Planeta alienígena derretido e com atmosfera de enxofre exibe paisagem infernal única

 Astrônomos avistaram um planeta orbitando uma estrela em nossa vizinhança na galáxia Via Láctea que apresenta uma paisagem infernal única: coberto por um oceano perpétuo de magma e envolvido por uma atmosfera nociva e ferozmente quente, rica em enxofre.

Representação artística do exoplaneta L 98-59 d, com um corte transversal revelando seu interior, orbitando uma estrela anã vermelha junto com dois de seus planetas irmãos 16 de março de 2026 Mark A. Garlick/Divulgação via REUTERS © Thomson Reuters 

O diâmetro do planeta fundido é mais de 60% maior do que o da Terra, embora sua densidade seja de apenas 40% da do nosso planeta. Ele orbita uma estrela menor e mais fraca que o Sol, localizada a cerca de 34 anos-luz da Terra, na constelação de Volans. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, ou seja, 9,5 trilhões de quilômetros.  O planeta não tem uma estrutura distinta em seu oceano de magma, portanto não há crosta, manto superior e manto inferior. O oceano de magma é uma única camada profunda e pastosa", disse Harrison Nicholls, pesquisador de pós-doutorado do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge e principal autor da pesquisa publicada nesta segunda-feira na revista Nature Astronomy. 

Pequenos cristais de rocha sólida podem estar presos dentro do magma fluido e turbulento que compõe o manto, disse Nicholls. 

O núcleo metálico do planeta parece ser relativamente pequeno, com o oceano de magma compreendendo entre 70 a 90% do raio do interior do planeta -- atingindo uma profundidade que varia de 4.465 a 5.740 km.

Sua atmosfera espessa é composta principalmente de hidrogênio, mas tem um teor bem alto de enxofre. Cerca de 10% da atmosfera é composta pelo gás tóxico sulfeto de hidrogênio, que exala o mau cheiro de ovos podres. A atmosfera causou um efeito estufa descontrolado, prendendo o calor da estrela, o que mantém a superfície do planeta tão quente que ela permanece derretida.

"Seu nariz pode sentir o cheiro de sulfeto de hidrogênio em concentrações de algo como uma parte por bilhão, então isso seria extremamente fedorento. Mas você não sobreviveria por tempo suficiente nessa atmosfera quente para perceber", disse o cientista planetário e coautor do estudo Raymond Pierrehumbert, da Universidade de Oxford e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

A composição da atmosfera sugere um alto teor de enxofre no interior do planeta, disseram os pesquisadores. 

"Não sabemos a composição exata do material fundido, mas nossa interpretação das observações sugere que o alto teor de enxofre provavelmente significaria uma composição mineralógica diferente da dos planetas do nosso sistema solar", disse Nicholls.

O planeta, denominado L 98-59 d, foi descoberto em 2019, depois observado pelo Telescópio Espacial James Webb em 2024 e por telescópios terrestres em 2025. Os pesquisadores usaram simulações avançadas de computador para reconstruir sua história, que abrange quase cinco bilhões de anos, o que o torna um pouco mais antigo que a Terra.

Ele orbita um tipo comum de estrela chamada anã vermelha. A massa da estrela tem pouco menos de 30% da massa do Sol e sua luminosidade é cerca de 1% da do Sol. Em termos de distância orbital, o L 98-59 d é o terceiro dos cinco planetas conhecidos que orbitam essa estrela.

Mais de 6.100 planetas além do nosso sistema solar, chamados de exoplanetas, foram descobertos desde a década de 1990, mas nenhum como esse. Sua combinação única de um oceano de magma e uma atmosfera carregada de enxofre o coloca em uma classe à parte, por enquanto.

Outros planetas derretidos são conhecidos, alguns orbitando tão perto de suas estrelas hospedeiras que suas superfícies são queimadas. Essa não é a dinâmica do L 98-59 d.

"Um ponto importante a ser reconhecido é que todos os planetas -- inclusive a Terra -- começam fundidos, mas esse permaneceu assim devido a uma combinação de fatores", disse Nicholls.

Não estamos sozinhos: nosso Sol escapou do centro galáctico junto com estrelas "gêmeas".

  Pesquisadores descobriram evidências de que o nosso Sol fez parte de uma migração em massa de "gêmeos" semelhantes que deixaram as regiões centrais da nossa Galáxia, entre 4 e 6 bilhões de anos atrás. A equipe criou e estudou um catálogo de estrelas e suas propriedades com uma precisão sem precedentes, utilizando dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia. Essa descoberta lança luz sobre a evolução da nossa Galáxia, particularmente sobre o desenvolvimento da estrutura rotativa em forma de barra em seu centro. 

Uma migração em massa de estrelas gêmeas. Estrelas semelhantes ao nosso Sol formam uma migração em massa a partir do centro da Via Láctea, ocorrida aproximadamente entre 4 e 6 bilhões de anos atrás. (Crédito: NAOJ)  

Enquanto a arqueologia na Terra estuda o passado da humanidade, a arqueologia galáctica rastreia as vastas jornadas das estrelas e galáxias. Por exemplo, os cientistas sabem que o nosso Sol nasceu há cerca de 4,6 bilhões de anos, mais de 10.000 anos-luz mais perto do centro da Via Láctea do que estamos hoje. Embora estudos sobre a composição das estrelas apoiem essa teoria, isso tem sido um enigma para os cientistas. Observações revelam uma enorme estrutura em forma de barra no centro da nossa galáxia, que cria uma "barreira de corrotação", dificultando a fuga de estrelas tão distantes do centro.

Então, como chegamos até aqui? Para responder a essa pergunta, uma equipe liderada pelos professores assistentes Daisuke Taniguchi, da Universidade Metropolitana de Tóquio, e Takuji Tsujimoto, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, realizou um estudo sem precedentes sobre "gêmeas" solares, estrelas que possuem temperatura, gravidade superficial e composição muito semelhantes às do nosso Sol.

Eles utilizaram dados coletados pela missão Gaia, da Agência Espacial Europeia, um conjunto impressionante de observações que abrange dois bilhões de estrelas e outros objetos. Criaram um catálogo com 6.594 "gêmeas" estelares, uma coleção cerca de 30 vezes maior do que as de levantamentos anteriores.

A partir dessa imensa lista, eles conseguiram obter a imagem mais precisa até o momento das idades dessas estrelas, corrigindo cuidadosamente o viés de seleção de estrelas mais fáceis de observar. Analisando a distribuição das idades, notaram um pico amplo para estrelas com idades entre 4 e 6 bilhões de anos: isso inclui o nosso Sol e é uma evidência da existência de estrelas semelhantes, de idade similar, posicionadas a aproximadamente a mesma distância do centro da Galáxia. Isso significa que o nosso Sol não está em sua posição atual por acaso, mas como parte de uma migração estelar muito maior.

Essa descoberta lança luz não apenas sobre a natureza do nosso Sistema Solar, mas também sobre a evolução da própria Galáxia. A barreira de corrotação criada pela estrutura em barra no centro galáctico não permitiria uma fuga de massa dessa magnitude. No entanto, a história muda se a barra ainda estivesse em formação na época. As idades de nossas estrelas "gêmeas" revelam não apenas quando a fuga de massa ocorreu, mas também o período em que a barra estava se formando.

O centro da Galáxia é um ambiente muito menos hospitaleiro para a evolução da vida do que as regiões externas. As descobertas da equipe, portanto, esclarecem um fator crucial sobre como nosso Sistema Solar, e consequentemente nosso planeta, se encontraram em uma região da Galáxia onde os organismos puderam se desenvolver e evoluir.

No futuro, a equipe espera usar observações precisas de estrelas com idade semelhante à do Sol para procurar estrelas que nasceram perto da mesma época e local que o Sol, a fim de determinar o ponto de origem e a rota de deslocamento da migração em massa. Espera-se que a missão de satélite astrométrico JASMINE, desenvolvida pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão, contribua para esta pesquisa.

Nao.ac.jp

Somos poeira de estrelas? Estudo revê como a vida chegou aqui

 Imortalizada por Carl Sagan — o apresentador da série de TV Cosmos: uma viagem pessoal nos anos 1980 —, a frase “somos feitos de poeira de estrelas” é muito mais do que uma mensagem poética. Trata-se na verdade de um fato científico comprovado e um dos pilares da astrofísica moderna.

Somos poeira de estrelas? Estudo revê como a vida chegou aqui

Nem é preciso ser cientista para entender que, se logo após o Big Bang o cosmos continha apenas 75% de hidrogênio e 25% de hélio, então elementos como o oxigênio que respiramos, o carbono que forma nosso DNA e o cálcio dos nossos ossos foram fabricados mais tarde nas “cozinhas do Universo”: as estrelas.

Agora, um estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, levantou uma importante questão: “A luz e a poeira estelar não são suficientes para impulsionar os poderosos ventos das estrelas gigantes, responsáveis ​​por transportar os componentes básicos da vida através da nossa galáxia”, afirma o comunicado.

Em outras palavras, para que a poeira estelar chegue à Terra — ou até mesmo forme a Terra — ela precisa primeiro conseguir sair da estrela. E aí surge o primeiro grande obstáculo: como são enormes, as estrelas têm uma gravidade muito forte que tenta puxar tudo de volta para o centro.

Testando a teoria antiga em uma estrela gigante vermelha chamada R Doradus, o estudo publicado recentemente na revista Astronomy & Astrophysics conclui que “a poeira sozinha não consegue impulsionar o vento nesta estrela e que mecanismos adicionais podem ser necessários”.

Pequena e transparente: a poeira de R Doradus desafia as leis do vento estelar

A compreensão da origem da vida na Terra passa obrigatoriamente pela forma como as estrelas gigantes — as fábricas de elementos químicos — alimentam seus ventos. Sem esses ventos, o material da vida ficaria preso na estrela até ela morrer e se tornar uma anã branca (como será o destino final de R Doradus), ou seja, nunca chegaria até nós.

Até agora, a explicação teórica desse fenômeno era simplista: a estrela fabrica átomos (carbono, oxigênio, nitrogênio e outros), a luz da estrela (os fótons) bate nesses grãos como se fossem bolas de bilhar, e esse impacto constante da luz empurra a poeira para longe. Esta, por sua vez arrasta o gás junto, criando o vento.

Mas o estudo de R Doradus — uma estrela gigante rica em oxigênio localizada a cerca de 192 anos-luz da Terra — colocou em xeque essa visão tradicional. Utilizando o instrumento SPHERE/ZIMPOL do Very Large Telescope (VLT), no Chile, a equipe obteve imagens de altíssima resolução da luz polarizada refletida pela poeira ao redor da estrela. 

Para os autores, há dois problemas com a nossa vizinha estelar. O primeiro é a transparência: como a poeira ao redor da estrela é composta de silicatos sem ferro e óxido de alumínio, esses materiais têm baixa absorção de luz. Quase transparentes, eles não absorvem energia suficiente para serem empurrados, tampouco são impulsionados pelo espalhamento (reflexão) da luz.

Além disso, para que a luz possa “bater e rebater” (espalhar), é fisicamente necessário que esses grãos tenham um tamanho específico que, segundo a teoria anterior, deveria ser de pelo menos 0,3 micrômetro. Mas as medições atuais revelaram que eles são menores que isso, com cerca de 0,1 micrômetro.

Quem trouxe a poeira de estrelas que nos formou?

Combinando as observações com simulações computacionais avançadas, “conseguimos, pela primeira vez, realizar testes rigorosos para verificar se esses grãos de poeira conseguem sentir um impulso suficientemente forte da luz da estrela", afirma o primeiro autor do estudo, Thiébaut Schirmer, da Chalmers.

Os resultados são desconcertantes: se a poeira é pequena demais para ser empurrada pela luz, mas a estrela continua emitindo ventos e perdendo massa, então a teoria de que "luz empurra poeira" não pode ser a causa principal do vento, ou pelo menos não funciona por si só.

Isso significa que a teoria que vínhamos usando por décadas para explicar como as estrelas espalham os elementos da vida pelo espaço não funciona, na prática, para a estrela gigante mais próxima de nós. Em outras palavras: ainda não conseguimos entender totalmente como o material que nos forma saiu das estrelas.

Mas, para a alegria dos poetas, o artigo atual não contesta a ideia de que "somos feitos de poeira de estrelas". Na verdade, ele a reforça, mas torna a explicação de como essa poeira chega até nós muito mais complexa e interessante, pois os astrônomos foram forçados a buscar um plano B.

Pode ser que, para que o carbono e o oxigênio da estrela cheguem a formar planetas e seres vivos, eles necessitem de um “tranco”, que pode ser um processo caótico e turbulento. Isso significa que a estrela pode estar fervendo (e emitindo bolhas), tendo pulsações que funcionam como um trampolim, ou passando por surtos e explosões de poeira.

De qualquer forma, se o “estado da arte” vigente até agora falhou com a estrela R Doradus (que é a mais fácil de estudar), é muito provável que ele esteja errado ou incompleto para todas as outras estrelas do mesmo tipo no Universo. Assim temos que voltar a pesquisar qual foi o delivery que nos trouxe até aqui.

Msn.com

Astrônomos identificam possível colisão entre dois planetas ao redor de estrela parecida com o Sol

  Sinais captados por telescópios indicam um grande choque cósmico que pode lembrar o processo que deu origem à Lua.

Andy Tzanidakis/Universidade de Washington/Divulgação) 

Astrônomos acreditam ter flagrado um dos eventos mais difíceis de observar no espaço: a colisão entre dois planetas ao redor de uma estrela distante. 

O caso envolve a estrela Gaia20ehk, localizada a cerca de 11 mil anos-luz da Terra, na direção da constelação de Puppis, e foi descrito em estudo publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

A descoberta começou com um comportamento improvável. Gaia20ehk é uma estrela de sequência principal, isto é, uma estrela em fase estável de vida, como o Sol. Em geral, astros desse tipo mantêm um brilho relativamente regular.

Mas, ao analisar dados antigos de telescópios, o doutorando Anastasios Tzanidakis, da Universidade de Washington, percebeu que essa estrela havia mudado de padrão de forma brusca. “A partir de 2016, ela apresentou três quedas bruscas de brilho. E então, por volta de 2021, ficou completamente descontrolada”, explicou em comunicado.

Essa sequência chamou atenção justamente porque não combina com o que se espera de uma estrela assim. A equipe concluiu que o problema provavelmente não estava nela em si, mas em algo passando repetidamente à sua frente e bloqueando parte de sua luz.

A hipótese mais forte é que esse “algo” seja uma grande nuvem de rochas e poeira quente produzida depois de um choque entre dois corpos planetários. Em vez de um único bloqueio limpo, como ocorre quando um planeta inteiro passa diante da estrela, os pesquisadores viram um escurecimento irregular, seguido por um período de forte instabilidade.

Isso sugere a presença de detritos espalhados em órbita, cruzando a linha de visão dos telescópios de forma caótica.

Para chegar a essa interpretação, os cientistas compararam observações em luz visível e em infravermelho. A luz visível é a faixa que nossos olhos enxergam; o infravermelho, invisível para nós, é muito útil para detectar calor.

O resultado foi que, enquanto o brilho visível da estrela caía e ficava irregular, a emissão infravermelha aumentava.

Esse contraste ajudou a descartar explicações mais simples, como uma oscilação normal da estrela. O cenário que melhor encaixava os dados era o de uma colisão capaz de lançar grandes quantidades de material aquecido para a órbita. 

Segundo os pesquisadores, o processo talvez não tenha ocorrido de uma vez. As três primeiras quedas de brilho observadas a partir de 2016 podem ter sido sinais de encontros rasantes entre os dois corpos, antes do impacto principal. “Depois, houve a grande colisão catastrófica, e a emissão de infravermelho aumentou muito”, acrescentou Tzanidakis.

Esse tipo de evento deve ser relativamente comum em sistemas planetários jovens. Planetas nascem em discos de gás, poeira e fragmentos rochosos ao redor de estrelas recém-formadas.

No começo, esses sistemas tendem a ser desordenados: objetos colidem, se fragmentam, se fundem ou são arremessados para longe. Ao longo de dezenas de milhões de anos, esse caos vai diminuindo, até que reste um conjunto mais estável de planetas em órbita. O problema é que, embora essas colisões provavelmente ocorram com frequência no universo, quase nunca são vistas diretamente.

Isso acontece porque é preciso uma combinação rara de fatores. Os detritos da colisão precisam passar exatamente entre a estrela e a Terra, de modo que os telescópios consigam registrar o escurecimento. Além disso, o sinal pode levar anos para se desenrolar.

Em vez de uma explosão instantânea e fácil de notar, o que os astrônomos veem é uma história lenta, contada por pequenas mudanças no brilho ao longo do tempo.

O caso chama atenção também por lembrar, ao menos em parte, o cenário proposto para a formação da Lua. A principal hipótese sobre a origem do satélite natural da Terra diz que, há cerca de 4,5 bilhões de anos, um corpo do tamanho aproximado de Marte colidiu com a Terra primitiva, lançando material para o espaço. Esse material teria se reunido depois e formado a Lua.

No sistema de Gaia20ehk, os cientistas estimam que a nuvem de detritos esteja orbitando a estrela a cerca de uma unidade astronômica, isto é, aproximadamente a mesma distância entre a Terra e o Sol. Essa semelhança torna o evento especialmente interessante.

Isso não significa que os pesquisadores tenham visto uma “segunda Terra” nascer. Ainda é cedo para afirmar exatamente quais objetos colidiram, qual era seu tamanho ou o que surgirá desse material no futuro.

A poeira ainda precisa se dispersar, e esse processo pode levar alguns anos ou muito mais. Mas o sistema oferece uma rara chance de observar um mecanismo que pode ter sido decisivo na história do Sistema Solar.

A expectativa agora é encontrar mais casos semelhantes. Os autores dizem que novos levantamentos do céu, como os do Observatório Vera C. Rubin, devem ampliar muito a capacidade de detectar mudanças lentas e incomuns no brilho de estrelas.

James Davenport, coautor do estudo, estima que esse tipo de monitoramento poderá revelar cerca de 100 novos impactos na próxima década. Se isso acontecer, os astrônomos terão uma amostra muito maior para entender como sistemas planetários se formam, como luas podem surgir e com que frequência aparecem arranjos parecidos com o que tornou a Terra habitável.

Superinteressante

Os Girinos da IC 410

 

 Crédito da Imagem e Direitos Autorais : Nico Carver

Esta imagem telescópica em close-up revela as regiões centrais da nebulosa de emissão IC 410, de outra forma tênue, capturada sob o céu de um quintal. Apresentada em uma paleta de cores do Hubble, a imagem combina dados de banda larga e banda estreita visíveis com dados do infravermelho próximo. Abaixo e à direita do centro, encontram-se dois habitantes notáveis ​​do lago interestelar de gás e poeira: os Girinos da IC 410. Parcialmente obscurecida pela poeira em primeiro plano, a própria nebulosa circunda a NGC 1893, um jovem aglomerado galáctico de estrelas.

Formada na nuvem interestelar há meros 4 milhões de anos, as estrelas intensamente quentes e brilhantes do aglomerado energizam o gás incandescente. Mas os próprios girinos cósmicos são compostos de gás e poeira mais densos e frios. Com cerca de 10 anos-luz de comprimento, provavelmente são locais de formação estelar em andamento . Esculpidos por ventos estelares e radiação, suas cabeças são delineadas por cristas brilhantes de gás ionizado, enquanto suas caudas se estendem a partir das jovens estrelas centrais do aglomerado. A IC 410 está localizada a cerca de 10.000 anos-luz de distância, na direção da constelação de Auriga, rica em nebulosas.

Apod.nasa.gov

Júpiter acaba de dar uma volta completa no céu: por quê?

 Você já reparou que alguns planetas às vezes parecem se mover para trás no céu noturno? Esse fenômeno intrigante, visível a olho nu, fascina observadores há séculos. Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar , apresenta atualmente um exemplo impressionante dessa ilusão.

Imagem Wikimedia 

Essa aparente inversão de direção, conhecida como movimento retrógrado, resulta de um efeito de perspectiva. A Terra se move mais rápido em sua órbita do que planetas externos como Júpiter. Quando nosso planeta alcança e ultrapassa um deles, temporariamente parece se mover para trás em relação às estrelas fixas. Esse efeito é particularmente visível durante a oposição, quando o planeta está oposto ao Sol em nosso céu.

Júpiter acaba de completar seu movimento retrógrado, que começou em novembro de 2025. Desde 10 de março, retomou sua trajetória normal para leste, através da constelação de Gêmeos. Astrônomos amadores podem, portanto, observá-lo facilmente no céu noturno, onde brilha com seu brilho característico. Esse retorno ao movimento normal marca o fim de um ciclo orbital único.

O planeta continuará sua trajetória leste-oeste até o final de junho, antes de desaparecer temporariamente de vista. Ele atingirá sua conjunção solar em 29 de julho, momento em que se alinhará com o Sol e se tornará invisível. Júpiter reaparecerá no céu matutino a partir de meados de agosto, oferecendo novas oportunidades de observação antes de seu próximo episódio retrógrado, previsto para 12 de dezembro.

Projeção da Terra (em azul) dos movimentos do planeta exterior (em vermelho) na esfera das estrelas fixas: um movimento retrógrado aparente. A diferença entre as trajetórias incidente e emergente é bastante exagerada, mantendo-se a trajetória aparente quase retilínea. Imagem Wikimedia

Um telescópio amador simples é suficiente para distinguir as faixas de nuvens de Júpiter e suas quatro principais luas. Além disso, os períodos próximos à oposição são ideais, pois o planeta está mais próximo da Terra e parece mais brilhante. 

Esses ciclos regulares de movimento retrógrado e direto não são exclusivos de Júpiter; todos os planetas exteriores os experimentam. Eles ilustram as leis da mecânica celeste, onde cada órbita segue um ritmo previsível.

A oposição global

A oposição ocorre quando um planeta exterior, como Júpiter ou Marte, está diretamente oposto ao Sol em relação à Terra. Nesse momento, o planeta fica visível durante toda a noite, nascendo ao pôr do sol e se pondo ao nascer do sol. Essa configuração otimiza as condições de observação, pois o planeta está em seu ponto mais próximo da Terra, parecendo maior e mais brilhante.

É também durante a oposição que o movimento retrógrado se torna mais evidente. A Terra, em uma órbita menor e mais rápida, ultrapassa o planeta mais externo. Da perspectiva da Terra, o planeta parece parar e então se mover para trás no céu antes de retomar sua trajetória normal. Esse efeito dura várias semanas, com a duração variando de acordo com o planeta observado.

As oposições ocorrem em intervalos regulares, aproximadamente a cada 13 meses para Júpiter e a cada 26 meses para Marte. São eventos importantes para astrônomos, tanto amadores quanto profissionais, permitindo-lhes estudar atmosferas planetárias ou fotografar detalhes da superfície. Os calendários astronômicos indicam essas datas para facilitar o planejamento das observações.

Compreender a oposição ajuda a explicar por que os planetas nem sempre são visíveis da mesma maneira. Esse fenômeno também explica as mudanças no brilho e no tamanho aparente.

Techno-science.net

Cientistas descobrem par de buraco negro e estrela de nêutrons que desafia as regras das órbitas cósmicas.

 Uma análise recente de um evento de ondas gravitacionais revelou algo inesperado sobre um dos encontros mais violentos do Universo. 

Ilustração artística de um sistema binário excêntrico composto por uma estrela de nêutrons e um buraco negro. A trajetória da estrela de nêutrons é mostrada em azul e o movimento do buraco negro em laranja, enquanto os dois objetos orbitam um ao outro. A excentricidade mostrada aqui é exagerada em comparação com o sistema real, GW200105, para tornar o efeito no movimento orbital mais evidente. Crédito: Geraint Pratten, Pesquisador Universitário da Royal Society, Universidade de Birmingham.

Cientistas encontraram a primeira evidência concreta de que um buraco negro e uma estrela de nêutrons colidiram enquanto se moviam ao longo de uma órbita oval, em vez do círculo quase perfeito que os cientistas esperavam há muito tempo. A descoberta desafia as ideias existentes sobre como esses sistemas cósmicos extremos se formam e evoluem.

Pesquisadores da Universidade de Birmingham , da Universidade Autônoma de Madri e do Instituto Max Planck de Física Gravitacional relataram os resultados no periódico The Astrophysical Journal Letters .

Acredita-se que a maioria dos pares conhecidos de estrelas de nêutrons e buracos negros se estabilizem em órbitas circulares muito antes de se fundirem. No entanto, um estudo detalhado do evento de ondas gravitacionais GW200105 revelou um cenário diferente.

Os dados indicam que os dois objetos estavam viajando ao longo de uma órbita oval, ou elíptica, pouco antes de se fundirem. A colisão acabou produzindo um buraco negro com cerca de 13 vezes a massa do Sol. Os pesquisadores afirmam que esse tipo de padrão orbital nunca havia sido observado antes em uma fusão de estrela de nêutrons com buraco negro.

A Dra. Patricia Schmidt, da Universidade de Birmingham, disse: “Esta descoberta nos dá novas pistas vitais sobre como esses objetos extremos se formam. Ela nos mostra que nossos modelos teóricos estão incompletos e levanta novas questões sobre onde, no Universo, tais sistemas nascem.”

Detecção de sinais sutis em ondas gravitacionais

Para investigar o evento, a equipe analisou observações dos detectores LIGO e Virgo usando um novo modelo de ondas gravitacionais criado no Instituto de Astronomia de Ondas Gravitacionais da Universidade de Birmingham.

Essa abordagem permitiu aos cientistas medir o quão alongada ou oval era a órbita, uma propriedade conhecida como excentricidade. Eles também procuraram sinais de oscilação causada pela rotação dos objetos, conhecida como precessão. De acordo com os pesquisadores, esta é a primeira vez que esses dois efeitos foram medidos simultaneamente em uma fusão de estrela de nêutrons e buraco negro.

Geraint Pratten, pesquisador da Royal Society na Universidade de Birmingham, disse: “A órbita revela tudo. Seu formato elíptico pouco antes da fusão mostra que esse sistema não evoluiu silenciosamente em isolamento, mas foi quase certamente moldado por interações gravitacionais com outras estrelas, ou talvez com uma terceira companheira.”

Reanalisando o evento com modelos aprimorados

A equipe utilizou métodos estatísticos Bayesianos para comparar milhares de previsões teóricas com os dados reais de ondas gravitacionais. Sua análise mostra que uma órbita circular é extremamente improvável para esse sistema, descartando-a com 99,5% de confiança.

Estudos anteriores sobre GW200105 presumiam que os objetos se moviam em uma órbita circular. Essa suposição levou os pesquisadores a subestimarem a massa do buraco negro e a superestimarem a massa da estrela de nêutrons. A nova análise corrige esses valores.

O estudo também não encontrou evidências fortes de oscilação orbital causada pela rotação. Isso sugere que a órbita elíptica provavelmente se formou durante o desenvolvimento inicial do sistema, em vez de ser criada pela rotação dos dois objetos.

Gonzalo Morras, da Universidade Autônoma de Madri e do Instituto Max Planck de Física Gravitacional, afirmou: “Esta é uma prova convincente de que nem todos os pares de estrelas de nêutrons e buracos negros compartilham a mesma origem. A órbita excêntrica sugere um local de nascimento em um ambiente onde muitas estrelas interagem gravitacionalmente.”

Repensando a formação desses sistemas

A descoberta desafia a ideia amplamente aceita de que as fusões de estrelas de nêutrons e buracos negros se formam principalmente por meio de uma única via evolutiva dominante. Em vez disso, sugere que múltiplos processos de formação podem produzir esses sistemas.

Os resultados também destacam a importância de desenvolver modelos de forma de onda mais avançados que possam capturar melhor o comportamento complexo da fusão de objetos compactos.

À medida que os observatórios de ondas gravitacionais detectam mais eventos, os pesquisadores esperam descobrir uma variedade ainda maior de cenários de fusão. Essas descobertas podem ajudar a revelar os diversos ambientes onde estrelas de nêutrons e buracos negros se formam e interagem.

Scitechdaily.com

Cygnus e a Árvore Solitária

 

 

Crédito da imagem e direitos autorais de Cygnus e da Árvore Solitária : 2025 Horacio Lander / AstroHoracio Texto: Keighley Rockcliffe ( NASA GSFC , UMBC CSST , CRESST II )

Uma árvore solitária ergue-se em um prado tranquilo em Guadalajara, Espanha , silhuetada contra a região de Cygnus, que se eleva como chamas no céu noturno. Esta paisagem celeste profunda é uma composição de exposições que revela uma gama de brilho e cores que os olhos humanos não conseguem ver por si só. Abrangendo mais de mil vezes o tamanho angular da lua cheia, Cygnus incendeia o céu com a formação ativa de estrelas, onde nuvens de gás e poeira colapsam sob a ação da gravidade até que a fusão nuclear se inicie e novas estrelas nasçam. Essas estrelas ionizam o gás hidrogênio circundante, fazendo-o brilhar em tom carmesim , enquanto filamentos de poeira interestelar absorvem parte dessa luz e projetam sombras escuras pelo céu. Cygnus é um tesouro de maravilhas celestiais, notadamente as nebulosas do Véu , Crescente e Pelicano , bem como Cygnus X-1 , o primeiro buraco negro confirmado . Cygnus continua a revelar novas descobertas científicas, incluindo um novo modelo tridimensional do Laço de Cygnus, possibilitado pelo Observatório de Raios X Chandra .

Apod.nasa.gov

Espaço Um sinal estranho em uma supernova finalmente confirma uma teoria de 16 anos.

 Astrônomos identificaram a primeira evidência clara da formação de um magnetar durante uma supernova superluminosa, oferecendo novas informações sobre algumas das explosões mais brilhantes do universo.

Concepção artística de um magnetar rodeado por um disco de acreção que oscila, ou sofre precessão, devido aos efeitos da relatividade geral. Alguns modelos de magnetars sugerem que jatos de partículas carregadas em alta velocidade emanam do magnetar ao longo de seu eixo de rotação. Crédito: Joseph Farah e Curtis McCully, Observatório Las Cumbres. 

Astrônomos observaram pela primeira vez o nascimento de um magnetar e confirmaram que esse objeto extremo alimenta algumas das explosões estelares mais brilhantes do universo. Um magnetar é uma estrela de nêutrons que gira rapidamente e possui um campo magnético extraordinariamente forte.

A descoberta corrobora uma teoria proposta inicialmente por um físico da UC Berkeley há 16 anos. Ela também identifica um novo comportamento em estrelas em explosão. Algumas supernovas exibem um padrão de "chiado" em suas curvas de luz, resultante de efeitos previstos pela relatividade geral. Um estudo descrevendo esse fenômeno foi publicado na revista Nature .

Supernovas superluminosas podem brilhar 10 vezes mais intensamente ou mais do que explosões estelares típicas. Desde sua descoberta no início dos anos 2000, esses eventos têm intrigado os astrônomos. Os cientistas suspeitavam que elas se originavam da morte de estrelas extremamente massivas, possivelmente com cerca de 25 vezes a massa do nosso Sol. No entanto, seu brilho persiste por muito mais tempo do que o esperado após o colapso do núcleo de ferro da estrela e a expulsão das camadas externas para o espaço.

A Teoria da Supernova Alimentada por Magnetar

Em 2010, Dan Kasen, atualmente astrofísico teórico e professor de física na UC Berkeley, propôs que um magnetar recém-formado poderia impulsionar esse brilho prolongado. Sua ideia, desenvolvida com Lars Bildsten e sugerida independentemente por Stanford Woosley da UC Santa Cruz, descreve o que acontece quando uma estrela massiva chega ao fim de sua vida.

Durante o colapso, grande parte do material da estrela se comprime, formando uma estrela de nêutrons extremamente densa. Esse resultado é quase a formação de um buraco negro . Se a estrela original possuía um campo magnético poderoso, o colapso poderia amplificá-lo drasticamente durante a formação do magnetar. O resultado seria um campo magnético entre 100 e 1.000 vezes mais forte do que os encontrados em estrelas de nêutrons giratórias comuns, conhecidas como pulsares. Tanto os pulsares quanto os magnetars têm apenas cerca de 16 quilômetros de diâmetro, mas os jovens podem girar mais de 1.000 vezes por segundo.

À medida que o magnetar gira, seu intenso campo magnético acelera partículas carregadas. Essas partículas colidem com detritos que se expandem a partir da supernova, injetando energia e aumentando o brilho da explosão. Os magnetares também são considerados uma possível fonte de rajadas rápidas de rádio . 

Uma nova supernova revela o motor oculto.

Joseph Farah, estudante de pós-graduação na UC Santa Barbara e no Observatório Las Cumbres (LCO), analisou observações de uma supernova descoberta em 2024, chamada SN 2024afav. Farah ingressará na UC Berkeley neste outono como bolsista de pós-doutorado Miller no grupo de pesquisa de Kasen.

Ao estudar esse evento, Farah confirmou a conexão entre magnetars e supernovas superluminosas do Tipo I (SLSNe-I). No artigo publicado na revista Nature , ele e seus colaboradores propuseram que picos incomuns na curva de luz da supernova podem ser explicados pela relatividade geral. Eles descrevem esse padrão repetitivo como um chirp, e sua análise mostra que ele aponta diretamente para a presença de um magnetar no centro da explosão.

“O que é realmente empolgante é que esta é uma evidência definitiva da formação de um magnetar como resultado do colapso do núcleo de uma supernova superluminosa”, disse Alex Filippenko, professor emérito de astronomia da UC Berkeley, coautor do artigo e um dos futuros orientadores de Farah. “A base do modelo de Dan Kasen e Stan Woosley é que tudo o que você precisa é da energia do magnetar em seu interior, e uma boa parte dela será absorvida, o que explica por que o objeto é superluminoso. O que não havia sido demonstrado era que um magnetar de fato se formava no centro da supernova, e é isso que o artigo de Joseph mostra.”

“Durante anos, a ideia do magnetar pareceu quase um truque de mágica de um teórico — esconder um motor poderoso atrás de camadas de detritos de supernova. Era uma explicação natural para o brilho extraordinário dessas explosões, mas não conseguíamos vê-lo diretamente”, disse Kasen. “O sinal de supernova é como se esse motor estivesse puxando a cortina e revelando que ele realmente está lá.”

descoberta distante

Após a descoberta da SN 2024afav em dezembro de 2024, o Observatório Las Cumbres — uma rede de 27 telescópios ao redor do mundo — a rastreou e mediu seu brilho por mais de 200 dias. A estrela em explosão estava localizada a cerca de um bilhão de anos-luz da Terra.

Farah, trabalhando com o astrônomo Andy Howell da UCSB, notou que, após atingir o pico de brilho cerca de 50 dias após a explosão, ele não diminuiu gradualmente como as supernovas típicas. Em vez disso, seu brilho oscilou lentamente para baixo, com o período das oscilações diminuindo gradualmente, produzindo uma série de quatro picos. Ele comparou isso a um som que aumenta gradualmente em frequência, soando muito parecido com o canto de um pássaro.

Supernovas superluminosas anteriores eram conhecidas por apresentarem algumas protuberâncias em sua curva de luz em declínio, que alguns interpretavam como a onda de choque da supernova colidindo com camadas de gás aglomeradas ao redor da estrela, aumentando brevemente seu brilho. Mas ninguém havia observado tantas quatro protuberâncias. 

Um "chiado" relativístico na curva de luz

De acordo com o modelo de Farah, parte do material da explosão da SN 2024afav caiu de volta em direção ao magnetar, formando um disco de matéria chamado disco de acreção. Como é improvável que o material ao redor do magnetar seja simétrico, o disco de acreção também não seria simétrico em relação à estrela de nêutrons em rotação, levando a um desalinhamento entre o eixo de rotação do magnetar e o eixo de rotação do disco de acreção.

Como a relatividade geral afirma que uma massa em rotação arrasta o espaço-tempo consigo, o magnetar em rotação produziria um efeito conhecido como precessão de Lense-Thirring — ou seja, faria o disco desalinhado oscilar. Um disco oscilante poderia bloquear e refletir periodicamente a luz do magnetar, transformando todo o sistema em um farol cósmico intermitente. O tempo necessário para que isso se repita diminui com o raio do disco, de modo que, à medida que o disco desliza em direção ao magnetar, ele oscila mais rapidamente, fazendo com que a luz oscile mais rapidamente à medida que se dissipa, criando o "chiado" observado pelos telescópios na Terra.

“Testamos várias ideias, incluindo efeitos puramente newtonianos e precessão impulsionada pelos campos magnéticos do magnetar, mas apenas a precessão de Lense-Thirring coincidiu perfeitamente com a temporização”, disse Farah. “É a primeira vez que a relatividade geral foi necessária para descrever a mecânica de uma supernova.”

Os astrônomos também usaram dados observacionais para estimar o período de rotação da estrela de nêutrons — 4,2 milissegundos — e seu campo magnético: cerca de 300 trilhões de vezes o da Terra. Ambos são características marcantes de um magnetar.

“Acho que Joseph encontrou a prova definitiva”, disse Howell, cientista sênior do LCO e professor adjunto de física da UCSB. “Ele relacionou as oscilações ao modelo de magnetar e explicou tudo com a teoria mais testada em astrofísica — a relatividade geral. É incrivelmente elegante.” Filippenko acrescentou: “Ver um efeito claro da teoria da relatividade geral de Einstein é sempre emocionante, mas vê-lo pela primeira vez em uma supernova é especialmente gratificante.”

Filippenko alertou que a conclusão de Farah não significa que todas as supernovas superluminosas sejam alimentadas por magnetars. Existe também a teoria alternativa: a de que a onda de choque da estrela em explosão atinge o material ao seu redor, aumentando ligeiramente seu brilho. Além disso, Kasen propôs que, se o colapso do núcleo de uma estrela resultar em um buraco negro, isso também poderia alimentar uma supernova mais brilhante e, caso possuísse um disco de acreção desalinhado, produzir picos na curva de luz.

“Não sabemos qual fração das supernovas superluminosas do Tipo I pode ser alimentada por material circunstelar, mas é definitivamente uma fração menor do que pensávamos anteriormente, porque esta descoberta claramente explica algumas delas”, disse Filippenko.

Futuras buscas por supernovas "cantantes"

Farah espera encontrar dezenas de outras supernovas "cantantes" à medida que o Observatório Vera C. Rubin se prepara para entrar em operação e iniciar o levantamento mais abrangente do céu noturno até hoje.

“Esta é a coisa mais emocionante da qual já tive o privilégio de participar. Esta é a ciência com a qual sonhei quando criança”, disse Farah. “É o universo nos dizendo em voz alta e na nossa cara que ainda não o entendemos completamente, e nos desafiando a explicá-lo.”

Scitechdaily.com

Vendo o invisível: 13,7 milhões de eventos cataclísmicos detectados... em uma única imagem

 O Universo "invisível" oferece um espetáculo muito mais grandioso do que aquilo que nossa visão direta nos permite apreciar. Um projeto recente de mapeamento catalogou mais de 13 milhões de objetos e eventos cósmicos, revelando um céu radicalmente diferente quando observado em ondas de rádio.

Chamado LoTSS-DR3, este projeto utiliza o conjunto de radiotelescópios LOFAR, o maior radiotelescópio de baixa frequência do mundo. Ao examinar o céu nessas ondas, os astrônomos conseguem distinguir jatos luminosos emitidos por buracos negros supermassivos, galáxias em colisão e estrelas em explosão. Essa abordagem altera profundamente nossa percepção do espaço.

Situados no centro de grandes galáxias, os buracos negros supermassivos tornam-se ativos ao atraírem matéria. Esse processo gera jatos poderosos que se estendem muito além da galáxia hospedeira. Ao detectar as ondas de rádio produzidas por esses jatos, os cientistas podem estudar como essa energia influencia a evolução das galáxias vizinhas. Martin Hardcastle, da Universidade de Hertfordshire, explica que isso permite aos cientistas examinar vários estágios de desenvolvimento desses objetos.

Além dos buracos negros, a campanha de observação captou sinais de fusões de galáxias e supernovas. Esses eventos violentos aceleram partículas a velocidades próximas à da luz, emitindo ondas de rádio detectáveis.

Para estruturas mais próximas da superfície, os dados fornecem informações sobre a composição da nossa própria galáxia, a Via Láctea. Marijke Haverkorn, da Universidade Radboud, observa que o LOFAR permite mapear campos magnéticos internos com precisão excepcional.

O futuro deste trabalho parece promissor com a chegada do LOFAR 2.0. Essa atualização dobrará a velocidade das observações e melhorará a resolução dos dados.

Como funcionam os radiotelescópios

Radiotelescópios, como o LOFAR, captam ondas eletromagnéticas invisíveis ao olho humano. Essas ondas têm origem em fontes cósmicas, como buracos negros ou estrelas em explosão, e sua detecção requer grandes antenas ou conjuntos de antenas. Combinando os sinais de múltiplas antenas, os astrônomos criam imagens detalhadas do céu, revelando estruturas que a luz visível não consegue mostrar. Essa tecnologia evoluiu desde os primeiros radiotelescópios, possibilitando agora o mapeamento em larga escala .

Diferentemente dos telescópios ópticos, os instrumentos de rádio operam dia e noite, pois as ondas de rádio atravessam a atmosfera terrestre sem serem bloqueadas por nuvens ou ofuscadas pela luz solar. Eles operam em faixas de frequência específicas, geralmente baixas, para estudar fenômenos como campos magnéticos ou partículas aceleradas. O LOFAR, por exemplo, utiliza um conjunto de antenas distribuídas por diversos países para aumentar a sensibilidade e a resolução. 

Os dados coletados são processados ​​por computadores potentes para eliminar interferências e reconstruir imagens. Esse processo permite o mapeamento de milhões de objetos em um único levantamento, como demonstrado pelo LoTSS-DR3. Os avanços na computação tornaram possível a análise de volumes massivos de dados, abrindo novas perspectivas na astronomia.

O uso de ondas de rádio complementa outros métodos de observação, como o infravermelho e os raios X. Cada comprimento de onda revela aspectos distintos do Universo, oferecendo uma visão mais abrangente. Os radiotelescópios, portanto, desempenham um papel crucial em nossa compreensão dos processos cósmicos, desde os mais próximos até os mais distantes.

Techno-science.net

Pluma de lançamento: Água-viva da SpaceX

 

 Crédito e direitos autorais : Michael Seeley Texto: Cecilia Chirenti ( NASA GSFC , UMCP , CRESST II )

Mesmo que você viva com a cabeça nas nuvens , não encontrará uma água-viva como esta com frequência. A imagem em destaque mostra o lançamento de um foguete Falcon 9 da SpaceX , em Cabo Canaveral , na Flórida, no dia 4 de março. O lançamento ocorreu 52 minutos antes do nascer do sol , e a pluma de exaustão do segundo estágio do foguete estava alta o suficiente no céu para captar a luz do sol nascente , enquanto o fotógrafo ainda estava no escuro. Essa combinação de luz e sombra, possível ao amanhecer ou ao entardecer , faz com que a exaustão, composta principalmente de vapor d'água e dióxido de carbono , pareça uma nuvem brilhante. Ela apenas dá a impressão de estar descendo, pois o foguete segue a curvatura da Terra em sua trajetória rumo ao espaço . Um efeito relacionado é o fenômeno do crepúsculo , que causa rastros coloridos, às vezes confundidos com OVNIs . Mas, caso você esteja se perguntando: águas-vivas de verdade foram enviadas ao espaço pela NASA na década de 1990 como parte de um experimento científico .

Apode.nasa.gov

Um enorme ovo cósmico, do qual planetas e vida podem eclodir.

 Uma nebulosa que, em vez de ser redonda, assume a forma de um ovo gigante: essa silhueta incomum é obra de um par de estrelas em processo de envelhecimento que, trabalhando juntas, estão esculpindo ativamente seu ambiente em seus momentos finais. 

Duas estrelas em processo de envelhecimento no sistema binário AFGL 4106 estão esculpindo uma nebulosa luminosa em forma de ovo à medida que se aproximam do fim de suas vidas. Crédito: ESO/G. Tomassini et al.

Essa cena cósmica se desenrola dentro do sistema AFGL 4106, aninhado em uma nuvem de poeira e gás. Graças ao Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), os astrônomos capturaram uma imagem detalhada desse par de estrelas. As duas estrelas massivas, orbitando uma à outra, atingiram um estágio avançado de sua existência e estão ejetando imensas quantidades de matéria .

Ao contrário do nosso Sol solitário, a maioria das estrelas na galáxia evolui em pares. Esses sistemas binários, onde duas estrelas são unidas pela gravidade, são de fato muito comuns. Os pesquisadores estimam que a grande maioria das estrelas nasce com uma companheira, ou, mais raramente, com várias. Sua evolução conjunta pode então influenciar profundamente seu destino, particularmente durante seus estágios finais.

Na imagem resultante, as estrelas centrais aparecem como pontos pretos, obscurecidas porque seu brilho é muito intenso para os detectores. Para destacar a nebulosa muito mais tênue que as circunda, os cientistas usaram o instrumento SPHERE. Este instrumento foi projetado especificamente para lidar com fortes contrastes e compensar distorções atmosféricas, proporcionando assim uma visão clara de detalhes que antes eram indetectáveis.

O formato oval da estrutura provavelmente resulta da interação gravitacional entre as duas estrelas. A matéria ejetada por uma é desviada e moldada pela presença da outra, criando essa morfologia assimétrica.

Esses resultados, publicados recentemente na revista Astronomy & Astrophysics , ampliam nossa compreensão dos estágios finais da vida de estrelas massivas. A observação desses sistemas ajuda os astrônomos a reconstruir a história de muitos objetos celestes e a refinar nosso modelo do ciclo da matéria no cosmos.

O fim da vida de estrelas massivas

Estrelas semelhantes às do sistema AFGL 4106 têm uma existência muito mais curta e turbulenta do que o nosso Sol. Sua grande massa alimenta reações nucleares extremamente vigorosas em seus núcleos, esgotando suas reservas de combustível em um ritmo acelerado. Após apenas alguns milhões de anos, elas deixam a sequência principal e se transformam em gigantes vermelhas.

Durante essa fase, a estrela se expande consideravelmente e se torna cada vez mais instável. Ela então começa a liberar suas camadas externas para o espaço, gerando uma vasta nuvem de gás e poeira. Esse fenômeno pode continuar por vários milhares de anos. O material ejetado se afasta da estrela central, formando um envelope em expansão chamado nebulosa circunstelar.

O fim da estrela depende de sua massa inicial. Para as estrelas mais massivas, o núcleo pode colapsar e desencadear uma explosão colossal: uma supernova. Esse cataclismo dispersa alguns dos elementos químicos sintetizados pelo núcleo da estrela, como ferro e silício , no meio interestelar . Esses elementos serão posteriormente incorporados em novas gerações de estrelas e planetas rochosos e são essenciais para o surgimento da vida.

Analisar essas fases finais é crucial para rastrear o enriquecimento químico da galáxia. Cada nebulosa estudada fornece um registro dos mecanismos que ocorreram dentro da estrela. Ao entendermos como essas gigantes vermelhas se comportam e ejetam sua matéria, refinamos nossa compreensão da origem dos átomos que compõem nosso ambiente.

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