5 estrelas menos conhecidas que valem o tempo e a atenção

 Estes são os Cinco Quase Famosos, um quinteto de alvos que merecem a sua parte dos holofotes. 

Procyon. Crédito: Fred Ringwald.

Há muitas estrelas de celebridades brilhantes na Hollywood dos céus, astronômicas A Listers que todos olham para cima em todas as noites claras e bajulam. Mas para cada Taylor Swift, Beyoncé ou Tom Cruise, há centenas, se não milhares de outras estrelas menos conhecidas.

Escolhemos cinco dessas estrelas para sair das asas e colocar no centro das atenções. Esses sóis da Lista B podem não estar tanto no centro das atenções quanto seus vizinhos cósmicos Kardashian, como Sirius, Regulus e Polaris, mas eles são interessantes e importantes por si só e não devem ser simplesmente ignorados enquanto vagamos pelo céu.

Então, aqui estão os Cinco Quase Famosos.

Procyon

Brilhando com uma magnitude impressionante de 0,4, Procyon é a estrela mais brilhante da constelação de Canis Minor e a oitava estrela mais brilhante do céu. Se estivesse posicionado em qualquer outro lugar naquele céu, sem dúvida seria uma de suas superestrelas. Infelizmente, um de seus vizinhos mais próximos é Sirius, a estrela mais brilhante do céu; a impressionante constelação de Orion, com as estrelas surpreendentemente brilhantes Betelgeuse e Rigel brilhando em seus cantos opostos, também está a poucos passos de distância. Embora Procyon seja frequentemente ignorada, é na verdade uma estrela binária fascinante, a apenas 11,4 anos-luz de nós, compreendendo uma estrela branca da classe F5 orbitada por uma companheira anã branca.

Saia e olhe para Procyon enquanto puder, porque está condenado... Em cerca de 10 milhões a 100 milhões de anos, ela chegará ao fim de sua vida inchando em uma estrela gigante vermelha antes de desaparecer.

Denebola

Leão em forma de esfinge é uma das constelações mais distintas do céu. Sua estrela mais brilhante, magnitude 1,35 Regulus, brilha no final do cabo do famoso asterismo da Foice na frente do leão e é a 21ª estrela mais brilhante do céu. Mas se você puder arrastar seus olhos para longe do Régulo brilhante e varrer seu olhar para a outra extremidade de Leão, brilhando na ponta da cauda do grande gato, você encontrará Denebola. Com uma magnitude de 2,1, é mais fraca do que Regulus, mas esta estrela branca da sequência principal a apenas 36 anos-luz da Terra é 12 vezes mais luminosa do que o nosso próprio Sol. Por estar muito perto da eclíptica, o Denebola é frequentemente unido no céu por um planeta brilhante ou pela Lua, por isso é frequentemente fotografado por astrofotógrafos. 

Kochab

Você não pode deixar de sentir pena do pobre Kochab. Brilhando na Ursa Menor com uma magnitude de 2, é a 58ª estrela mais brilhante do céu e facilmente visível a olho nu, mesmo do coração de cidades poluídas pela luz, e ainda assim vive à sombra da estrela mais famosa de todo o céu: Polaris, a Estrela Polar. Polaris e Kochab têm o mesmo brilho, mas Kochab foi relegado a apenas uma estrela que as pessoas passam, ou pior, confundem com Polaris quando estão alinhando seu telescópio polar ou rastreador de estrelas motorizado. Isso é uma pena, porque Kochab é uma fascinante estrela gigante laranja, 50 vezes o tamanho do nosso próprio Sol e 500 vezes mais luminosa.

Então, da próxima vez que você estiver alinhando seu escopo ou montagem de astrofotografia, dê uma olhada adequada em Kochab - ele merece!

Saiph

Com Betelgeuse brilhante e rude e Rigel mais brilhante, em tons de safira, brilhando em seus cantos opostos e um cinturão de três estrelas de lascas de gelo amarradas firmemente em torno de sua cintura, Orion é uma constelação impressionante e um dos primeiros padrões de estrelas que os recém-chegados olham e reconhecem. Com uma magnitude de apenas 2, Saiph, no joelho de Orion, raramente recebe mais do que um breve olhar, mas isso é grosseiramente injusto, porque é um sol distante fascinante. Uma estrela verdadeiramente massiva, esta supergigante de classe B1 tem 15 a 17 vezes o tamanho do nosso Sol e 65.000 vezes mais luminosa. Ele só é tão fraco em nosso céu porque está a 720 anos-luz de distância, então a luz brilhante de Saiph está esmaecida.

Alkaid

Fazendo parte da constelação da Ursa Maior, o asterismo conhecido por alguns como A Ursa Maior e por outros como O Arado é provavelmente o padrão mais famoso de estrelas em todo o céu. Seus dois membros mais famosos, Dubhe e Merak, são conhecidos como The Pointers porque apontam o caminho para Polaris, a Estrela Polar. Ofuscado por este par de celebridades, brilhando na extremidade oposta da Ursa Maior, no final de sua alça curva, está a magnitude 1,9 Alkaid, a 35ésimo-estrela mais brilhante no céu noturno. Alkaid talvez seja mais conhecido por ser o último astro que as cigarrinhas passam ao descer a cauda curva do Grande Urso e "Siga o arco até Arcturus", mas é muito mais do que isso.

Alkaid é uma jovem estrela da sequência principal azul-branca, 700 vezes mais luminosa do que o nosso próprio Sol – mas, mais importante, é um impostor! Alkaid não é realmente um membro do Grupo Ursa Maior, o pequeno aglomerado de estrelas que desenham o padrão da Ursa Maior em nosso céu. Ele simplesmente está na mesma direção que eles vistos da Terra e na verdade está se movendo em uma direção totalmente diferente. Assim, em anos futuros, Alkaid se afastará da Ursa Maior, distorcendo e eventualmente destruindo sua forma.

Fonte: Astronomy.com

Milhares de rochas incomuns são descobertas

 

Na vastidão de Marte, o rover Perseverance deparou-se com um fenômeno intrigante: milhares de rochas brancas espalhadas pela cratera Jezero. A tonalidade esbranquiçada das rochas, ao contrário do avermelhado característico da superfície marciana, intrigou os pesquisadores.

Candice Bedford, uma cientista planetária da Universidade de Purdue e membro da equipe de ciências do Mars 2020, expressou perplexidade com a descoberta durante a Conferência de Ciência Lunar e Planetária. As rochas (com várias texturas e composições diferentes) foram denominadas “flutuadoras” pelos cientistas por terem sido deslocadas de suas localizações originais. Análises iniciais indicam desidratação e uma depleção de minerais, incluindo ferro, magnésio, cálcio e sódio.

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Importância das rochas

• Os cientistas acreditam que entender suas origens poderia lançar luz sobre a história geológica de Marte, particularmente no que diz respeito à atividade hídrica passada na cratera Jezero.
• Apesar da abundância de flutuadores, a ausência de afloramentos — rochas-matrizes com propriedades semelhantes — acrescenta ao mistério.
• Bedford e sua equipe hipotetizam que as rochas passaram por aquecimento e metamorfose, provavelmente devido à atividade vulcânica ou impactos de asteroides em outras partes de Marte, antes de serem depositadas na cratera.
• Este processo, eles suspeitam, ocorreu relativamente recentemente na história da cratera.
• O potencial científico total dessas amostras só pode ser realizado quando forem trazidas de volta à Terra.
• Benjamin Weiss, cientista planetário do MIT, enfatiza o impacto revolucionário do retorno de amostras marcianas, permitindo a datação precisa e aprofundando nossa compreensão da evolução do Planeta Vermelho.

No entanto, questões persistem quanto ao programa de Retorno de Amostras de Marte (MSR) liderado pela NASA. Preocupações com custos excessivos levaram a uma revisão da arquitetura do programa, com um plano e orçamento revisados esperados em breve. A alocação de fundos para MSR no orçamento do ano fiscal 2025 da NASA permanece incerta, aguardando o resultado da revisão.

Missão Perseverance e mais rochas

Embora o Perseverance já tenha concluído sua missão principal, ele continua a explorar a superfície de Marte, aproximando-se da borda da cratera Jezero. A câmera de longa distância do rover capturou mais avistamentos de rochas de tonalidade clara nesta área, aumentando ainda mais a curiosidade científica.

Além das rochas enigmáticas, os cientistas estão ansiosos para explorar a geologia única da borda da cratera, que pode conter pistas sobre o clima inicial de Marte e potenciais bioassinaturas. Lisa Mayhew, pesquisadora da Universidade do Colorado, Boulder, destaca a importância de amostrar rochas de terrenos adjacentes como Nili Planum, que poderiam fornecer insights inestimáveis sobre a habitabilidade passada de Marte.

Olhar Digital

Origem de oceano oculto em lua de Saturno pode ter sido revelada

 

Um estudo divulgado em fevereiro deste ano revelou a existência de um vasto oceano líquido que se esconde sob a concha gelada da pequena lua Mimas, de Saturno. Agora, a mesma equipe pode ter descoberto como ele teria surgido.

De acordo com a pesquisa mais recente, publicada na revista Planetary Science Letters, à medida que a órbita de Mimas em torno de Saturno se tornou menos achatada com o tempo, devido à atração gravitacional do planeta, sua casca gelada derreteu e diminuiu. Isso teria criado um vasto oceano em algum momento entre dois milhões e 25 milhões de anos atrás.

Lua Mimas, pequeno satélite natural de Saturno. Crédito: JPL/Nasa

A lua Mimas tem menos de 400 km de diâmetro. Não se esperava que corpos celestes tão pequenos pudessem hospedar oceanos subterrâneos. Essa descoberta prévia e a nova revelação de como esse oceano teria surgido podem acabar impactando significativamente a busca por vida em outros lugares do Sistema Solar.

Mimas, a “Estrela da Morte” de Saturno

Mimas é apelidada de “Estrela da Morte” devido à cratera Herschel, que dá à lua uma aparência semelhante a da estação espacial bélica de mesmo nome criada pelo Império Galáctico na série cinematográfica de ficção científica Star Wars. Essa imensa cicatriz de impacto foi formada quando Mimas sofreu uma colisão espacial há cerca de 4,1 bilhões de anos.

Lua Mimas, de Saturno, se assemelha à estação espacial bélica Estrela da Morte, da série Star Wars. Crédito: Starwars.com

Estima-se que o oceano de Mimas, que parece responder por metade do volume dessa lua, é localizado a cerca de 20 a 30 quilômetros abaixo da superfície da crosta de gelo. A profundidade da hidrosfera externa deste satélite natural, que é composta de gelo e água, é estimada em 70 quilômetros, e a do oceano em 40 a 45 quilômetros.

A nova pesquisa lançou uma nova luz sobre um processo que pode ter criado esses vastos mares subterrâneos conhecido como aquecimento das marés. Isso ocorre quando um corpo espacial é distorcido ou esticado devido a mudanças nas forças gravitacionais que experimenta em uma órbita elíptica.

“A excentricidade impulsiona o aquecimento das marés. No momento, é muito alto em comparação com outras luas oceânicas ativas, como a vizinha Encélado“, disse o líder da equipe e cientista sênior do Instituto de Ciência Planetária do Arizona, nos EUA, Matthew E. Walker, em um comunicado. “Achamos que o aquecimento das marés é a fonte de calor responsável pelo afinamento da casca”.

A excentricidade orbital é medida em valores de 0 a 1, com 0 representando um círculo perfeito e 1 representando uma parábola. Qualquer valor nesse meio é uma elipse. A equipe estima que o derretimento do gelo deve ter sido iniciado quando a excentricidade orbital de Mimas era cerca de duas a três vezes o valor que tem hoje.

Lua de Júpiter é corpo mais vulcânico do Sistema Solar

 

Uma lua de Júpiter em violenta turbulência há quase 4,6 bilhões de anos é o corpo mais vulcânico do nosso Sistema Solar. A descoberta foi feita por uma equipe de cientistas que examinou a lua jupteriana “Io” para rastrear enxofre e cloro na sua atmosfera.

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O que foi descoberto sobre Io

• Os pesquisadores usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar a lua de Io.
• Uma espécie de cabo de guerra gravitacional entre Júpiter e as luas vizinhas (Europa e Ganimedes), gera imensas forças de maré dentro de Io, causando intenso vulcanismo.
• O que não estava claro até agora era há quanto tempo a influência de Júpiter e suas luas vinha causando estragos por lá.
• Isso ocorre porque o fluxo constante de lava na superfície mantém a lua com aparência “jovem”.
• “Io representa um grande mistério (…) sua superfície não mantém um registo da sua história da mesma forma que luas menos ativas o fazem”, disse Katherine de Kleer, líder da equipe e professora assistente de Ciência Planetária e Astronomia na Caltech ao Space.com.

A sonda Juno da NASA capturou imagens impressinantes da lua vulcânica de Júpiter, Io. (Crédito da imagem: (esquerda) NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Processamento de imagem por Emma Wälimäki; (detalhe) NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/AndreaLuck)

“A superfície de Io é muito ‘jovem’, o que significa que os fluxos de lava e os depósitos de plumas vulcânicas cobrem quaisquer características com mais de 1 milhão de anos. Portanto, anteriormente não foi possível aprender nada sobre a história vulcânica de Io para além dos últimos milhões de anos, o que é muito recente do ponto de vista geológico“, explicou a especialista ao Space.com.

O extremo vulcanismo depende exclusivamente de uma dança gravitacional rítmica das 3 luas que orbitam Júpiter. O empurrão e a atração gravitacional de Júpiter, Europa e Ganimedes em Io geram forças de maré tão intensas que podem fazer com que a superfície da Lua suba e desça em alturas de até 100 metros.

Energia escura pode estar enfraquecendo

 

A energia escura, uma força misteriosa responsável pela expansão acelerada do universo, pode estar enfraquecendo, segundo novas observações do cosmos. Essa descoberta, feita com dados do primeiro ano da missão do Instrumento de Espectroscopia da Energia Escura (DESI), tem potencial para provocar a primeira grande mudança de paradigma na cosmologia desde a descoberta dessa aceleração há mais de 25 anos.

Conhecido como Lambda Cold Dark Matter (LCDM), o modelo padrão atual do universo prevê uma energia escura constante, representada pelo lambda. No entanto, esse modelo pode estar sob ameaça devido às novas evidências que sugerem que a energia escura não é uma constante universal.

O DESI, usando seus 5 mil olhos robóticos, coletou luz de milhões de galáxias, cobrindo mais de um terço do céu visível da Terra. A análise dessa luz permite aos cientistas medir a expansão do universo ao longo de bilhões de anos. As novas informações apontam para uma “diminuição” do efeito da energia escura ao longo do tempo, o que indica que ela está evoluindo, desafiando a noção de que seria constante.

Cúpula do Telescópio Mayall, onde está instalado o instrumento DESI. Imagem: P. Marenfeld e NOAO/AURA/NSF / Divulgação

Em entrevista ao Space.com, Luz Ángela García Peñaloza, ex-membro da equipe DESI e cosmóloga na Universidad ECCI na Colômbia, descreveu a descoberta como potencialmente revolucionária, comparável à descoberta da expansão acelerada do universo.

A implicação dessa variabilidade da energia escura poderia mudar drasticamente nossas previsões sobre o destino final do universo, alternando entre cenários como o “Big Chill”, “Big Rip” e agora um possível “Big Crunch”, no qual o universo poderia eventualmente colapsar novamente em um estado denso e quente, semelhante ao observado momentos após o Big Bang.

Esses resultados promissores do DESI, no entanto, são apenas o início. Com mais quatro anos de observações planejadas, os cientistas esperam obter dados ainda mais robustos.

Além disso, o lançamento do telescópio espacial Euclid em 1º de julho de 2023 promete complementar e ampliar a compreensão do universo, oferecendo uma visão dupla e inovadora sobre como a energia escura molda a estrutura em larga escala do cosmos.

Olhar Digital

Estrelas de Áxion podem desvendar o mistério da matéria escura

 

Descobrir “estrelas de áxion”, objetos cósmicos altamente instáveis e explosivos, pode ajudar os cientistas a saber mais sobre um dos maiores mistérios do Universo: a matéria escura.

Embora represente cerca de 85% da massa do Universo, essa substância que não interage com a luz permanece invisível aos olhos humanos. Os áxions, partículas de massa leve teorizadas desde 1977, emergem como suspeitos-chave para explicar esse fenômeno. 

Uma pesquisa publicada este mês na revista Physical Review D revela que os áxions, ao se agruparem, produzem as chamadas estrelas de áxion com resultados explosivos, aquecendo o Universo e deixando sua marca na história cósmica.

“Os áxions são candidatos primordiais para a matéria escura. Descobrimos que, ao se unirem em aglomerados densos, podem aquecer o Universo como supernovas e estrelas comuns”, afirma Malcolm Fairbairn, membro da equipe e professor do King’s College London, na Inglaterra. Para ele, essa descoberta permite aos cientistas direcionar seus instrumentos para regiões específicas, aumentando as chances de encontrar os esquivos áxions.

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Uma ilustração mostra uma hipotética estrela de áxion que poderia lançar luz sobre a matéria escura. (Crédito da imagem: Robert Lea (criado com o Canva))

Explosões de estrelas de áxion no início do Universo podem ter gerado a matéria escura

Embora a matéria escura não interaja com a luz, ela influencia a gravidade, como evidenciado pelo movimento de galáxias. A maioria das grandes galáxias, acreditam os cientistas, está envolta por halos de matéria escura. Se essa matéria escura é composta por áxions, implica a existência de regiões densamente povoadas dessas partículas, potencialmente formando estrelas de áxion explosivas.

Essas estrelas, ao atingirem uma massa crítica, tornam-se instáveis, resultando em explosões e liberação de radiação. A equipe de pesquisa sugere que essa radiação pode ter aquecido o gás entre as galáxias durante os primeiros 500 milhões de anos após o Big Bang.

A equipe defende que as explosões de estrelas de áxion no Universo primitivo podem ter deixado marcas no “fundo cósmico de micro-ondas” (CMB), uma radiação cósmica. A busca por essas marcas, usando ondas de rádio conhecidas como medida de 21 centímetros, poderia confirmar a natureza áxion da matéria escura.

Compondo 85% da massa do Universo, a matéria escura é um dos maiores mistérios cósmicos. Crédito: University College London

Descobrir o número de estrelas de áxion pode revelar o potencial explosivo desses encontros de matéria escura, proporcionando insights sobre como essas explosões interagem com o gás intergaláctico. Essa informação, por sua vez, poderá ser essencial para entender o sinal oculto no CMB.

“A medição de 21 cm é vista como o futuro da cosmologia, desempenhando um papel crucial na busca pelo áxion”, destaca David Marsh, pesquisador do King’s College London e também coautor do estudo. “ “Atualmente, há uma enorme proliferação de buscas por áxions sendo construídas, incluindo projetos como o Dark Matter Radio. É um momento muito, muito emocionante para ser um astrofísico agora

'Cometa do Diabo' é visto no céu do Rio Grande do Sul

Visível em todo o Hemisfério Sul a partir deste domingo, quando atinge sua maior aproximação do Sol, o cometa 12P/Pons-Brooks, apelidado de Cometa do Diabo, antes era observável apenas em países do norte do globo terrestre. No começo da noite, o fenômeno foi registrado no Rio Grande do Sul, em fotos divulgadas pela empresa MetSul Meteorologia.

Descoberto em 1812, o astro tem cerca de 29 quilômetros de diâmetro (o triplo do tamanho do Monte Everest) e é descrito como um “vulcão frio” por ejetar violentamente gelo e gás — que formam uma cauda em formato de chifre, origem do apelido do cometa.

De acordo com o Observatório Nacional, este é classificado como um cometa do tipo Halley, conhecidos pelo curto de período de tempo que precisam para dar uma volta em torno do Sol. Trata-se de um intervalo de tempo que vai de 20 a 200 anos. O Cometa do Diabo demora cerca de 71,3 anos para fazer o trajeto.

Em junho, ele fica ainda mais próximo da Terra

No início de junho, a rocha espacial ficará mais próxima à Terra, cerca de 232 milhões de quilômetros — longe o suficiente para não representar risco aos humanos. Nesse momento, ele ainda será observável, mas binóculos serão necessários, dada a distância do objeto do Sol.

O pesquisador Theodore Kareta conta à ABC News que as explosões dessa rocha espacial permitem que ele se torne claro o suficiente para, em alguns casos, serem vistos sem a necessidade de telescópios profissionais.

— Não há muitos cometas que tenham esses aumentos repentinos de brilho, que sejam tão fortes, e menos ainda que os tenham algumas vezes durante uma órbita. Parece que Pons-Brooks está realmente ativo — comenta.

Esses corpos celestes são núcleos composto por gelo, poeira e pequenas partículas rochosas, rodeados por uma nuvem nebulosa de gases. Quando um cometa criovulcânico, como o 12P/Pons-Brooks, chega próximo ao Sol, ele aquece. A pressão aumenta até que o nitrogênio e o monóxido de carbono explodam e detritos gelados sejam expelidos através de grandes rachaduras.

O astrônomo amador e professor aposentado da Universidade do Arizona, Eliot Herman, tem monitorado o cometa. Segundo ele, o corpo celeste brilhou abruptamente quase 100 vezes em 31 de outubro e continuou a ficar mais brilhante nos dias seguintes, o que indica que há uma nova explosão de atividade criovulcânica.

— Esse cometa foi amplamente divulgado nas notícias devido a duas explosões anteriores, que produziram a aparência de um "demônio com chifres". No Halloween, o diabo irrompeu novamente com uma grande explosão que continuou no dia seguinte — disse Herman.

O 12P/Pons-Brooks se desloca, atualmente, em direção ao Sol a cerca de 20 km por segundo, atraído pela força gravitacional do astro. À medida que se aproxima, a rocha pode chegar a 160 mil km/h. A aproximação com a Terra será posterior, quando a rocha espacial atingir cerca de 232 milhões de km/h, em meados de junho. Depois, o "cometa do diabo" será lançado gravitacionalmente de volta ao sistema solar exterior e não vai retornar até 2095.

“Olho do Céu” da China descobre mais de 900 pulsares

Desde a inauguração, em 2016, o “Olho do Céu” da China já identificou mais de 900 novos pulsares. A informação é da agência estatal de notícias Xinhua.

Localizado em Guizhou, uma província montanhosa no sudoeste do país, o Telescópio Esférico de Rádio de Abertura de 500 metros (FAST), como é formalmente denominado, é o maior e mais sensível radiotelescópio do mundo, além de ser o único telescópio gigante de prato individual em todo o planeta.

Foto panorâmica aérea tirada em 23 de junho de 2023 mostra o Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos metros (FAST) na província de Guizhou, sudoeste da China. Crédito: Xinhua/Ou Dongqu

Ocupando uma área de recepção igual a 30 campos de futebol padrão, o equipamento, que é capaz de detectar ondas de rádio fracas de pulsares e materiais em galáxias distantes, custou US$171 milhões (algo em torno de R$895 milhões, na cotação atual).

Segundo Han Jinlin, cientista dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC), o número de novos pulsares descobertos pelo equipamento é mais de três vezes o número total de pulsares descobertos por outros telescópios espalhados pelo mundo no mesmo período.

Jinlin revelou que entre os pulsares descobertos pelo FAST estão mais de 120 pulsares binários, mais de 170 pulsares de milissegundos e 80 pulsares fracos e intermitentes.

A observação de pulsares é uma tarefa importante para o FAST, que pode ser usada para confirmar a existência de radiação gravitacional e buracos negros, e ajudar a encontrar respostas para muitas outras questões importantes da física.

Nos últimos anos, o FAST alcançou notável sucesso no estudo de rajadas rápidas de rádio, hidrogênio neutro e pulsares, expandindo consideravelmente o escopo da exploração humana do universo.

Em 2023, o telescópio identificou um pulsar binário com um período orbital de 53 minutos, o período mais curto conhecido para um sistema pulsar binário, e encontrou evidências importantes para a existência de ondas gravitacionais de nanohertz, entre outras conquistas notáveis.

Jiang Peng, engenheiro-chefe do FAST, disse que os membros da equipe empregam todos os esforços para melhorar cada vez mais o desempenho do telescópio. Atualmente, o tempo de observação anual do equipamento é de cerca de 5.300 horas, desempenhando um papel importante na produção contínua de realizações na pesquisa científica.

A galáxia do charuto do Hubble e Webb

 

 Crédito de imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Algo estranho aconteceu com esta galáxia, mas o quê? Conhecida como a Galáxia do Charuto e catalogada como M82, Gás e poeira vermelhos brilhantes estão sendo lançados para fora do centro. Embora esta galáxia starburst tenha sido certamente agitada por uma passagem recente perto de sua vizinha, grande galáxia espiral M81, isso não explica totalmente a origem do vermelho brilhante para fora expandindo gás e poeira.

Evidências indicam que esse material está sendo expulso pelos ventos combinados de partículas emergentes de muitas estrelas, criando juntos um supervento galáctico. Nas imagens em destaque, uma imagem do Telescópio Espacial Hubble na luz visível é mostrada à esquerda, enquanto uma imagem do Telescópio Espacial James Webb da região central na luz infravermelha é mostrada à direita. A inspeção detalhada da nova imagem do Webb mostra, inesperadamente, que essa poeira vermelha brilhante está associada ao plasma quente. A pesquisa sobre a natureza desta estranha galáxia próxima certamente continuará.

Apod.nasa.gov

A explosão de raios gama mais brilhante já vista veio de uma estrela em colapso

 Após uma jornada que durou cerca de dois bilhões de anos, fótons de uma explosão de raios gama (GRB) extremamente energética atingiram os sensores do Observatório Neil Gehrels Swift e do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi em 9 de outubro de 2022. O GRB durou sete minutos, mas ficou visível por muito mais tempo. Até astrônomos amadores detectaram a poderosa explosão nas frequências visíveis.

A visualização deste artista do GRB 221009A mostra os estreitos jatos relativísticos (emergindo de um buraco negro central) que deram origem à explosão de raios gama (GRB) e os restos em expansão da estrela original ejetados através da explosão de supernova. Crédito: Aaron M. Geller / Northwestern / CIERA / IT Research Computing and Data Services 

Foi tão poderoso que afetou a atmosfera da Terra, um feito notável para algo a mais de dois bilhões de anos-luz de distância. É o GRB mais brilhante já observado e, desde então, os astrofísicos têm procurado sua fonte. A NASA diz que os GRBs são as explosões mais poderosas do Universo. Eles foram detectados pela primeira vez no final da década de 1960 por satélites americanos lançados para vigiar a URSS. Os americanos estavam preocupados que os russos pudessem continuar testando armas atômicas, apesar de assinarem o Tratado de Proibição de Testes Nucleares de 1963.

Agora, detectamos cerca de um GRB por dia, e eles estão sempre em galáxias distantes. Os astrofísicos se esforçaram para explicá-los, criando diferentes hipóteses. Havia tanta pesquisa sobre eles que, no ano 2.000, uma média de 1,5 artigos sobre GRBs eram publicados em revistas científicas diariamente.

Foram muitas as causas propostas. Alguns pensavam que os GRBs poderiam ser liberados quando cometas colidiam com estrelas de nêutrons. Outros pensaram que poderiam vir de estrelas massivas colapsando para se tornarem buracos negros. Na verdade, os cientistas se perguntaram se quasares, supernovas, pulsares e até aglomerados globulares poderiam ser a causa dos GRBs ou associados a eles de alguma forma.

Os GRBs são confusos porque suas curvas de luz são muito complexas. Não há dois idênticos. Mas os astrofísicos progrediram e aprenderam algumas coisas. GRBs de curta duração são causados pela fusão de duas estrelas de nêutrons ou pela fusão de uma estrela de nêutrons e um buraco negro. GRBs de longa duração são causados por uma estrela massiva colapsando e formando um buraco negro.

Esta amostra de 12 curvas de luz GRB mostra como não há duas iguais. Crédito de imagem: NASA

Uma nova pesquisa na Nature examinou o ultraenergético GRB 221009A, apelidado de "B.O.A.T: Brightest Of All Time", e encontrou algo surpreendente. Quando foi inicialmente descoberto, os cientistas disseram que foi causado por uma estrela massiva colapsando em um buraco negro. A nova pesquisa não contradiz isso. Mas apresenta um novo mistério: por que não há elementos pesados na supernova recém-descoberta? 

A pesquisa é "Detecção JWST de uma supernova associada ao GRB 221009A sem uma assinatura de processo r". O autor principal é Peter Blanchard, pós-doutorando do Centro Interdisciplinar de Exploração e Pesquisa em Astrofísica (CIERA).

"O GRB era tão brilhante que obscureceu qualquer assinatura potencial de supernova nas primeiras semanas e meses após a explosão", disse Blanchard. "Nessas horas, o chamado afterglow do GRB era como os faróis de um carro vindo direto em sua direção, impedindo que você visse o próprio carro. Então, tivemos que esperar que ela desaparecesse significativamente para nos dar a chance de ver a supernova."

"Quando confirmamos que o GRB foi gerado pelo colapso de uma estrela massiva, isso nos deu a oportunidade de testar uma hipótese de como alguns dos elementos mais pesados do universo são formados", disse o autor principal Blanchard. "Não vimos assinaturas desses elementos pesados, sugerindo que GRBs extremamente energéticos como o B.O.A.T. não produzem esses elementos. Isso não significa que todos os GRBs não os produzam, mas é uma informação fundamental à medida que continuamos a entender de onde vêm esses elementos pesados. Observações futuras com o JWST determinarão se os primos 'normais' do B.O.A.T. produzem esses elementos."

Os cientistas sabem que explosões de supernovas forjam elementos pesados. Eles são uma importante fonte de elementos de oxigênio (número atômico 8) a rubídio (número atômico 37) no meio interestelar. Eles também produzem elementos mais pesados do que isso. Elementos pesados são necessários para formar planetas rochosos como a Terra e para a própria vida. Mas é importante notar que os astrofísicos não entendem completamente como os elementos pesados são produzidos.

Esta tabela periódica do Estúdio de Visualização Científica da NASA mostra de onde vêm os elementos, embora os cientistas ainda tenham alguma incerteza. Crédito de imagem: Goddard Space Flight Center da NASA

Os cientistas naturalmente se perguntaram se um GRB extremamente luminoso como o GRB 221009A produziria elementos ainda mais pesados. Mas não foi isso que encontraram.

"Este evento é particularmente emocionante porque alguns levantaram a hipótese de que uma explosão luminosa de raios gama como a B.O.A.T. poderia produzir muitos elementos pesados como ouro e platina", disse a segunda autora Ashley Villar, da Universidade Harvard e do Centro de Astrofísica | Harvard e Smithsonian. "Se estivessem corretos, o B.O.A.T. deveria ter sido uma mina de ouro. É realmente impressionante que não tenhamos visto nenhuma evidência para esses elementos pesados." 

As estrelas forjam elementos pesados por nucleossíntese. Três processos são responsáveis por isso: o processo p, o processo s e o processo r (processo de captura de prótons, processo lento de captura de nêutrons e o processo de captura rápida de nêutrons). O processo r captura nêutrons mais rápido do que o processo s e é responsável por cerca de metade dos elementos mais pesados que o ferro. O processo r também é responsável pelos isótopos mais estáveis desses elementos pesados.

Isso tudo para ilustrar a importância do processo r no Universo.

Os pesquisadores usaram o JWST para chegar ao fundo do GRB 221009A. O GRB foi obscurecido pela Via Láctea, mas o JWST detecta a luz infravermelha e vê diretamente através do gás e poeira da Via Láctea. O NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) do telescópio detecta elementos como oxigênio e cálcio, geralmente encontrados em supernovas. Mas as assinaturas não eram muito brilhantes, uma surpresa considerando o quão brilhante era a supernova.

"Não é mais brilhante do que as supernovas anteriores", disse Blanchard. "Parece bastante normal no contexto de outras supernovas associadas a GRBs menos energéticos. Você pode esperar que a mesma estrela em colapso produzindo um GRB muito energético e brilhante também produziria uma supernova muito energética e brilhante. Mas acontece que não é o caso. Temos esse GRB extremamente luminoso, mas uma supernova normal."

Confirmar a presença da supernova foi um grande passo para entender o GRB 221009A. Mas a falta de uma assinatura do processo r ainda é confusa.

Os cientistas só confirmaram o processo r na fusão de duas estrelas de nêutrons, chamada de explosão de quilonova. Mas há muito poucas fusões de estrelas de nêutrons para explicar a abundância de elementos pesados.

A ilustração deste artista mostra duas estrelas de nêutrons colidindo. Conhecido como um evento "kilonova", eles são o único local confirmado do processo r que forja elementos pesados. Créditos: Elizabeth Wheatley (STScI)

"Provavelmente há outra fonte", disse Blanchard. "Leva muito tempo para que as estrelas binárias de nêutrons se fundam. Duas estrelas em um sistema binário primeiro precisam explodir para deixar para trás estrelas de nêutrons. Então, pode levar bilhões e bilhões de anos para que as duas estrelas de nêutrons se aproximem lentamente e finalmente se fundam.

Mas observações de estrelas muito antigas indicam que partes do universo foram enriquecidas com metais pesados antes que a maioria das estrelas binárias de nêutrons tivesse tempo de se fundir. Isso está nos apontando para um canal alternativo." 

Os pesquisadores se perguntaram se supernovas luminosas como essa podem explicar o resto. As supernovas têm uma camada interna onde elementos mais pesados podem ser sintetizados. Mas essa camada está obscurecida. Só depois que as coisas se acalmam é que a camada interna é visível.

"O material explodido da estrela é opaco nos primeiros momentos, então você só pode ver as camadas externas", disse Blanchard. "Mas uma vez que se expande e esfria, torna-se transparente. Então você pode ver os fótons vindos da camada interna da supernova."

Todos os elementos têm assinaturas espectroscópicas, e o NIRSpec do JWST é um instrumento muito capaz. Mas não conseguiu detectar elementos mais pesados, mesmo na camada interna da supernova.

"Ao examinar o espectro do B.O.A.T., não vimos nenhuma assinatura de elementos pesados, sugerindo que eventos extremos como o GRB 221009A não são fontes primárias", disse Blanshard. "Esta é uma informação crucial à medida que continuamos a tentar identificar onde os elementos mais pesados são formados."

Os cientistas ainda estão incertos sobre o GRB e sua falta de elementos pesados. Mas há outro recurso que pode oferecer uma pista: os jatos.

"Um segundo local proposto do processo r está em núcleos de estrelas massivas em rápida rotação que colapsam em um buraco negro em acreção, produzindo condições semelhantes às consequências de uma fusão BNS", escrevem os autores em seu artigo. "Simulações teóricas sugerem que as saídas de disco de acreção nesses chamados 'colapsares' podem atingir o estado rico em nêutrons necessário para que o processo r ocorra."

As "saídas de disco de acreção" a que os pesquisadores se referem são jatos relativísticos. Quanto mais estreitos são os jatos, mais brilhante e focada é a sua energia.

Eles poderiam desempenhar um papel na forja de elementos pesados?

"É como focar o feixe de uma lanterna em uma coluna estreita, em oposição a um feixe largo que atravessa uma parede inteira", disse Laskar. "Na verdade, este foi um dos jatos mais estreitos vistos para uma explosão de raios gama até agora, o que nos dá uma dica de por que o brilho posterior parecia tão brilhante quanto pareceu. Pode haver outros fatores responsáveis também, uma questão que os pesquisadores estarão estudando nos próximos anos."

Os pesquisadores também usaram o NIRSpec para coletar um espectro da galáxia hospedeira do GRB. Tem a metalicidade mais baixa de qualquer galáxia conhecida por hospedar um GRB. Isso pode ser um fator?

"Este é um dos ambientes de metalicidade mais baixa de qualquer LGRB, que é uma classe de objetos que preferem galáxias de baixa metalicidade, e é, até onde sabemos, o ambiente de metalicidade mais baixa de um GRB-SN até hoje", escrevem os autores em sua pesquisa. "Isso pode sugerir que uma metalicidade muito baixa é necessária para produzir um GRB muito energético."

A galáxia hospedeira também está ativamente formando estrelas. Essa é outra pista?

"O espectro mostra sinais de formação estelar, sugerindo que o ambiente de nascimento da estrela original pode ser diferente dos eventos anteriores", disse Blanshard.

Yijia Li é estudante de pós-graduação na Penn State e coautora do artigo. "Este é outro aspecto único do B.O.A.T. que pode ajudar a explicar suas propriedades", disse Li. "A energia liberada no B.O.A.T. estava completamente fora dos planos, um dos eventos mais energéticos que os humanos já viram. O fato de que ele também parece nascer de gás quase primordial pode ser uma pista importante para entender suas propriedades superlativas."

Este é outro caso em que resolver um mistério leva a outro sem resposta. O JWST foi lançado para responder a algumas de nossas perguntas fundamentais sobre o Universo. Ao confirmar que uma supernova está por trás do GRB mais poderoso já detectado, ela fez parte de seu trabalho.

Mas também encontrou outro mistério e nos deixou pendurados novamente.

O JWST está funcionando como esperado.

Fonte: Universetoday.com

Nebulosa bonita, história violenta: choque de estrelas resolve mistério estelar

 Quando os astrônomos observaram um par estelar no centro de uma impressionante nuvem de gás e poeira, tiveram uma surpresa. Os pares de estrelas são normalmente muito semelhantes, como gêmeas, mas em HD 148937, uma estrela parece mais jovem e, ao contrário da outra, é magnética. 

Novos dados do Observatório Europeu do Sul (ESO) sugerem que originalmente existiam três estrelas no sistema, até que duas delas colidiram e se fundiram. Este evento violento criou a nuvem circundante e alterou para sempre o destino do sistema.

A nebulosa (NGC 6164/6165) que rodeia a DH 148937 vista na luz visível

“Ao fazer uma leitura de fundo, fiquei impressionado com o quão especial este sistema parecia,” diz Abigail Frost, astrónoma do ESO no Chile e autora principal do estudo publicado hoje na Science. O sistema, HD 148937, está localizado a cerca de 3.800 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Norma.

É composto por duas estrelas muito mais massivas que o Sol e rodeadas por uma bela nebulosa, uma nuvem de gás e poeira. “Uma nebulosa em torno de duas estrelas massivas é uma raridade e realmente nos fez sentir como se algo legal tivesse acontecido neste sistema. Ao olhar os dados, a frieza só aumentou.”

“Após uma análise detalhada, pudemos determinar que a estrela mais massiva parece muito mais jovem que a sua companheira, o que não faz qualquer sentido, uma vez que deveriam ter-se formado ao mesmo tempo!” Frost diz. A diferença de idade – uma estrela parece ser pelo menos 1,5 milhões de anos mais jovem que a outra – sugere que algo deve ter rejuvenescido a estrela mais massiva.

Outra peça do quebra-cabeça é a nebulosa que circunda as estrelas, conhecida como NGC 6164/6165. Tem 7.500 anos, centenas de vezes mais jovem que ambas as estrelas. A nebulosa também mostra quantidades muito elevadas de nitrogênio, carbono e oxigênio. Isto é surpreendente porque estes elementos são normalmente esperados no interior de uma estrela, não no exterior; é como se algum acontecimento violento os tivesse libertado.

Para desvendar o mistério, a equipe reuniu dados de nove anos provenientes dos instrumentos PIONIER e GRAVITY, ambos montados no Very Large Telescope Interferometer (VLTI) do ESO, localizado no deserto chileno do Atacama. Também utilizaram dados de arquivo do instrumento FEROS no Observatório de La Silla do ESO.

“Achamos que este sistema tinha originalmente pelo menos três estrelas; duas delas tinham de estar próximas num ponto da órbita, enquanto outra estrela estava muito mais distante,” explica Hugues Sana, professor da KU Leuven, na Bélgica, e investigador principal das observações. “As duas estrelas internas se fundiram de forma violenta, criando uma estrela magnética e expelindo algum material, que criou a nebulosa. A estrela mais distante formou uma nova órbita com a estrela recém-fundida, agora magnética, criando o binário que vemos hoje no centro da nebulosa.”

“O cenário da fusão já estava na minha cabeça em 2017, quando estudei observações de nebulosas obtidas com o Telescópio Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia”, acrescenta o coautor Laurent Mahy, atualmente investigador sénior no Observatório Real da Bélgica. “Encontrar uma discrepância de idade entre as estrelas sugere que este cenário é o mais plausível e só foi possível mostrá-lo com os novos dados do ESO.”

Este cenário também explica porque é que uma das estrelas do sistema é magnética e a outra não – outra característica peculiar da HD 148937 detectada nos dados do VLTI.

Ao mesmo tempo, ajuda a resolver um mistério de longa data na astronomia: como as estrelas massivas obtêm os seus campos magnéticos. Embora os campos magnéticos sejam uma característica comum em estrelas de baixa massa como o nosso Sol, estrelas mais massivas não conseguem sustentar campos magnéticos da mesma forma. No entanto, algumas estrelas massivas são de fato magnéticas.

Os astrônomos já suspeitavam há algum tempo que estrelas massivas poderiam adquirir campos magnéticos quando duas estrelas se fundiam. Mas esta é a primeira vez que os investigadores encontram evidências tão diretas disso. No caso do HD 148937, a fusão deve ter acontecido recentemente. “

Não se espera que o magnetismo em estrelas massivas dure muito tempo em comparação com o tempo de vida da estrela, por isso parece que observamos este evento raro logo após ter acontecido”, acrescenta Frost.

O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no deserto chileno do Atacama, permitirá aos investigadores descobrir o que aconteceu no sistema com mais detalhe e talvez revelar ainda mais surpresas.

Fonte: ESO