Como seria possível construir uma Esfera de Dyson? A qual distância do sol esta estrutura teria que estar? Por que ela não derreteria?

 Construindo o que Dyson imaginou originalmente: um enxame de coletores solares em órbitas independentes. Os escritores de ficção científica deturparam a ideia e tornaram o enxame de Dyson uma esfera sólida inconcebível.

Para fazer um enxame de coletores solares deste tamanho seria necessário usar uma massa similar à de Ceres, talvez a de Mercúrio. Seria muito mais fácil (lógico, estou sendo generosíssimo com a definição de "fácil", aqui) do que fazer uma esfera sólida (e mágica).

A qual distância do sol esta estrutura teria que estar?

Em distâncias variadas. Seria necessário colocar vários coletores em volta do sol e evitar colisões entre eles. Pareceria assim:

Você poderia formar "camadas" de coletores, também, de modo que as camadas mais externas coletassem o calor que "escapou" das camadas mais internas.

Por que ela não derreteria?

Se você colocasse os coletores Dyson à distância que Mercúrio está do sol, ou mais distante do que isto, eles não se aqueceriam o suficiente para derreter. Afinal… Mercúrio não derreteu até hoje.

Quais são as diferenças entre as explicações de Newton e Einstein para a gravidade?

 

Newton, no século XVII, observou que uma maçã cai e que a Lua não sai voando pelo espaço, com uma genialidade quase sobrenatural, e concluiu que ambos os fenômenos eram manifestações da mesma força, ou seja, a gravidade. Sua lei dizia que dois corpos se atraem com uma força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância. Segue abaixo:

$F=G\frac{m_1{m}_2}{r^2}$

Então, Newton conseguiu explicar órbitas planetárias, prever eclipses, calcular trajetórias de cometas e praticamente transformar a astronomia numa ciência exata. Muitos pensaram…"Encerramos o expediente. O universo está resolvido." Mas não!!

Havia um pequeno detalhe que incomodava alguns físicos rabugentos:

Newton nunca explicou como a gravidade funcionava…

Imagine o Sol e a Terra separados por aproximadamente 150 milhões de quilômetros. Segundo Newton, o Sol exerce uma força gravitacional sobre a Terra instantaneamente, e "não importa a distância…a influência é imediata!!"

Quando perguntavam:"

"Mas como essa força atravessa o vazio?"

A resposta era:

"Não faço a menor ideia. Só sei que funciona…."

Então entra em cena o sujeito de cabelo desgrenhado que parecia ter acabado de sobreviver a uma explosão nuclear: Albert Einstein!

Einstein olhou para a gravidade e propôs algo quase interessante…

Segundo ele, não existe uma força gravitacional no sentido tradicional. O que existe é a deformação do espaço e do tempo causada pela presença de massa e energia.

Imagine o espaço-tempo como um colchão elástico. Coloque uma bola de boliche sobre ele e a superfície afunda….Agora coloque uma bolinha menor próxima. Ela não está sendo "puxada" pela bola maior…Ela apenas segue o caminho natural da superfície deformada. E essa é a essência da gravidade relativística…"A matéria diz ao espaço-tempo como se curvar…O espaço-tempo diz à matéria como se mover"! E resultado matemático é muito mais MONSTRUOSO que a equação de Newton:

$G_{\mu \nu }=\frac{8\pi G}{c^4}{T}_{\mu \nu }$

Traduzindo do "dialeto matemático para humanos":

"A distribuição de massa e energia determina a geometria do universo".

Na visão de Einstein, a Terra não está sendo puxada pelo Sol, mas sim seguindo a trajetória mais natural possível dentro de um espaço-tempo curvado pela massa solar. Imagine uma formiga caminhando em linha reta sobre uma laranja. A formiga acredita estar andando reto. Quem vê de fora percebe que sua trajetória é curva porque a superfície é curva….é isso!

A teoria de Einstein também resolveu problemas que Newton não conseguia explicar completamente. O mais famoso era a órbita de Mercúrio, que apresentava uma pequena anomalia, e durante décadas, astrônomos tentaram encaixar o comportamento do planeta nas equações newtonianas…sem sucesso. Então, Einstein fez as contas e a discrepância apareceu naturalmente.

Depois vieram outras previsões extraordinárias, por exemplo… a luz sendo desviada pela gravidade, o tempo passando mais devagar próximo às grandes massas, a existência de buracos negros, ondas gravitacionais se propagando pelo cosmos, e por aí vai….

Tudo isso parecia ficção científica, mas acabou sendo observado experimentalmente!

Saiba que Newton continua sendo o rei….Para calcular a trajetória de um foguete, a órbita de um satélite ou a queda de uma chave inglesa do alto de uma escada, a física newtoniana funciona tão bem que usar Einstein seria como contratar uma orquestra sinfônica para tocar "Parabéns Pra Você". Mas quando entramos em regiões extremas, velocidades próximas à da luz, estrelas de nêutrons, buracos negros ou a própria estrutura do universo, Newton começa a tropeçar e Einstein assume o volante.

Podemos dizer que um gênio descobriu a engrenagem…e outro gênico percebeu que a engrenagem fazia parte da máquina.

O Planeta "Limão" que Desafia as Leis da Astronomia!

 

Você já imaginou um planeta com um formato de limão? 🤯 Pois é, ele existe! O PSR J2322-2650b é um exoplaneta que orbita um pulsar, uma estrela morta que emite radiação intensa, e tem um formato alongado, desafiando as leis da astronomia! 🚀

*O que torna esse planeta tão especial? 🤔*

- *Formato Elipsoidal*: Semelhante a um limão, devido às forças gravitacionais extremas do pulsar que o orbita. Isso significa que o planeta é estretado em uma extremidade e alargado na outra!

- *Órbita Rápida*: Completa uma volta em torno do pulsar em apenas 7,8 horas, a uma distância de 1,6 milhão de quilômetros. Isso é incrivelmente rápido!

- *Atmosfera Única*: Dominada por hélio e carbono molecular, sem água, metano ou dióxido de carbono. Isso é muito diferente dos planetas que conhecemos!

- *Temperatura Extrema*: 2.040°C no lado iluminado e 650°C no lado noturno! Isso é quente o suficiente para derreter metal!

*Como isso desafia as leis da astronomia? 🤔*

A formação desse planeta não se encaixa nos modelos atuais da astronomia. Os cientistas acreditam que o planeta pode ter se formado de maneira diferente, possivelmente com a cristalização de carbono e oxigênio em seu interior. Isso abre novas perspectivas sobre a formação de planetas e a evolução do universo!

*O que isso significa para a ciência? 🔬*

Essa descoberta é um grande passo para a compreensão do universo e da formação de planetas. Pode nos ajudar a entender melhor como os planetas se formam e evoluem, e se há vida em outros lugares do universo!

O Brasil no Céu: Mapeando o Universo com a S-PLUS

Você sabia que o Brasil está liderando um projeto de mapeamento do céu do Hemisfério Sul? 🤩 A Southern Photometric Local Survey (S-PLUS) é um projeto inovador que utiliza um telescópio robótico brasileiro no Chile para criar um mapa detalhado do universo!

🔍 *O que estamos fazendo?*

- Mapear galáxias, estrelas e asteroides do Hemisfério Sul

- Criar um banco de dados público para a comunidade científica

- Desenvolver tecnologias inovadoras para a astronomia

- Colaborar com projetos internacionais, como o Telescópio Espacial Fermi, para entender melhor o universo

Cloud-9

 

Astrônomos identificaram uma "relíquia cósmica", uma galáxia que nunca chegou a nascer, conhecida como Cloud-9. Localizada a 14,3 milhões de anos-luz da Terra, essa galáxia é composta apenas de hidrogênio neutro e matéria escura, sem estrelas ¹ ².

*Características da Cloud-9:*

- _Tamanho_: cerca de 4.900 anos-luz de diâmetro

- _Massa_: equivalente a um milhão de sóis

- _Composição_: hidrogênio neutro e matéria escura

- _Idade_: uma das mais antigas estruturas do Universo

Essa galáxia é considerada uma "relíquia cósmica" porque preserva elementos primordiais do Universo, oferecendo uma janela para o passado. Sua existência desafia teorias de formação de galáxias, pois não seguiu o processo normal de formação estelar ¹ ².

*O que isso significa?*

A Cloud-9 pode ajudar a entender melhor a matéria escura e a formação do Universo. É como encontrar um "fossil" cósmico, que preserva informações valiosas sobre os primórdios do Universo.

Telescópio Espacial Nancy Grace Roman

 

*POR QUE O ROMAN É UM MONSTRO?*

1. *Ele enxerga 100x mais que o Hubble de uma vez só*

Sabe aquela foto do Hubble com 10 mil galáxias? O Roman faz uma foto desse tamanho a cada 83 minutos.

A câmera do Hubble cobre um pedaço do céu do tamanho de um grão de areia no seu braço esticado.

A do Roman cobre um pedaço do tamanho da Lua cheia.

Em 5 anos de missão, ele vai mapear *bilhões* de galáxias. É tipo sair do Google Street View pra um drone que filma a cidade inteira em 4K.

2. *Ele foi feito pra caçar ENERGIA ESCURA*

95% do universo é "invisível". 27% é matéria escura. 68% é energia escura.

A energia escura tá fazendo o universo expandir cada vez mais rápido. Ninguém sabe o que é.

O Roman vai medir como milhões de galáxias se entortaram no caminho até a gente. Essa "lente gravitacional" mostra onde tá a matéria escura.

Com isso, a NASA quer descobrir se a energia escura é uma força nova, se Einstein errou, ou se o universo vai rasgar no futuro. Sem exagero.

3. *Ele é o caçador oficial de "TERRAS 2.0"*

O Roman tem um instrumento chamado Coronógrafo.

Ele bloqueia a luz de uma estrela pra gente ver os planetas do lado. É tipo tapar o Sol com o dedo pra ver um avião.

A meta é fotografar diretamente planetas gigantes como Júpiter em outras estrelas.

E se der sorte, achar planetas rochosos na zona habitável.

O James Webb olha planeta por planeta. O Roman vai fazer o "censo" de milhares de sistemas de uma vez.

4. *Ele vai achar 100 MIL planetas novos com uma técnica louca*

Chama "microlente gravitacional".

Quando um planeta passa na frente de uma estrela distante, a gravidade dele funciona como lupa e dá uma piscada na luz.

O Roman vai vigiar 200 milhões de estrelas no centro da Via Láctea a cada 15 minutos.

Resultado: deve descobrir 100 mil exoplanetas novos. Incluindo planetas "órfãos" que vagam sozinhos, sem estrela.

*QUANDO LANÇA?*

A janela é *outubro de 2026* num Falcon Heavy da SpaceX.

Vai ficar a 1,5 milhão de km da Terra, no mesmo ponto do James Webb.

Duração: 5 anos de missão principal, mas deve durar 10+.

*POR QUE "ROMAN"?*

Nancy Grace Roman foi a "Mãe do Hubble".

Nos anos 60 ela convenceu a NASA a gastar uma grana absurda num telescópio espacial quando todo mundo achava loucura.

Sem ela, não teria Hubble. Nem Webb. Nem Roman.

*A PARTE MAIS LOUCA:*

O espelho do Roman tem 2,4 metros. O mesmo tamanho do Hubble.

Por quê? Porque ele foi um presente.

Era um telescópio espião do governo dos EUA que nunca foi usado. A NASA ganhou de graça em 2012 e adaptou pra ciência.

De espião da Terra pra espião do universo.

*O que isso muda pra você?*

Em 2027 as primeiras imagens chegam.

A gente vai ter o mapa 3D mais completo do universo.

Vamos saber se estamos sozinhos com muito mais dado.

E talvez descobrir por que 95% do universo tá escondido da gente.

Átomos são Imortais?

 Você, eu, seu cachorro, seu celular e a cadeira que você tá sentado agora somos feitos de átomos que já têm 13,8 bilhões de anos.

*1. NASCIDOS NO BIG BANG*

Os 3 átomos mais simples do universo nasceram nos primeiros 3 minutos depois do Big Bang.

Hidrogênio: 75% de tudo que existe.

Hélio: 25%.

Lítio: um tiquinho.

Isso significa que cada molécula de água do seu corpo tem hidrogênio que viu o universo nascer. Você bebe Big Bang todo dia.

*2. FORJADOS NA MORTE DE ESTRELAS*

E o resto? Carbono, oxigênio, ferro, cálcio, ouro...

Tudo foi cozinhado dentro de estrelas.

Uma estrela é uma usina nuclear. Ela funde hidrogênio em hélio.

Quando o hidrogênio acaba, ela funde hélio em carbono.

Carbono em oxigênio. E assim vai até chegar no ferro.

Ferro é o fim da linha. Fundir ferro não libera energia, consome.

Aí a estrela morre.

Se for gigante, explode em supernova.

Nessa explosão de 1 segundo, são criados todos os elementos mais pesados que ferro: prata, ouro, urânio, tudo.

A explosão espalha esses átomos pro espaço.

Bilhões de anos depois, essa poeira de estrela morta se juntou e formou a Terra.

E você.

*Frase do Carl Sagan que vira tatuagem:*

"Nós somos poeira de estrelas".

Literalmente. O ferro do seu sangue, o cálcio dos seus ossos, o ouro da sua aliança: tudo veio de uma estrela que morreu há 5+ bilhões de anos.

*3. MAS ELES MORREM? OS ÁTOMOS SÃO IMORTAIS?*

Quase.

Um átomo sozinho não "morre" de velhice.

O próton, que fica no núcleo, tem uma vida média estimada em 10³⁴ anos.

Isso é um 1 seguido de 34 zeros.

O universo só tem 13,8 bilhões de anos = 10¹⁰ anos.

Ou seja, pra um próton decair, o universo teria que viver 1 trilhão de trilhão de vezes mais do que já viveu.

Na prática, prótons são imortais em escala humana.

O que acontece é transformação.

Quando você morre, seus átomos não somem.

As bactérias te decompõem.

Seus átomos de carbono viram CO₂ e vão pra uma planta.

A planta vira comida.

Seus átomos viram outra pessoa, um gato, uma árvore.

Se te cremarem, seus átomos viram cinza e gás.

O gás sobe, vira nuvem, vira chuva.

Você literalmente chove.

*4. A PARTE MAIS LOUCA: VOCÊ RESPIRA CÉSAR*

O último suspiro de Júlio César tinha uns 10²² moléculas de ar.

A atmosfera mistura tudo em 2 mil anos.

Hoje, a cada respirada sua, você inspira cerca de 5 moléculas que estiveram no último suspiro de César.

E de Cleópatra. E de dinossauro. E de Napoleão.

Átomo não tem RG. Ele recicla.

*5. ENTÃO NADA MORRE DE VERDADE?*

Depende do que é "você".

A sua consciência, suas memórias, seu "eu": isso acaba.

É o arranjo dos átomos. Quando o arranjo desfaz, o "eu" some.

Mas os tijolos? Os átomos?

Eles vão continuar.

Daqui 5 bilhões de anos o Sol vai virar gigante vermelha e engolir a Terra.

Seus átomos vão pro Sol.

Daqui a 100 trilhões de anos as estrelas apagam.

Seus átomos vão virar planetas órfãos vagando no escuro.

Ou vão cair num buraco negro.

E se o próton decair um dia, seus átomos viram luz pura.

*RESUMINDO PRA COLAR NO CÉREBRO:*

1. Você tem 13,8 bilhões de anos. Só mudou de forma.

2. Você é feito de morte de estrela. Você é o cadáver mais chique do universo.

3. Quando você "morre", seus átomos começam outra viagem.

4. Na real, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Lavoisier tava certo.

ESO 490-017

 

O Telescópio Espacial Hubble nos deu mais um presente: a foto da galáxia anã ESO 490-017, na constelação de Cão Maior.

Parece só uma mancha fraquinha no meio das estrelas, né? É porque ela tem um brilho super baixo. Mas olha o detalhe: ela tem 12 mil anos-luz de diâmetro e está a 23 milhões de anos-luz da gente!

O mais incrível da imagem é o "fundo". Aqueles pontinhos coloridos são outras galáxias, ainda mais distantes. É o universo mostrando suas camadas.

Essa foto ajuda os cientistas a entenderem como as galáxias se movem pelo cosmos. A cada clique do Hubble, a gente percebe o quanto ainda tem pra descobrir lá fora.

Capacete de Thor

 

 Crédito da imagem e direitos autorais : Josep Drudis , Christian Sasse

Thor não só tem seu próprio dia (quinta-feira), como também um capacete nos céus. Popularmente chamado de Capacete de Thor, o NGC 2359 é uma nuvem cósmica em forma de chapéu com apêndices semelhantes a asas . De tamanho heroico, mesmo para um deus nórdico , o Capacete de Thor tem cerca de 30 anos-luz de diâmetro. Na verdade, a cobertura cósmica para a cabeça se assemelha mais a uma bolha interestelar , soprada por um vento forte da estrela brilhante e massiva próxima ao centro da bolha. Conhecida como uma estrela Wolf-Rayet , a estrela central é uma gigante extremamente quente que se acredita estar em um breve estágio de evolução pré- supernova . O NGC 2359 está localizado a cerca de 15.000 anos-luz de distância, na direção da constelação do Grande Cão . Esta imagem nítida é uma combinação de imagens profundas capturadas na luz emitida pelo hidrogênio (vermelho) e pelo oxigênio (azul). Espera-se que a estrela no centro do Capacete de Thor exploda em uma supernova espetacular em algum momento nos próximos milhares de anos.

Apod.nasa.gov

Simulações de fusão de estrelas de nêutrons ganham nova precisão com aquecimento por processo r impulsionado por IA.

 Utilizando um modelo de simulação inovador baseado em aprendizado de máquina, uma equipe internacional de pesquisa do GSI/FAIR conseguiu obter uma compreensão mais profunda da formação de elementos em eventos estelares, como fusões de estrelas de nêutrons. 

Pela primeira vez, os cientistas utilizaram aprendizado profundo com uma rede neural para modelar a liberação de energia durante a nucleossíntese do processo r em simulações hidrodinâmicas. Os resultados foram publicados na revista Physical Review D.

Ilustração artística da fusão de estrelas de nêutrons. Crédito: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.

Muitos dos elementos químicos que conhecemos são criados em eventos estelares massivos, como explosões de estrelas ou fusões de estrelas de nêutrons. Esses eventos liberam quantidades incríveis de energia, permitindo a produção de nuclídeos pesados. Um processo fundamental de produção nuclear é o chamado processo de captura rápida de nêutrons , ou processo r, no qual nêutrons livres são capturados por núcleos existentes e convertidos em prótons — criando, assim, núcleos atômicos maiores e mais pesados.

"Pesquisadores do mundo todo se esforçam para tornar essas reações complexas compreensíveis por meio de simulações teóricas. No entanto, modelar todos os parâmetros exige um poder computacional incrível, e é por isso que os modelos muitas vezes precisam ser simplificados", disse o Dr. Oliver Just, primeiro autor da publicação e pesquisador do Departamento de Astrofísica Nuclear e Estrutura do GSI/FAIR. "Nosso novo modelo, RHINE, que utiliza inteligência artificial, oferece uma alternativa eficiente."

Como funciona o modelo RHINE

O RHINE (implementação do aquecimento do processo r em simulações hidrodinâmicas com redes neurais) utiliza aprendizado de máquina (ML) — especificamente, uma rede neural baseada em aprendizado profundo — para descrever a liberação de energia de reações nucleares no processo r em simulações hidrodinâmicas desses eventos. Esse "aquecimento" pode ter um impacto significativo na dinâmica e na distribuição de velocidade do material ejetado pela explosão e, portanto, também na radiação eletromagnética que, no caso de fusões de estrelas de nêutrons, pode ser observada como uma chamada kilonova .

Em 17 de agosto de 2017, na galáxia NGC 4993, a primeira colisão de duas estrelas de nêutrons pôde ser observada por meio de medições de ondas gravitacionais. A explosão estelar associada, uma kilonova, é visível nas observações do Telescópio Espacial Hubble. Crédito: NASA e ESA. Agradecimentos: AJ Levan (Universidade de Warwick), NR Tanvir (Universidade de Leicester), A. Fruchter e O. Fox (STScI).

Testando o potencial do modelo

"Primeiro, os modelos de aprendizado de máquina são treinados usando um grande número de cálculos de referência produzidos com um conjunto completo de reações nucleares. Posteriormente, os modelos são adotados na execução de simulações hidrodinâmicas para aproximar as taxas de aquecimento durante o processo r com o mínimo esforço", explicou o Dr. Zewei Xiong. 

Ele também é cientista no Departamento de Astrofísica e Estrutura Nuclear do GSI/FAIR e desempenhou um papel fundamental no projeto dos modelos de aprendizado de máquina.

"Com comparações detalhadas, validamos nosso esquema de aprendizado de máquina em relação a dados de referência. O alto grau de concordância sugere que o uso de modelos de aprendizado de máquina pode economizar uma quantidade enorme de tempo de computação. Também deduzimos dos resultados que o aquecimento do processo r é um efeito importante que deve ser melhor considerado em modelagens futuras."

No futuro, graças ao uso do novo modelo RHINE, simulações mais detalhadas poderão ser realizadas, permitindo a conexão direta entre os resultados de experimentos na futura instalação FAIR e observações de explosões estelares e fusões de estrelas de nêutrons.

Phys.org

O vizinho galáctico foi flagrado fortemente perturbado e em expansão.

 Novas medições do movimento estelar revelam que a Pequena Nuvem de Magalhães está se expandindo e fora do equilíbrio devido às interações com a Grande Nuvem de Magalhães. Um novo estudo apresenta o mapa mais detalhado já obtido dos movimentos estelares, revelando evidências claras de que a galáxia anã próxima está sendo esticada e deformada, inclusive em sua região central, pelas interações gravitacionais de sua vizinha maior.

A Pequena Nuvem de Magalhães observada com o telescópio VISTA. As setas mostram o movimento das estrelas afastando-se do centro da galáxia, revelando um padrão de expansão em grande escala. A escala de cores indica as velocidades das estrelas. Crédito: ESO/VMC do VISTA/ AIP/ S. Vijayasree

Utilizando mais de uma década de observações do levantamento VISTA das Nuvens de Magalhães (VMC), pesquisadores mediram os movimentos de milhões de estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães com uma precisão sem precedentes. O novo estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, fornece evidências diretas de uma perturbação de maré em escala galáctica na Pequena Nuvem de Magalhães, resultante de sua interação com a Grande Nuvem de Magalhães. Em vez de apresentarem a rotação coerente típica de galáxias estáveis, as estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães exibem um movimento de grande escala para fora, indicando que o sistema está dinamicamente perturbado mesmo em suas regiões internas.

“Os resultados revelam uma expansão de maré em larga escala por toda a galáxia da Pequena Nuvem de Magalhães e desafiam antigas suposições de que a Pequena Nuvem de Magalhães se comporta como um disco giratório”, afirma Sreepriya Vijayasree, doutoranda do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP). “O estudo mostra que os movimentos internos das estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães são dominados não por uma rotação ordenada, mas por perturbações gravitacionais causadas por encontros repetidos com a Grande Nuvem de Magalhães ao longo de bilhões de anos.”

A Pequena Nuvem de Magalhães é uma das galáxias vizinhas mais próximas da Via Láctea, localizada a cerca de 200.000 anos-luz da Terra. Juntamente com a Grande Nuvem de Magalhães, forma um par de galáxias satélites interagindo, visíveis do Hemisfério Sul. Devido à sua proximidade, as Nuvens de Magalhães oferecem aos astrônomos uma oportunidade única para estudar como as galáxias evoluem sob a influência da gravidade.

Ao longo do tempo, as interações entre as duas galáxias distorceram suas formas, desencadearam surtos de formação estelar e atraíram fluxos de gás e estrelas para o espaço intergaláctico. Os movimentos das estrelas preservam um registro dessas interações. Ao rastrear como as estrelas se movem pelo céu — conhecido como "movimentos próprios" — os astrônomos podem reconstruir a história dinâmica da galáxia.

“O novo estudo utilizou observações do levantamento VMC, um extenso programa de imagens no infravermelho próximo realizado com o telescópio VISTA no Observatório Paranal do Observatório Europeu do Sul, no Chile”, explica a pesquisadora do AIP e investigadora principal do levantamento, Prof.ª Dr.ª Maria-Rosa Cioni. “O levantamento VMC foi concebido para mapear as Nuvens de Magalhães com detalhes sem precedentes na luz infravermelha, permitindo aos astrônomos observar através da poeira e estudar populações estelares que abrangem uma ampla gama de idades.

Animação das setas que mostram o movimento das estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães e, consequentemente, a sua expansão. Crédito: ESO/VMC do VISTA/ AIP/ S. Vijayasree

A versão mais recente dos dados do VMC estende a linha de base temporal das observações para até 11 anos, possibilitando medições muito mais precisas dos movimentos estelares do que estudos anteriores.” O Dr. Florian Niederhofer, coautor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no AIP, acrescenta:

“Quando vi os resultados pela primeira vez, fiquei realmente impressionado com a qualidade dos movimentos estelares medidos. Ao combinar observações feitas ao longo de um período de mais de uma década, conseguimos mapear a cinemática interna da Pequena Nuvem de Magalhães com um nível de detalhe excepcional para observações feitas da Terra.”

Ao analisar essa linha de base de longo prazo, a equipe alcançou uma melhoria de três vezes na precisão do movimento próprio em comparação com as medições anteriores baseadas no VMC (Velutive Cloud Mapper). Os mapas de movimento resultantes revelam que as estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães estão se movendo para fora ao longo de um eixo sudeste-noroeste — uma assinatura consistente com o estiramento de maré causado pela atração gravitacional da Grande Nuvem de Magalhães.

A equipe descobriu que as estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães estão se movendo para fora com uma velocidade média de cerca de 17 quilômetros por segundo. Nessa taxa, as estrelas podem ser deslocadas por vários milhares de anos-luz ao longo de algumas centenas de milhões de anos, o suficiente para distorcer significativamente a estrutura da galáxia.

Notavelmente, a expansão é visível não apenas na periferia da galáxia, mas também em suas regiões centrais. Os pesquisadores não encontraram evidências de movimento rotacional coerente após a devida consideração dos efeitos de maré. Em vez disso, os movimentos estelares observados são predominantemente radiais, indicando que a Pequena Nuvem de Magalhães se encontra em um estado dinâmico fortemente perturbado.

As descobertas sugerem que os modelos de disco rotativo comumente usados ​​simplificam demais a verdadeira complexidade da dinâmica interna da galáxia. De acordo com o estudo, tais modelos podem interpretar erroneamente os movimentos de maré como rotação. O estudo também revelou um movimento estelar distinto em direção ao norte, observado apenas entre estrelas gigantes vermelhas mais antigas. 

Essa característica pode preservar a marca de uma interação ocorrida há mais de dois bilhões de anos. Estrelas mais jovens e de idade intermediária respondem de maneira diferente às forças de maré, apresentando movimentos externos mais fortes e coerentes. Esse comportamento dependente da população estelar indica que as populações estelares da Pequena Nuvem de Magalhães retêm a memória de diferentes estágios da história de interação da galáxia.

Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam

Cientistas do STScI se surpreendem ao encontrar uma "lacuna" de brilho em um antigo aglomerado estelar.

 Cientistas do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI) em Baltimore, Maryland, buscavam estudar um objeto estelar e acabaram encontrando algo ainda mais empolgante. 

Esta imagem obtida pelo Euclid do enxame globular NGC 6397 está salpicada por centenas de milhares de estrelas, que variam em tamanho e cor. A maioria das estrelas está localizada no centro do enxame, onde se mantêm unidas pela gravidade. Os cientistas que estudam NGC 6397 descobriram que, ao agruparem as estrelas do enxame por brilho e cor, observaram uma fina "lacuna" de brilho onde esperavam, mas não encontraram, estrelas de baixa massa chamadas anãs vermelhas. Pensa-se que esta lacuna esteja ligada a alterações que ocorrem no interior de algumas estrelas. Esta é a primeira vez que esta característica de lacuna foi descoberta num enxame globular. Crédito: imagem - ESA, NASA, Consórcio Euclid; processamento de imagem - Jean-Charles Cuillandre (CEA-Saclay), Giovanni Anselmi (ESA)

Usando dados do telescópio espacial Euclid da Agência Espacial Europeia (ESA) e do Telescópio Espacial Hubble da NASA , a equipe planejou analisar os movimentos das estrelas dentro de uma antiga coleção de estrelas chamada aglomerado globular . Mas o que eles descobriram ao agrupar as estrelas do aglomerado por brilho e cor, conforme observado pelo Euclid, foi uma fina "lacuna" de estrelas de baixa massa, chamadas  anãs vermelhas , que eram esperadas, mas não foram detectadas . Acredita-se que essa lacuna esteja ligada a mudanças que ocorrem no interior de algumas estrelas, permitindo aos astrônomos vislumbrar processos que acontecem dentro das estrelas mesmo a milhares de anos-luz de distância.

Esta é a primeira vez que a característica de lacuna foi descoberta em um aglomerado globular. "A descoberta foi fortuita", disse Andrea Bellini, do STScI, uma das principais autoras do artigo científico. "Não estávamos procurando pela lacuna, mas a encontramos."

Entendendo a lacuna

A presença dessa lacuna em estrelas relativamente próximas foi descoberta em 2018 por cientistas que analisaram dados do observatório Gaia da ESA . Essa equipe plotou quase 250.000 estrelas do arquivo Gaia em um diagrama de Hertzsprung-Russell (HR) , uma das ferramentas mais importantes nos estudos estelares. Este é o gráfico que os astrônomos usam para classificar estrelas e rastrear seus ciclos de vida.

No diagrama HR, as luminosidades estelares são plotadas em função de suas cores, que servem como um indicador de suas temperaturas. As posições das estrelas no diagrama revelam estágios específicos da evolução estelar. Talvez a característica mais distintiva seja a faixa de estrelas da sequência principal que corta o diagrama diagonalmente.

Com o aprimoramento da precisão e da sensibilidade da astronomia moderna, os astrônomos conseguem posicionar as estrelas com maior exatidão no mapa astronômico. Os dados da Gaia revelaram uma característica até então desconhecida: uma estreita faixa diagonal de estrelas, em sua maioria ausentes, que atravessa a sequência principal no centro da região das anãs vermelhas. 

Então, o que causa essa lacuna? Parece que, em algumas estrelas anãs vermelhas, o combustível acumulado em seus núcleos pode desencadear uma explosão de energia que resulta em instabilidade estrutural no interior da estrela. Entre 0,34 e 0,36 vezes a massa do Sol, as anãs vermelhas sofrem pequenas variações que alteram seu tamanho, brilho e temperatura. Como apenas um pequeno número de estrelas passa por essas mudanças, há uma escassez de anãs vermelhas com esses brilhos específicos. Isso se reflete no diagrama HR como uma lacuna.

Permitindo estimativas de distância mais precisas

No caso da Gaia, as estrelas estavam a uma infinidade de distâncias diferentes e tinham idades, histórias e composições químicas variadas. Em contraste, as estrelas dentro de um aglomerado globular compartilham uma história comum, tendo se formado no mesmo ambiente, aproximadamente no mesmo ponto do tempo cósmico.

“Os aglomerados globulares são os laboratórios ideais para estudar a evolução estelar e as populações estelares”, disse Massimo Griggio, do STScI, principal autor do artigo científico. “Neste aglomerado globular, as estrelas estão basicamente à mesma distância e têm aproximadamente a mesma idade.”

A equipe do STScI usou o Euclid para estudar o NGC 6397, um dos aglomerados globulares mais próximos da Terra. Localizado a aproximadamente 8.000 anos-luz de distância, na constelação austral de Ara, ele contém centenas de milhares de estrelas e estima-se que tenha 13,4 bilhões de anos.

“Como podemos determinar o brilho onde a lacuna está localizada com altíssima precisão e sabemos para quais massas estelares ela ocorre, podemos usar essa informação para estimar a distância do aglomerado”, disse Russell Ryan, do STScI, outro dos principais pesquisadores.

Gaia descobriu a lacuna ao observar estrelas na vizinhança local, que são tipicamente mais jovens do que as estrelas em aglomerados globulares. Agora, a equipe do Euclid descobriu que o mesmo processo ocorre em interiores estelares mais distantes.

As ferramentas do Hubble abrem caminho para novas descobertas.

Essa descoberta não teria sido possível sem o software e as técnicas originalmente desenvolvidas no STScI para o Telescópio Espacial Hubble da NASA ao longo de mais de duas décadas. A equipe utilizou essas ferramentas, pioneiras principalmente de Jay Anderson, do STScI, para realizar as medições de alta precisão necessárias para detectar essa característica no ambiente extremamente denso de um aglomerado globular. Embora o campo de visão do Hubble seja muito, muito menor, quando essas ferramentas foram combinadas com a visão panorâmica do Euclid, a lacuna tornou-se claramente visível.

“Com essas ferramentas, mostramos que podemos ampliar os limites do Euclid e, futuramente, do Telescópio Espacial Roman, em um amplo campo de visão”, disse Mattia Libralato, membro da equipe e ex-funcionário do STScI, atualmente no Instituto Nacional de Astrofísica da Itália (INAF), em Pádua. “Novas investigações com o Euclid e, futuramente, com o Roman, nos permitirão caracterizar melhor essa característica também em outros aglomerados globulares.”

Os resultados da equipe foram publicados hoje na revista Astronomy & Astrophysics. 

Stsci.edu

Cometa R3 PanSTARRS Através do Tempo

 

Crédito da imagem e direitos autorais: Jakub Kuřák & Martin Mašek ( FZU da Academia Tcheca de Ciências )

O que acontece com um cometa ao deixar o nosso Sistema Solar interno? A chegada de um cometa ao Sistema Solar interno é geralmente anunciada com grande alarde e grandes expectativas de que ele se torne brilhante e fotogênico . Mas, em sua saída, o núcleo do cometa é menos aquecido pelo Sol , menos gás e poeira são expelidos , a coma brilhante ao redor do núcleo encolhe e perde força, e o comprimento da cauda diminui. Muitos cometas retornam ao Sistema Solar externo e só voltam daqui a centenas ou milhares de anos. Em contraste, alguns cometas — como o Cometa C/2025 R3 (PanSTARRS) — recebem um impulso gravitacional dos planetas e, portanto, nunca mais retornam. Na imagem, o Cometa R3 PanSTARRS foi fotografado em profundidade durante várias noites, do início até meados de maio, perto de Cerro Paranal , no Chile . Imagens posteriores, mais próximas do topo, mostram claramente a cauda iônica encolhendo .

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