um exemplo de um tal sistema é TRAPPIST-1, uma versão em miniatura do nosso próprio Sistema Solar que está a 40 anos-luz de distância e é atualmente visto como um dos lugares mais promissores para se procurar vida alienígena."

Porém, em última análise, a natureza aconchegante das estrelas em Omega Centauri forçou os cientistas a concluir que esses sistemas planetários, embora compactos, não podem existir no núcleo do enxame. Enquanto o nosso próprio Sol está a uns confortáveis 4,22 anos-luz do seu vizinho estelar mais próximo, a distância média entre as estrelas no núcleo de Omega Centauri é de 0,16 anos-luz, o que significa que encontrarão estrelas vizinhas a cada 1 milhão de anos.

"A taxa a que as estrelas interagem gravitacionalmente umas com as outras seria demasiado alta para abrigar planetas habitáveis estáveis," comenta Deveny. "O estudo de enxames com semelhantes taxas de encontros à de Omega Centauri, ou superiores, poderia levar à mesma conclusão. Assim, o estudo de enxames globulares com taxas mais baixas de encontros estelares pode levar a uma maior probabilidade de encontrar planetas habitáveis estáveis."

4 curiosidades sobre as estrelas de nêutrons:

1 - 1 centímetros cúbicos do matéria de uma estrela de nêutrons tem uma massa equivalente a 1 bilhão de elefantes.

2 - Magnetar é uma estrela de nêutrons com alto valor de campo magnético, um magneter possui um campo magnético extremamente forte, se você se aproximasse de um, ele arrancaria o ferro do seu sangue.

3 - Uma estrela de nêutrons gira tão rápido que seu período rotacional pode levar apenas alguns milésimos de segundo.

4 - Quando o campo magnético da estrela de nêutrons não coincide com o seu eixo de rotação temos um pulsar: uma estrela que emite radiação (proveniente de seu movimento de rotação) de forma mais regular que o melhor dos relógios. O pulso é tão regular que no início os cientistas pensaram que os pulsos fossem algum sinal alienígena.

Sonda que vai 'tocar o Sol' é finalmente lançada pela NASA e leva 1,1 milhão de nomes

A missão da Nasa, a agência espacial americana, em direção ao sol finalmente foi iniciada na madrugada deste domingo, depois de ser adiada três vezes.

Após ser adiada três vezes pela NASA, uma nova missão da Agência Espacial Norte Americana decolou nesta madrugada com direção ao Sol e realizará um feito inédito: a Parker Solar Proble será o primeiro objeto construído por seres humanos a "tocar" a nossa estrela. O novo projeto não mergulhará de fato na superfície do Sol - por isso as aspas, claro -, mas ficará tão próxima dela que tal realização é impressionante devido ao calor da corona solar (a aura composta de plasma e com temperatura de 2 milhões de graus Celsius) . 

A sonda Parker Solar ganhou esse nome em homenagem ao cientista Eugene Parker que hoje possui 91 anos de idade e foi o primeiro cientista a prever a existência dos ventos solares. A missão "chegará mais perto do Sol do que qualquer outra missão anterior," afirma o astrofísico Adam Szabo que trabalha na missão; Esta sonda também leva o nome de 1,1 milhão de pessoas de todo o mundo.

A nave chegará ao Sol em 2024, daqui a sete anos, onde estará no ponto mais próximo nunca antes alcançado: "apenas" 6,3 milhões de quilômetros da superfície, número que pode parecer baixo, mas considerando que a Helios 2, sonda mais próxima que atingiu a marca dos 43,5 milhões de quilômetros da superfície do Sol em 1976, os quase 6 milhões é, de fato, um feito impressionantemente incrível.

Considerada uma das missões mais complexas da história da Nasa, os dados obtidos pela Parker Solar terão utilidade pra compreender as origens do vento solar (fluxo de partículas com prótons, elétrons e íons irradiadas pelo Sol), o que poderá ajudar a proteger nossos satélites artificias que atualmente são prejudicados pelos eventos.

Os cientistas também planejam entender o motivo pelo qual a Corona do Sol é incrivelmente mais quente do que a sua superfície: enquanto a superfície atinge temperaturas entre 3,7 mil e 6,2 mil graus Celsius, a corona consegue ultrapassar os 2 milhões de graus.

 "Entendendo o Sol, estaremos também entendendo como funcionam as outras estrelas. Por isso esta missão trará resultados tanto práticos, para protegermos nossos satélites, quanto científicos, na área de astrofísica estelar," afirma o físico brasileiro Ivair Gontijo.

De forma geral, serão três questões principais que a Parker Solar Probe deverá responder: o motivo pelo qual a corona é mais quente que a superfície do Sol, por que o vento solar se afasta do Sol em velocidades supersônicas e como as partículas energéticas do Sol se aceleram quase à velocidade da luz.

Todas estas questões e muitas outras deverão ser respondidas a partir de dezembro de 2024, projeção feita pela NASA que marcará a chegada da sonda ao Sol e, então, dará início às medições, testes e estudos para esclarecer os mistérios do nosso sol, do nosso sistema solar e também de nosso universo.

“Como o Sol ‘queima’ se não tem oxigênio no espaço?”

O Sol “queima”?

O Sol não queima! O que gera energia no Sol é processo conhecido como fusão atômica. O Sol é formado principalmente por Hidrogênio e Hélio e tem tanta massa que sua gravidade comprime os átomos de Hidrogênio uns contra os outros até que eles se fundem e formam átomos de Hélio.

Neste período, o Sol “perde” um pouco de massa, menos de 1%, que vira muita energia, calor e luz que chegam na Terra, nos iluminam e dão vida ao planeta. Muito bonito, mas na superfície do Sol as coisas são um pouco complicadas. Ainda bem que temos o campo magnético!

Século XIX

No final do século XIX, quando não se sabia da possibilidade de ocorrer reações nucleares, a maior autoridade em termodinâmica da época, Lord Kelvin, supondo que o “fogo” do Sol fosse decorrente de processos de aquecimento decorrentes da contração gravitacional (transformação da energia potencial gravitacional em energia térmica enquanto o Sol se contrai), chegou a calcular o tempo de vida do Sol.

O seu cálculo o levou a um tempo de vida muito menor do que o tempo que de fato o Sol tem, pois a perda de energia potencial gravitacional libera muito menos energia do que os processos de fusão nuclear.

Resposta final

Portanto o Sol NÃO é uma “bola de fogo” na qual a energia liberada é provinda de reações químicas como a combustão envolvendo o oxigênio, isto é, a combinação do oxigênio com outras substâncias, mas vem de reações nucleares.

A formação e evolução do Sistema Solar

A formação e evolução do Sistema Solar iniciou-se a cerca de 4,568 bilhões de anos com o colapso gravitacional de uma pequena parte de uma nuvem molecular. A maior parte da massa colapsada ficou no centro, formando o Sol, enquanto que o resto achatou, devido à força gravitacional, tornando-se num disco protoplanetário, que mais tarde viria a formar os planetas, luas, asteroides e outros corpos menores do sistema solar. 

Este modelo amplamente aceite, conhecido por hipótese nebular, foi desenvolvido no século XVIII por Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant e Pierre Simon Laplace. O desenvolvimento desta teoria teve um grande impacto noutras disciplinas científicas, como a astronomia, física, geologia e planetologia. Desde o início da era espacial na década de 50 e da descoberta de exoplanetas na década de 90, o modelo têm sido testado e melhorado para que possa explicar as novas observações.

O Sistema Solar evoluiu bastante desde o momento da sua formação. Muitas das luas se formaram a partir de discos circulares de poeira e gás, à volta dos planetas parceiros, enquanto que outras se pensa terem-se formado de forma independente e, mais tarde, foram capturadas por planetas. Há ainda quem defenda a hipótese de que algumas luas, tal como a da Terra, Lua, se formaram a partir de um grande impacto. 

As colisões entre corpos têm sempre ocorrido até ao presente e foram fundamentais para a evolução do Sistema Solar. As posições dos planetas foram várias vezes deslocadas, tendo estes mudado de lugar. Pensa-se agora que esta migração planetária seja responsável por grande parte da evolução inicial do Sistema Solar.

Daqui a cerca de 5 biliões de anos, o Sol irá arrefecer e expandir-se até muitas vezes o seu diâmetro atual (tornando-se uma gigante vermelha), antes de perder para o espaço as suas camadas exteriores numa nebulosa planetária e de deixar para trás os uns restos estelares conhecidos por anã branca. 

Num futuro muito distante, a passagem de estrelas, por ação da gravidade, irá moldar a sequência de planetas em redor do Sol. Alguns dos planetas serão destruídos, outros ejetados para o espaço interestelar. Finalmente, passados bilhões de anos, é provável que se encontre o Sol sem um dos corpos originais a orbitá-lo.

Em uma região massiva do espaço, os astrônomos encontram muito menos galáxias do que esperavam

Simulação computacional da distribuição da matéria no universo.As regiões laranja hospedam galáxias; estruturas azuis são gás e matéria escura.Um estudo da Universidade da Califórnia demonstrou que as regiões opacas do universo são como os grandes vazios na distribuição da galáxia nessa imagem, porque muito pouca luz das galáxias é capaz de atingir essas regiões e torná-las transparentes. Crédito: Colaboração TNG

Os astrônomos da Universidade da Califórnia, incluindo três da UCLA, resolveram um mistério sobre o universo primitivo e suas primeiras galáxias. Os astrônomos sabem que há mais de 12 bilhões de anos, cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang, o gás no espaço profundo era, em média, muito mais opaco do que é agora em algumas regiões, embora a opacidade variasse de lugar para lugar. Mas eles não tinham certeza sobre o que causou essas variações.

Para saber por que as diferenças ocorreram, os astrônomos usaram um dos maiores telescópios do mundo, o telescópio Subaru em Mauna Kea, no Havaí, para procurar galáxias de estrelas jovens em uma região  excepcionalmente grande do espaço – 500 milhões de anos-luz de diâmetro, sabia que o gás intergaláctico era extremamente opaco.

Se a região tivesse um número anormalmente pequeno de galáxias, os cientistas seriam capazes de concluir que a luz das estrelas não poderia penetrar tão longe quanto o esperado pelo gás intergaláctico; se tivesse um número extraordinariamente grande de galáxias, a implicação seria que a região havia esfriado significativamente ao longo das várias centenas de milhões de anos anteriores. (Ter poucas galáxias em uma região significaria não apenas que havia menos luz criada por essas galáxias, mas também que um gás ainda mais opaco estava sendo formado, de modo que a luz não poderia viajar tanto quanto os astrônomos esperavam.)

“Foi um caso raro na astronomia, onde dois modelos concorrentes, ambos convincentes à sua própria maneira, ofereceram previsões precisamente opostas, e tivemos sorte que essas previsões fossem testáveis”, disse Steven Furlanetto, professor de astronomia da Universidade da Califórnia. co-autor da pesquisa.

Os pesquisadores descobriram que a região contém muito menos galáxias do que o esperado – evidências claras de que a luz das estrelas não conseguiria passar. A escassez de galáxias pode ser a razão pela qual esta região é tão opaca. Não é que a opacidade seja a causa da falta de galáxias”, disse Furlanetto. “Em vez disso, é o contrário. Eles concluíram que, como o gás no espaço profundo é mantido transparente pela luz ultravioleta das galáxias, menos galáxias próximas podem torná-lo mais sombrio.

A pesquisa foi publicada no Astrophysical Journal .

Nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang, a luz ultravioleta das primeiras galáxias encheu o universo de gás no espaço profundo. Isso teria ocorrido anteriormente em regiões com mais galáxias, concluíram os astrônomos. Os astrônomos planejam estudar ainda mais se o vazio e outros como ele irão revelar pistas sobre como as primeiras gerações de galáxias iluminaram o universo durante aquele período inicial.

Furlanetto disse que os astrônomos esperam que o estudo da interação de galáxias e gás no espaço profundo revele mais sobre como o ecossistema intergaláctico tomou forma durante esse período do início do universo.

Estrelas Anãs Negras: O Fim (Teórico) da Evolução Estelar

 

Telescópio Espacial Hubble da NASA captura um campo de cascas estelares. Essas antigas anãs brancas têm entre 12 e 13 bilhões de anos, apenas um pouco mais jovens que o próprio universo. Em teoria, as anãs brancas acabarão por deixar de emitir luz e calor e tornar-se anãs negras.Crédito: NASA e H. Richer (Universidade de British Columbia).

O último estágio da evolução estelar é uma anã negra. Uma vez que não emitem calor ou luz, esses objetos constituíam um desafio para serem detectados se eles realmente existissem atualmente. No entanto, com menos de 14 mil milhões de anos, o universo ainda é demasiado jovem para ter criado quaisquer anãs negras! A estrela que não tenha massa necessária para explodir em supernova tornar-se-á uma anã branca, uma estrela "morta" que queimou todo o seu hidrogénio e hélio. Mas a anã branca permanece quente durante algum tempo.

Depois de passar tempo suficiente, todo o calor residual será irradiado para fora da estrela. Já sem emitir calor ou luz, a anã branca vai-se tornar uma anã negra, tornando-se difícil de encontrar. No entanto, ainda manteria a sua massa, permitindo aos cientistas detectar os efeitos produzidos pelo seu campo gravitacional.  Mas não há ainda necessidade de começar a procurar por anãs negras. Neste momento, são estritamente teóricas. Os cientistas calcularam que uma anã branca leva dezenas de centenas de milhões de anos para arrefecer e tornar-se uma anã negra.

Mesmo que uma anã branca se formasse no momento do Big Bang - uma impossibilidade, uma vez que uma estrela tem de passar por várias etapas evolutivas que levam pelo menos mil milhões de anos - ainda seria uma anã branca hoje, não tendo ainda suficientemente resfriado. Anãs marrons, objetos pequenos demais para ter atingido o ponto de fusão, já foram chamadas erroneamente de anãs negras. Uma anã negra não deve ser confundida com um buraco negro ou uma estrela de neutrões, objetos que existem atualmente e podem ser observados. 

6 fatos extremos sobre as estrelas de nêutrons

As estrelas de nêutrons estão entre os objetos mais extremos do universo. Elas são formadas quando estrelas massivas, com cerca de oito vezes a massa do Sol, estão em seus últimos momentos de vida. Enquanto a maior parte do material da estrela é expelido para o universo em uma supernova, seu núcleo colapsa para criar uma estrela de nêutrons, a forma mais densa de matéria observável no universo.

A gravidade é tão forte nestes objetos que ela pressiona o material sobre si mesmo com tanta força que os prótons e os elétrons se combinam para produzir nêutrons – daí o nome “estrela de nêutrons”. As estrelas de nêutrons mantêm sua massa extremamente densa – de cerca de 1,5 vezes a massa do Sol – dentro de um diâmetro entre 20 e 30 quilômetros (a imagem do item 2 mostra o tamanho de uma estrela de nêutrons comparado com o da cidade canadense de Montreal). Elas são tão densas que uma única colher de chá de seu material pesaria um bilhão de toneladas.

O site Simmetry Magazine selecionou cinco fenômenos muito interessantes relacionados a estas estrelas extremas que, segundo a publicação, podem ajudar os físicos a entender as forças fundamentais, a relatividade geral e o universo primordial. Veja abaixo a lista:

5. Quantidades inimagináveis de energia

A matéria comum contém aproximadamente números iguais de prótons e nêutrons. Mas a maioria dos prótons em uma estrela de nêutrons se converte em nêutrons – as estrelas de nêutrons são formadas por cerca de 95% de nêutrons. Quando os prótons se convertem em nêutrons, eles liberam partículas onipresentes chamadas neutrinos. 

Apenas nos primeiros segundos após uma estrela começar sua transformação em uma estrela de nêutrons, a energia que sai dela na forma de neutrinos é igual à quantidade total de luz emitida por todas as estrelas no universo observável. Estrelas de nêutrons são feitas em explosões de supernovas. Estas explosões emitem quantidades absurdas de energia. Uma supernova irradia 10 vezes mais neutrinos do que os prótons, nêutrons e elétrons existentes no Sol.

4. Campo de testes extremo

As estrelas de nêutrons têm alguns dos campos gravitacionais e magnéticos mais fortes do universo. A gravidade é forte o suficiente para achatar quase qualquer coisa na superfície. Os campos magnéticos de estrelas de nêutrons podem ser entre um bilhão de vezes até um milhão de bilhões de vezes mais fortes do que o campo magnético na superfície da Terra – segundo a publicação da Simmetry Magazine, especula-se que, se houvesse vida em estrelas de nêutrons, ela seria bidimensional.

“Tudo sobre as estrelas de nêutrons é extremo. Isso chega ao ponto de ser quase ridículo”, diz na publicação da Simmetry James Lattimer, professor da Universidade Stony Brook, nos EUA.

Por serem tão densas, as estrelas de nêutrons fornecem o campo de teste perfeito para os cientistas entenderem como funciona a força forte, a interação entre quarks e glúons. Muitas teorias prevêem que o núcleo de uma estrela de nêutrons comprime nêutrons e prótons, liberando os quarks que compõem estas partículas.

As medições feitas em estrelas de nêutrons nos dão alguns dos testes mais precisos da relatividade geral. A intensa gravidade das estrelas de nêutrons requer que os cientistas usem a teoria geral da relatividade para descrever as propriedades físicas destes corpos.

O Prêmio Nobel de Física de 1993 foi para cientistas que mediram a velocidade com que um par de estrelas de nêutrons orbitando uma à outra entravam em uma espiral devido à emissão de radiação gravitacional, um fenômeno previsto pela teoria geral da relatividade de Albert Einstein.

Apesar de suas incríveis densidades e extrema gravidade, as estrelas de nêutrons ainda conseguem manter uma quantidade surpreendente de estruturas internas, como crostas, oceanos e atmosferas. “Elas são uma mistura estranha de algo como a massa de uma estrela mas com algumas das outras propriedades de um planeta”, diz Chuck Horowitz, professor da Universidade de Indiana, também nos EUA. A gravidade de uma estrela de nêutrons é tão extrema, entretanto, que sua atmosfera pode se estender por menos de 30 centímetros.

3. Velocidades incríveis

Os cientistas observaram estrelas de nêutrons pela primeira vez em 1967, quando uma estudante de graduação chamada Jocelyn Bell notou repetidos pulsos de rádio que chegavam de um pulsar fora do nosso sistema solar. Os cientistas acreditam que a maioria das estrelas de nêutrons atualmente são – ou em algum momento foram – pulsares, estrelas que emitem feixes de ondas de rádio à medida que giram rapidamente.

Os pulsares podem girar de dezenas a centenas de vezes por segundo – a estrela de nêutrons conhecida em rotação mais rápida gira cerca de 700 vezes por segundo. Se alguém estivesse no equador do pulsar mais rápido conhecido, a velocidade rotacional seria de cerca de um décimo da velocidade da luz.

Cientistas do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser, ou LIGO, anunciaram em 2016 que haviam detectado ondas gravitacionais pela primeira vez. No futuro, pode ser possível usar os pulsares como versões gigantes e ampliadas do experimento LIGO, tentando detectar as pequenas mudanças na distância entre os pulsares e a Terra à medida que uma onda gravitacional passa entre os dois pontos.

2. Estragos na vizinhança

Os campos gravitacionais das estrelas de nêutrons podem ser bastante perigosos para quem está em seus arredores. Se uma estrela de nêutrons entrasse em nosso sistema solar, poderia causar o caos ao modificar as órbitas dos planetas. Se ela chegasse perto o suficiente da Terra, poderia elevar as marés e destruir o planeta. Para nossa sorte, a estrela de nêutrons mais próxima está a cerca de 500 anos-luz de distância.

Outro perigo de uma estrela de nêutrons é a radiação do seu campo magnético. Os magnetares são estrelas de nêutrons com campos magnéticos mil vezes mais fortes que os campos extremamente fortes dos pulsares “normais”. Rearranjos súbitos desses campos podem produzir erupções semelhantes a erupções solares, mas muito mais poderosas.

Em 27 de dezembro de 2004, cientistas observaram uma explosão de raios gama gigante do Magnetar SGR 1806-20, que está estimada em cerca de 50.000 anos-luz de distância. Em 0,2 segundos, o clarão irradiava tanta energia quanto o sol produz em 300 mil anos. O clarão saturou muitos detectores de espaçonaves e produziu perturbações detectáveis ​​na ionosfera da Terra. Felizmente, não estamos cientes de qualquer magnetar próximo e poderoso o suficiente para causar qualquer dano aqui na Terra.

Os campos gravitacionais das estrelas de nêutrons podem ser bastante perigosos para quem está em seus arredores. Se uma estrela de nêutrons entrasse em nosso sistema solar, poderia causar o caos ao modificar as órbitas dos planetas. Se ela chegasse perto o suficiente da Terra, poderia elevar as marés e destruir o planeta. Para nossa sorte, a estrela de nêutrons mais próxima está a cerca de 500 anos-luz de distância.

Outro perigo de uma estrela de nêutrons é a radiação do seu campo magnético. Os magnetares são estrelas de nêutrons com campos magnéticos mil vezes mais fortes que os campos extremamente fortes dos pulsares “normais”. Rearranjos súbitos desses campos podem produzir erupções semelhantes a erupções solares, mas muito mais poderosas.

Em 27 de dezembro de 2004, cientistas observaram uma explosão de raios gama gigante do Magnetar SGR 1806-20, que está estimada em cerca de 50.000 anos-luz de distância. Em 0,2 segundos, o clarão irradiava tanta energia quanto o sol produz em 300 mil anos. O clarão saturou muitos detectores de espaçonaves e produziu perturbações detectáveis ​​na ionosfera da Terra. Felizmente, não estamos cientes de qualquer magnetar próximo e poderoso o suficiente para causar qualquer dano aqui na Terra.

1. Temos muito a descobrir sobre elas

Há muitas coisas que não sabemos sobre estrelas de nêutrons. “Nós sabemos de cerca de 2000 estrelas de nêutrons em nossa própria galáxia, mas esperamos que haja bilhões a mais. Então, a maioria das estrelas de nêutrons, mesmo em nossa própria galáxia, é completamente desconhecida”, diz Horowitz na publicação.

Um dos métodos para estudarmos estrelas de nêutrons é detectando ondas gravitacionais. Os cientistas do LIGO esperam detectar ondas gravitacionais produzidas pela fusão de duas estrelas de nêutrons. Estudar essas ondas gravitacionais pode indicar aos cientistas as propriedades da matéria extremamente densa de que são feitas as estrelas de nêutrons.

Estudar estrelas de nêutrons pode nos ajudar a descobrir a origem dos elementos químicos pesados, incluindo ouro e platina, em nosso universo. Há uma possibilidade de que quando estrelas de nêutrons colidam, nem tudo seja engolido em uma estrela de nêutrons mais massiva ou em um buraco negro, mas, em vez disso, alguma fração seja expelida e forme esses elementos pesados.

Bônus: Estrelas de nêutrons dobram a luz de forma que é possível ver a parte de trás delas

Em média, a gravidade em uma estrela de nêutrons é 2 bilhões de vezes mais forte que a gravidade na Terra. Essa gravidade é forte o suficiente para dobrar significativamente a radiação da estrela, permitindo que os astrônomos vejam parte do lado de trás da estrela.

Este processo é conhecido como lente gravitacional, uma distorção no espaço-tempo causada pela presença de um corpo de grande massa, no caso, a estrela, e o observador. As lentes gravitacionais também foram previstas na Relatividade Geral de Einstein. De acordo com a Relatividade, a luz segue a curvatura do espaço-tempo. Portanto, quando a luz passa em torno de um objeto maciço, ela é dobrada. Isso significa que a luz de um objeto do outro lado será direcionada para o olho de um observador, como acontece com uma lente comum.