Achados exoplanetas em aglomerados estelares

Todas as estrelas começam suas vidas em grupos. A maior parte das estrelas, incluindo o Sol, nasceu em pequenos e benignos grupos que rapidamente se separaram.

© CfA (ilustração de um aglomerado estelar com exoplanetas)

Outras se formaram em imensos e densos aglomerados que sobreviveram por bilhões de anos como aglomerados estelares. Dentro desses ricos e densos aglomerados, as estrelas disputam um espaço com milhares de vizinhas enquanto que a radiação forte, e os violentos ventos estelares varrem o espaço interestelar arrancando a matéria prima de formação de planetas das estrelas próximas.

Aparentemente esse seria um local pouco provável para se encontrar mundos alienígenas. Porém, a 3.000 anos-luz de distância da Terra, no aglomerado estelar NGC 6811, os astrônomos encontraram dois planetas menores que Netuno orbitando estrelas parecidas com o Sol. A descoberta foi publicada na revista Nature, e mostra que os planetas podem se desenvolver mesmo nesses aglomerados lotados de estrelas.

“Os velhos aglomerados estelares representam um ambiente muito diferente do que o lugar onde o Sol nasceu e de outras estrelas que possuem planetas”, disse o principal autor do estudo Soren Meibom do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). “E nós pensamos que os planetas talvez não pudessem se formar facilmente e sobreviver no estressante ambiente dos densos aglomerados, em parte pelo fato de por muitos anos não termos encontrado nenhum planeta nesse tipo de ambiente”.

Os dois novos mundos alienígenas apareceram em dados da sonda Kepler da NASA. O Kepler caça planetas por meio da técnica de trânsito, ou seja, quando esses objetos cruzam a frente do disco das suas estrelas. Durante o trânsito, as estrelas apresentam uma queda no seu brilho, que depende do tamanho do planeta, permitindo assim que o tamanho do exoplaneta seja determinado. O Kepler-66b e o Kepler-67b são ambos menores do que três vezes o tamanho da Terra, ou seja, têm um tamanho equivalente a três quartos do planeta e por isso são chamados de mini-Netunos.

Dos mais de 850 exoplanetas conhecidos atualmente, somente quatro, todos com tamanho similar ou maior do que Júpiter em massa, foram encontrados em aglomerados.

O Kepler-66b e o Kepler-67b são os menores exoplanetas encontrados em aglomerados estelares, e os primeiros planetas encontrados em aglomerados observados por meio da técnica de trânsito em suas estrelas hospedeiras, o que permite a medição de seus tamanhos.

Meibom e seus colegas mediram a idade do NGC 6811 em um bilhão de anos. O Kepler-66b e o Kepler-67b se juntam assim, a um pequeno grupo de exoplanetas que possuem sua idade, distância e tamanho determinados com precisão.

Considerando o número de estrelas observadas pelo Kepler no NGC 6811, a detecção de dois planetas implica que a frequência e as propriedades dos planetas em aglomerados abertos são consistentes com os planetas ao redor de estrelas de campo, ou seja, estrelas que não estão em aglomerados ou em associações de estrelas, na Via Láctea.

“Esses planetas são extremos cósmicos”, disse Meibom. “Encontrá-los significa que pequenos planetas podem ser formados e sobreviver por no mínimo um bilhão de anos, mesmo em ambientes caóticos e hostis”.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

A neve de Vênus é bem diferente do que você imagina

Tem gente que gostaria que nevasse no Brasil, mas antes morar aqui do que em Vênus, onda neva metal pesado.
Na verdade, os cientistas nunca viram neve realmente caindo em Vênus, mas eles observaram uma camada de neve, uma geada metálica, no topo nas montanhas do planeta.

A geada foi notada pela primeira vez como manchas brilhantes misteriosas em imagens de radar produzidas pela Missão Magellan da NASA a Vênus em 1989. Os planaltos de Vênus pareciam estranhamente reflexivos, muito mais brilhantes do que as planícies de lava venusianas.
Embora os cientistas no começo não soubessem do que se tratava, tudo apontava para alguma forma de deposição química que ocorria em terreno mais elevado.
Mais tarde, depois de análises e especulações, os pesquisadores afirmaram que essa geada parece ser composta de minerais de galena (sulfeto de chumbo) e bismutinite (sulfeto de bismuto).

E como é possível nevar metal em Vênus?

Vênus é um planeta muito quente. A baixa atmosfera e sua superfície são centenas de graus mais quentes do que a superfície da Terra. Por conta disso, conforme explica o Dr. Bruce Fegley, cientista planetário da Universidade de Washington (EUA), compostos metálicos emitidos por seus vulcões condensam nas regiões mais frias da atmosfera e criam a camada de “neve” na superfície.
Nas planícies mais baixas, as temperaturas chegam a 480°C – quente o suficiente para que minerais refletores (piritas) da superfície do planeta se vaporizem, entrando na atmosfera como uma espécie de névoa metálica, deixando nas altitudes mais baixas apenas as rochas vulcânicas escuras, como basalto.
Em altitudes mais elevadas, essa névoa se condensa, formando uma geada brilhante no topo das montanhas. Maxwell Montes, o pico mais alto de Vênus, está a uma altitude de 11 km, 3 km mais alto que o Monte Everest.
Se a neve genuinamente cai sobre Vênus ainda é desconhecido, mas é certamente possível. Chuvas de ácido sulfúrico já foram observadas no planeta, bem como chuva “virga”, que evapora antes de atingir o solo, como acontece em florestas tropicais da Terra.
É improvável que os olhos humanos vejam a superfície de Vênus diretamente em breve, mas uma coisa é muito provável: tanto sulfeto de chumbo quanto sulfeto de bismuto têm uma cor acinzentada com brilho metálico, o que significa que os cumes das montanhas de Vênus são provavelmente lindos, ainda mais à luz do sol. Quem sabe daqui a algumas centenas de anos, os picos das montanhas de Vênus se tornem uma popular atração turística.
E Vênus não é o único corpo celeste com precipitação estranha. Em Marte, a neve é feita de dióxido de carbono. Esta é mais provável que vejamos com nossos próprios olhos mais cedo na história.

 Fonte: [HuffingtonPost, Discovery, SmithSonian]

Três planetas na zona habitável de uma estrela

Uma equipe de astrônomos combinou novas observações de Gliese 667C e revelou um sistema com pelo menos seis planetas.

© ESO (ilustração do sistema Gliese 667C)

Três destes planetas são super-Terras orbitando em torno da estrela numa região onde a água pode existir sob forma líquida, o que torna estes planetas bons candidatos à presença de vida. Este é o primeiro sistema descoberto onde a zona habitável se encontra repleta de planetas.

A Gliese 667C é uma estrela muito estudada. Com cerca de um terço da massa do Sol, faz parte de um sistema estelar triplo conhecido como Gliese 667 (também referido como GJ 667), situado a 22 anos-luz de distância na constelação do Escorpião. Encontra-se muito próximo de nós (na vizinhança solar), muito mais próximo do que os sistemas estelares investigados com o auxílio de telescópios tais como o telescópio espacial caçador de planetas, o Kepler.
Estudos anteriores da Gliese 667C descobriram que a estrela acolhe três planetas, situando-se um deles na zona habitável. Agora, uma equipe de astrônomos liderados por Guillem Anglada-Escudé da Universidade de Göttingen, Alemanha e Mikko Tuomi da Universidade de Hertfordshire, Reino Unido, voltaram a estudar o sistema, analisando novamente os dados anteriores e acrescentando ao cénario já conhecido algumas observações novas do HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, no Chile, e dados de outros telescópios. Encontraram evidências da existência de até sete planetas em torno da estrela. Estes planetas orbitam a terceira estrela mais tênue do sistema estelar triplo. Os outros dois sóis seriam visíveis como um par de estrelas muito brilhantes durante o dia e durante a noite dariam tanta luz como a Lua Cheia. Os novos planetas descobertos preenchem por completo a zona habitável de Gliese 667C, uma vez que não existem mais órbitas estáveis onde um planeta poderia existir à distância certa.
“Sabíamos, a partir de estudos anteriores, que esta estrela tinha três planetas e por isso queríamos descobrir se haveria mais algum”, diz Tuomi. “Ao juntar algumas observações novas e analisando outra vez dados já existentes, conseguimos confirmar a existência desses três e descobrir mais alguns. Encontrar três planetas de pequena massa na zona habitável de uma estrela é algo muito excitante!”.
Três destes planetas são super-Terras, planetas com mais massa do que a Terra mas com menos massa do que Urano ou Netuno, que se encontram na zona habitável da estrela, uma fina concha em torno da estrela onde a água líquida pode estar presente, se estiverem reunidas as condições certas. Esta é a primeira vez que três planetas deste tipo são descobertos nesta zona num mesmo sistema. No Sistema Solar, Vênus orbita próximo do limite mais interior da zona habitável e Marte está próximo do limite exterior. O tamanho preciso da zona habitável depende de muitos fatores.

“O número de planetas potencialmente habitáveis na nossa Galáxia é muito maior se esperarmos encontrar vários em torno de cada estrela de pequena massa, em vez de observarmos dez estrelas à procura de um único planeta potencialmente habitável, podemos agora olhar para uma só estrela e encontrar vários planetas”, acrescenta o co-autor Rory Barnes (Universidade de Washington, EUA).
Sistemas compactos em torno de estrelas do tipo do Sol são bastante abundantes na Via Láctea. Em torno dessas estrelas, os planetas que orbitam muito próximo da estrela hospedeira são muito quentes e dificilmente serão habitáveis. No entanto, isso já não se verifica para estrelas muito mais frias e tênues, tais como Gliese 667C. Neste caso, a zona habitável situa-se inteiramente dentro duma órbita do tamanho da de Mercúrio, ou seja muito mais próxima da estrela que no nosso Sistema Solar. O sistema Gliese 667C é o primeiro exemplo de um sistema onde uma estrela de baixa massa abriga vários planetas potencialmente rochosos na zona habitável.
O cientista do ESO responsável pelo HARPS, Gaspare Lo Curto, comenta: “Este interessante resultado foi possível graças ao poder do HARPS e do seu software associado e também o grande valor do arquivo do ESO. É muito bom ter vários grupos de investigação independentes explorarando este instrumento único, conseguindo atingir uma precisão tão extraordinária”.
Anglada-Escudé conclui: ”Estes novos resultados sublinham o quão valioso pode ser re-analisar dados e combinar resultados de equipes diferentes e de telescópios diferentes”.

Fonte: ESO

Uma surpresa ao redor de um buraco negro

O interferômetro do Very Large Telescope (VLT) do ESO obteve as observações mais detalhadas até hoje da poeira situada em torno do enorme buraco negro que se encontra no centro de uma galáxia ativa.

© ESO (ilustração dos arredores do buraco negro de elevada massa)

Em vez de encontrar toda a poeira brilhante num toro em forma de rosquinha circundando o buraco negro, os astrônomos descobriram que muita desta poeira se encontra acima e abaixo do toro. Estas observações mostram que a poeira está sendo empurrada para longe do buraco negro sob a forma de vento frio; uma descoberta surpreendente que desafia as atuais teorias e nos diz como é que um buraco negro de elevada massa evolui e interage com o meio que o circunda.

Nos últimos vinte anos, os astrônomos descobriram que quase todas as galáxias têm um enorme buraco negro no seu centro. Alguns destes buracos negros estão em fase de crescimento sugando matéria do meio circundante e dando origem neste processo aos objetos mais energéticos do Universo: os núcleos ativos de galáxias (NAGs). As regiões centrais destas brilhantes centrais de energia encontram-se rodeadas por "rosquinhas" de poeira cósmica arrancada do espaço circundante, um pouco como a água dá origem a um redemoinho em torno do ralo de uma pia. A poeira cósmica é composta por grãos de silicatos e grafite, minerais que são igualmente abundantes na Terra. A fuligem é muito semelhante à grafite da poeira cósmica, embora o tamanho dos grãos na fuligem seja dez ou mais vezes maior que o tamanho típico dos grãos de grafite cósmico. Pensa-se que a maior parte da intensa radiação infravermelha emitida pelos NAGs tem origem nestes toros.
No entanto, novas observações de uma galáxia ativa próxima chamada NGC 3783, obtidas por uma equipe internacional de astrônomos, com o auxílio do Interferômetro do Very Large Telescope (VLTI) no Observatório do Paranal do ESO, no Chile, surpreenderam a equipe. O VLTI é formado pela combinação dos quatro telescópios principais do VLT, de 8,2 metros, ou pela combinação dos quatro Telescópios Auxiliares móveis, de 1,8 metros. Utiliza-se uma técnica chamada interferometria, onde instrumentação sofisticada combina numa única observação a luz coletada pelos vários telescópios. Nesta técnica não são produzidas imagens propriamente ditas, que aumenta drasticamente o nível de detalhes que se podem medir nos dados, comparável ao que um telescópio espacial com um diâmetro de 100 metros permitiria. Embora a poeira quente, com uma temperatura de cerca de 700 a 1.000 graus Celsius, apresente, de fato, a forma de um toro como o esperado, encontraram-se igualmente enormes quantidades de poeira mais fria acima e abaixo do toro principal. A poeira mais quente foi mapeada com o auxílio do instrumento AMBER do VLTI, nos comprimentos de onda do infravermelho e as novas observações aqui descritas utilizaram o instrumento MIDI nos comprimentos de onda do infravermelho entre os 8 e os 13 mícrons.
Como explica Sebastian Hönig (University of California Santa Barbara, USA e Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemanha), autor principal do artigo que descreve estes resultados, “Esta é a primeira vez que conseguimos combinar observações detalhadas no infravermelho médio da poeira fria,isto é, à temperatura ambiente, em torno de um NAG com observações igualmente detalhadas da poeira muito quente. Estas observações representam igualmente a maior coleção de dados de um NAG obtidos no infravermelho pelo método de interferometria, publicados até hoje”.
A poeira recém descoberta forma um vento frio que sopra para longe do buraco negro. Este vento deve desempenhar um papel importante na relação complexa entre o buraco negro e o meio circundante. O buraco negro sacia o seu apetite devorador com material circundante, mas a intensa radiação que produz nesse processo parece estar ao mesmo tempo afastando o material. Não é ainda claro como é que estes dois processos interagem, permitindo ao buraco negro crescer e evoluir no coração das galáxias, mas a presença de um vento de poeira acrescenta uma nova peça a este cenário.
De modo a investigar as regiões centrais de NGC 3783, os astrônomos necessitaram de combinar o poder dos telescópios principais do Very Large Telescope. Utilizando estes telescópios em uníssono formamos um interferômetro que consegue obter uma resolução equivalente à de um telescópio de 130 metros de diâmetro.
Outro membro da equipe, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Alemanha), explica, ”Ao combinarmos a excelente sensibilidade dos grandes espelhos do VLT pelo método da interferometria, conseguimos coletar radiação suficiente para observar objetos tênues, o que nos permite estudar uma região tão pequena quanto a distância do Sol à estrela mais próxima, e isto numa galáxia a dezenas de milhões de anos-luz de distância. Nenhum outro sistema óptico ou infravermelho atualmente em existência seria capaz deste feito”.
Estas novas observações podem levar a alterações na compreensão dos NAGs. Temos agora uma evidência direta de que a poeira está sendo empurrada pela radiação intensa.  Os modelos que prevêem como é que a poeira se distribui e como é que os buracos negros crescem e evoluem têm que, a partir de agora, levar em conta este efeito recém descoberto. 
Hönig conclui, “Tenho uma grande expectativa ao MATISSE, que permitirá combinar os quatro telescópios principais do VLT ao mesmo tempo e observar simultaneamente no infravermelho próximo e médio, o que nos dará dados muito mais detalhados”. O MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment), um instrumento de segunda geração para o VLTI, está atualmente sendo construído.

Este trabalho foi publicado hoje na revista especializada Astrophysical Journal.

Fonte: ESO

10 tipos surpreendentes de estrela

Algumas são velozes, algumas são simplesmente gigantes e outras desafiam quase todas as leis da física: conheça a seguir 10 tipos impressionantes de estrelas.

10 - HIPERGIGANTES

 Estrelas desse tipo fazem o sol parecer uma bolinha de gude. A maior que conhecemos (NML Cygni) tem um raio 1.650 vezes maior que o dele – ou de 7,67 Unidades Astronômicas (1 UA = 149 597 871 km). Para se ter uma ideia, Júpiter orbita a 5,23 UA do sol. Por causa de seu tamanho absurdo, as estrelas hipergigantes vivem “apenas” cerca de 24 milhões de anos ou menos.
A hipergigante Betelgeuse, que fica na constelação de Órion, deve se tornar uma supernova dentro dos próximos 200 mil anos e, quando isso acontecer, ficará mais brilhante que a lua durante um ano.

9 - HIPERVELOZES

Ao se deslocar para perto do centro de uma galáxia, algumas estrelas são ejetadas a altíssimas velocidades (2 ou 3 milhões de quilômetros por hora), percorrendo distâncias inimagináveis até o final de suas vidas.

8 - CEFEIDAS

Essas estrelas normalmente têm massa 5 a 20 vezes maior que a do sol e, curiosamente, crescem e diminuem em intervalos regulares (como se estivessem pulsando). Por causa da forte pressão exercida por seus núcleos, elas aumentam de tamanho; quando a pressão começa a diminuir, elas se “contraem”. O ciclo continua até a estrela morrer.

7- ANÃS NEGRAS

Se uma estrela for pequena demais para explodir como uma supernova ou se tornar uma estrela de nêutrons, ela se transforma em uma “anã branca” – uma estrela extremamente densa e quase sem brilho, que já gastou seu combustível e que não tem mais fissão nuclear ocorrendo em seu núcleo. Com o passar do tempo, as anãs brancas começam a se resfriar e, em algum momento, devem param de emitir luz ou calor – e se tornam “anãs negras”. Contudo, como esse processo é muito demorado, acredita-se que não existam (ainda) anãs negras no universo – o sol levaria 14,5 bilhões de anos para se tornar uma.

6 - ESTRELA EM CONCHA

Devido à força centrífuga gerada por sua rotação, as estrelas são levemente “achatadas”. Dependendo da sua proporção, uma estrela pode gerar uma força centrífuga tão intensa que acaba assumindo uma forma oval, parecida com a de uma bola de futebol americano. Ao redor do seu “equador”, elas emitem grandes volumes de matéria, formando uma espécie de “concha de gás”. Na foto acima, a nuvem branca em torno da estrela Alfa Eridan é a “concha”.

5 - ESTRELA DE NEUTRÔNS

Mais densas que o núcleo de um átomo e com poucas dezenas de quilômetros de diâmetro, as estrelas de nêutrons são resultado de uma supernova (estrela 10 ou mais vezes maior que o sol e que entrou em colapso e explodiu). Qualquer átomo que se aproxime delas é imediatamente “despedaçado” e suas partículas são reorganizadas sob a forma de nêutrons – processo que libera uma quantidade considerável de energia. Se um asteroide de tamanho médio colidir com uma estrela de nêutrons, o choque vai emitir uma onda de raios gama com muito mais energia do que a que o sol produzirá durante toda a sua vida. Assim, mesmo a centenas de anos-luz, uma estrela de nêutrons representaria uma ameaça considerável à vida na Terra.

4 - ESTRELA DE ENERGIA NEGRA

Hipoteticamente, quando uma estrela grande entra em colapso, ela não se transforma em um buraco negro, mas o tempo-espaço se transforma em energia negra – essa estranha teoria, veja só, é uma alternativa à dos buracos negros, que é mais “popular” – mas nem por isso isenta de falhas. Graças a princípios da mecânica quântica, a estrela de energia negra teria uma propriedade especial: fora de seu horizonte de evento (ligação entre tempo-espaço além da qual um evento não pode afetar um observador externo), ela atrairia matéria; dentro, ela repeliria toda a matéria, pois a energia negra tem uma espécie de “gravidade negativa”.
Ainda de acordo com essa mesma teoria, se um elétron ultrapassar o horizonte de evento de uma estrela de energia negra, ele será convertido em um pósitron (“anti-elétron”) e ejetado. Se essa partícula colidir com um elétron, as duas serão aniquiladas e irão liberar energia. Acredita-se que esse fenômeno ocorre em larga escala no centro de galáxias, o que explicaria por que tanta radiação é emitida dessas regiões.

3 - ESTRELA DE FERRO

 No interior de estrelas, ocorre um processo de fusão nuclear, em que elementos leves se fundem e formam elementos mais pesados, e assim sucessivamente, liberando energia a cada etapa. O caminho normalmente é o seguinte: hélio para carbono, carbono para oxigênio, oxigênio para neon, neon para silício e, finalmente, silício para ferro – gerar ferro demanda mais energia do que é liberada, por isso é a etapa final. Contudo, a maioria das estrelas morre antes de começar a fundir carbono ou, quando chegam a esse ponto, acabam virando supernovas pouco depois.
Uma estrela de ferro, como o próprio nome sugere, seria composta puramente por ferro, mas paradoxalmente ainda continuaria liberando energia, graças ao “efeito túnel” da mecânica quântica, em que uma partícula atravessa barreiras que normalmente seria incapaz de atravessar – é como se você atirasse uma bolinha contra uma parede e, ao invés de quicar, ela passasse através dela. O ferro tem uma espécie de barreira, e é por isso que fundi-lo demanda tanta energia. Com o efeito túnel, porém, seria possível realizar essa fusão praticamente sem gastar energia.
Como tanto o efeito túnel quanto o ferro são relativamente raros, estima-se que levará 10¹⁵⁰³ anos até que uma estrela de ferro apareça.

2 - QUASE ESTRELA

 Quando uma estrela hipergigante entra em colapso, ela normalmente se transforma em um buraco negro com uma massa dez vezes maior do que a do sol. Até aí, sem problemas. Contudo, como explicar os buracos negros encontrados nos centros das galáxias, bilhões de vezes mais massivos? A ideia de que um buraco negro “pequeno” pode absorver matéria e crescer procede, mas não se aplica, pois o processo levaria muito tempo – e, acredita-se, os buracos negros gigantes se formaram durante os primeiros bilhões de anos do universo.
Uma teoria sugere que, durante essa fase, havia estrelas ainda maiores do que as hipergigantes, compostas basicamente por hélio e hidrogênio, que entraram em colapso e formaram buracos negros gigantescos (que teriam se fundido e dado origem aos dos centros de galáxias).
Outra teoria aposta nas “quase-estrelas”, resultado do colapso de nuvens de hélio e hidrogênio que existiam no começo do universo. Se a nuvem de matéria que deu origem a esses corpos (que teriam um brilho de bilhões de sóis) fosse densa o bastante, seria capaz de suportar a explosão das quase-estrelas, que absorveriam essa imensa quantidade de matéria e dariam origem aos buracos negros extremamente massivos.

1- ESTRELA DE BÓSON

Existem, basicamente, dois tipos de partículas no universo: os bósons (que carregam forças, como fótons e glúons) e férmions (elementais e compostas, como elétrons, nêutrons e quarks). Em uma analogia bastante simples, férmions são como construções, incapazes de ocupar um mesmo ponto no espaço, e bósons são como fantasmas, capazes de ocupar um mesmo ponto no espaço (embora tenham massa, ao contrário de supostos espíritos). Todas as estrelas que conhecemos são compostas de férmions, mas teoricamente seria possível que existissem estrelas de bósons. Como essas partículas podem ocupar um único ponto, bilhões delas poderiam se unir e, mesmo que cada uma tenha uma massa desprezível, o conjunto teria uma massa considerável e, principalmente, concentrada – gerando um fortíssimo campo gravitacional. Acredita-se que, se esse tipo de estrela existe, será encontrado no centro de galáxias.

Fonte: [Listverse]

Buraco negro é flagrado cochilando

Quase uma década atrás, o Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, capturou sinais do que parecia ser um buraco negro se alimentando de gás no centro da galáxia do Escultor, também conhecida como NGC 253, a 13 milhões de anos-luz de distância – uma das mais próximas galáxias de formação estelar da nossa, a Via Láctea.
Agora, o telescópio NuSTAR, também da NASA, observou o mesmo buraco negro e o encontrou adormecido.

 

“Nossos resultados sugerem que o buraco negro esteve dormente nos últimos 10 anos”, disse Bret Lehmer, da Universidade Johns Hopkins (EUA), membro da NASA e principal autor do estudo. “Novas observações periódicas com Chandra e NuSTAR devem nos dizer, inequivocamente, se o buraco negro acordar novamente. Se isso acontecer nos próximos anos, esperamos estar assistindo”.
O buraco negro adormecido tem cerca 5 milhões de vezes a massa do nosso sol, e encontra-se no centro da galáxia do Escultor. A Via Láctea é mais tranquila do que a galáxia do Escultor: faz muito menos novas estrelas, e seu buraco negro gigante, que tem cerca de 4 milhões de vezes a massa do nosso sol, também está cochilando.
“Os buracos negros se alimentam de materiais que os circundam. Quando estão sem este combustível, eles ficam dormentes”, explica a coautora da pesquisa, Ann Hornschemeier, da NASA. “NGC 253 é um pouco incomum, porque seu buraco negro gigante está dormindo no meio de uma enorme atividade de formação de estrelas ao redor dele”.

Acordado ou dormindo?

Os resultados das observações estão ensinando os astrônomos como as galáxias crescem ao longo do tempo. Eles acreditam que quase todas as galáxias abrigam buracos negros supermassivos em seus corações. Na maioria delas, os buracos negros crescem na mesma taxa que novas estrelas se formam, até que a explosão de radiação dos buracos negros “desliga” a formação de estrelas.
No caso da galáxia do Escultor, os astrônomos não sabem se a formação de estrelas está diminuindo ou aumentando.
“O crescimento do buraco negro e a formação de estrelas muitas vezes caminham lado a lado em galáxias distantes”, disse Daniel Stern, coautor e cientista do projeto NuSTAR. “É um pouco surpreendente o que está acontecendo aqui, mas temos dois potentes telescópios de raios-X complementares para estudar o caso”.
Chandra observou os primeiros sinais do que parecia ser um buraco negro supermassivo se alimentando no coração da galáxia do Escultor em 2003. Conforme materiais caíam no buraco negro, ele se aquecia dezenas de milhões de graus e brilhava – brilho que os telescópios da agência espacial podem detectar.
Então, em setembro e novembro de 2012, Chandra e NuSTAR observaram a mesma região ao mesmo tempo. As observações de NuSTAR, mais potentes, permitiram aos pesquisadores dizer conclusivamente que o buraco negro não estava absorvendo materiais.
Em outras palavras, o buraco negro parecia ter caído no sono. Outra possibilidade é que o buraco negro não estava realmente acordado 10 anos atrás, e o que Chandra observou foi uma fonte diferente de raios-X. Observações futuras com ambos os telescópios devem resolver o enigma.

Fonte ultraluminosa de raios-X

As novas observações também revelaram um objeto menor que os pesquisadores foram capazes de identificar como uma “fonte ultraluminosa de raios-X” (ULX, na sigla em inglês), que são espécies de buracos negros que se alimentam de materiais de uma estrela parceira. Eles brilham mais intensamente do que os buracos negros típicos gerados a partir de estrelas moribundas, mas são mais fracos e distribuídos de forma mais aleatória do que os buracos negros supermassivos nos centros de grandes galáxias.
Os astrônomos ainda estão trabalhando para compreender o tamanho, a origem e a física das ULXs.

[ScienceDaily]

Descoberto novo tipo de estrela variável

Com o auxílio do telescópio suíço Euler de 1,2 metros, instalado no Observatório de La Silla no Chile, astrônomos descobriram um novo tipo de estrela variável.

© ESO (aglomerado estelar NGC 3766)

A descoberta baseou-se na detecção de pequeníssimas variações no brilho de algumas estrelas de um aglomerado. As observações revelaram propriedades destas estrelas anteriormente desconhecidas, que desafiam as atuais teorias e levantam questões sobre a origem das variações.

Os suíços são famosos pela sua arte em criar peças tecnológicas extremamente precisas. Sem fugir desta regra, uma equipe de suíços do Observatório de Genebra acaba de atingir uma precisão extraordinária utilizando um telescópio relativamente pequeno, de 1,2 metros, num programa de observação que se estendeu ao longo de muitos anos. A equipe descobriu uma nova classe de estrelas variáveis ao medir variações minúsculas do brilho estelar.
Os novos resultados baseiam-se em medições regulares do brilho de mais de três mil estrelas no aglomerado estelar aberto NGC 3766 durante um período de sete anos. Trinta e seis destas estrelas seguem um padrão inesperado, mostram minúsculas variações regulares do seu brilho ao nível de 0,1% do brilho normal das estrelas. Estas variações têm períodos compreendidos entre 2 e 20 horas. As estrelas são um pouco mais quentes e mais brilhantes que o Sol, mas tirando isso parecem perfeitamente normais. Esta nova classe de estrelas variáveis ainda não tem nome.

O aglomerado estelar NGC 3766 foi um dos vários aglomerados incluídos neste enorme programa de monitoramento. Ele situa-se a cerca de 7000 anos-luz de distância na constelação austral do Centauro e estima-se que tenha cerca de 20 milhões de anos de idade.
O nível de precisão das medições foi duas vezes superior ao conseguido em estudos semelhantes com outros telescópios, e suficiente para revelar estas pequenas variações pela primeira vez.
“Chegamos a este nível de sensibilidade graças à alta qualidade das observações combinada com uma análise dos dados extremamente cuidadosa, mas também porque levamos a cabo um extenso programa de observação que durou sete anos. Provavelmente não teria sido possível obter tanto tempo de observação num telescópio maior”, diz Nami Mowlavi, líder da equipe de pesquisa.
Muitas estrelas são conhecidas como variáveis ou pulsantes, porque o seu brilho aparente varia com o tempo. O modo como o brilho destas estrelas varia depende das propriedades do seu interior. Este fenômeno permitiu o desenvolvimento de um ramo da astrofísica chamado astrosismologia, onde os astrônomos “ouvem” estas vibrações estelares, no intuito de compreenderem as propriedades físicas das estrelas e o seu funcionamento interno.
“A existência desta nova classe de estrelas variáveis constitui por si só um desafio aos astrofísicos. Os modelos teóricos atuais prevêem que sua luz não deveria sequer variar de maneira periódica, por isso os nossos esforços atuais estão focados em descobrir mais sobre o comportamento deste novo tipo tão estranho de estrelas”, diz Sophie Saesen, também membro da equipe.
Embora a causa da variabilidade permaneça um mistério, existe uma pista importante: algumas das estrelas têm uma rotação muito rápida. Giram a velocidades mais elevadas do que metade da sua velocidade crítica, que é o limite a partir do qual as estrelas se tornam instáveis e lançam matéria para o espaço.
“Nestas condições, a rotação rápida terá um impacto importante nas propriedades internas das estrelas, no entanto ainda não conseguimos modelar as variações de luz adequadamente. Esperamos que a nossa descoberta encoraje especialistas a estudar este assunto, no sentido de percebermos a origem destas misteriosas variações”, explica Mowlavi.

Fonte: ESO

Deixando o Sistema Solar, Voyager segue em busca do meio interestelar

O primeiro objeto terráqueo a deixar o Sistema Solar. A candidata é a Voyager 1, sonda de exploração espacial lançada há 35 anos pela Nasa. A possibilidade de que ela já houvesse chegado ao espaço interestelar foi aventada em estudo publicado em março, na revista Geophysical Research Letters. Mas grande parte da comunidade científica, inclusive a agência espacial americana, acredita que a viajante ainda não tenha atravessado a fronteira. Segundo estimativas, o marco poderá ser comemorado em menos de uma década.

Com base no relatório, cuja autoria principal recai sobre o astrônomo Bill Webber, professor da Universidade Estadual do Novo México, a União Americana de Geofísica chegou a anunciar o feito como definitivo, para logo se corrigir e descrever a posição da Voyager como uma nova região do espaço. A agitação na comunidade científica foi imediata, e a Nasa apressou-se em declarar que o limite do Sistema Solar ainda não havia sido cruzado. Desde então, viu-se aumentada a expectativa dessa confirmação e do que a Voyager encontrará no desconhecido.

Transição
Para o doutor em Astrofísica Alexandre Zabot, professor da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), não há um ponto que marque o fim do Sistema Solar. Ele fala em uma área de transição, passando de uma região onde o Sol é a maior influência para uma região onde as outras estrelas exercem esse papel. “Atualmente, as Voyagers estão nessa região de transição”, diz, referindo-se às sondas 1 e 2 - que distam 3 bilhões de quilômetros entre si.

A Voyager 1 está a 18,4 bilhões de quilômetros da Terra. Apesar de ter sido enviada ao espaço duas semanas depois da Voyager 2, realizou trajetória elíptica que a colocou em vantagem na missão interestelar e, por isso, recebeu o número 1.

Zabot acredita que há consenso na classe científica quanto ao não ingresso da sonda no espaço interestelar. A dúvida, explica o astrofísico, reside no desconhecimento quanto ao tamanho da região de transição. Enquanto o fim não for alcançado, restará a dúvida se as Voyagers estão mais perto da parte de fora do Sistema Solar ou da parte de dentro.

“Sabemos que, quando este momento chegar, o campo magnético não será mais o do Sol, e as principais partículas também não serão mais oriundas dele, mas esse é um momento que ainda não chegou”, afirma.

As estimativas do tempo restante para o meio interestelar são imprecisas. Zabot entende que, com base em modelos e observações astronômicas, é possível aguardar que a passagem por essa região ocorra nos próximos anos, em menos de uma década. Em dezembro, Edward Stone, cientista do projeto Voyager, declarou que a aposta da Nasa é de alguns meses a dois anos.

Surpresas
Após as espaçonaves deixarem a região dominada pelo Sol, será possível analisar os dados obtidos e declarar, oficialmente, em que faixa de distâncias acaba o Sistema Solar. Essa será apenas mais uma das conquistas proporcionadas pela Voyager, entre aquelas que ainda são aguardadas com certa curiosidade.

Zabot acredita que o meio interestelar seja muito mais calmo do que o ambiente do Sistema Solar, devido a menor quantidade de partículas encontradas e a sua velocidade. Outro ponto aguardado refere-se ao campo magnético, o qual, não sendo mais governado pelo Sol, pode ser mais irregular.

“Podemos ter surpresas, mas não se sabe quais serão. Seria interessante que as tivéssemos, pois poderíamos aprender muito a partir delas”, afirma o astrofísico, lembrando que a Ciência respira surpresas.

Vento solar
O principal indicativo considerado para declarar completa a transição das sondas à zona interestelar está no chamado vento solar, que são as partículas emitidas pelo astro (prótons e elétrons, principalmente). A Voyager 1 detectou uma queda abrupta de velocidade do vento solar, ou seja, um declínio da intensidade de partículas energéticas vindas do Sol. O fato aponta para uma aproximação da sonda do meio interestelar.

Conforme Zabot, todas as estrelas emitem essas partículas a partir de suas atmosferas, atingindo os planetas. No caso da Terra, podem danificar satélites ou afetar a saúde de astronautas em órbita se não estiverem bem protegidos. “As auroras boreais e austrais também são causadas por elas”, exemplifica.

Missão cumprida
A Voyager 1 foi lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977, com a missão de visitar e estudar Júpiter e Saturno, os dois maiores planetas do Sistema Solar. Juntas, as sondas 1 e 2 revelaram detalhes dos anéis de Saturno, descobriram os anéis de Júpiter e passaram ainda por Urano, Netuno e 48 luas.

A missão para a qual foi criada concluiu-se em 1980, mas a Voyager 1 segue enviando informações importantes, embora a comunicação com a Terra esteja cada vez mais lenta - os dados transmitidos à Nasa demoram mais de 16 horas para serem detectados.

Para Alexandre Zabot, surpreende a capacidade dos equipamentos a bordo continuarem funcionando, inclusive as antenas que permitem a comunicação com a Terra. “Guardadas as devidas proporções, a tecnologia a bordo das espaçonaves Voyager é muito avançada e robusta, mesmo tendo sido feita há quase quatro décadas”, conclui.

O que é gravidade?

A gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro. Por causa dela, maçãs caem em direção ao solo, e os planetas do nosso sistema orbitam o sol. Quanto maior a massa de um objeto, mais forte sua atração gravitacional.

A gravidade é uma das quatro forças fundamentais da natureza, juntamente com as forças eletromagnética, forte e fraca.

As forças eletromagnéticas descrevem os fenômenos elétricos e magnéticos, as forças fracas são aquelas que explicam os processos de decaimento radiativo, tais como o decaimento nuclear e de várias partículas “estranhas”, e as forças fortes são aquelas responsáveis pelos fenômenos que ocorrem a curta distância no interior do núcleo atômico.

 

A gravidade é o que nos faz ter peso. Quando nos pesamos, a balança indica o quanto a gravidade está agindo em nosso corpo. A fórmula para determinar o peso de qualquer objeto ou pessoa é: peso é igual a massa vezes a gravidade. Na Terra, a gravidade é uma constante de 9,8 metros por segundo ao quadrado, ou 9,8 m/s².
Historicamente, filósofos como Aristóteles pensavam que objetos mais pesados aceleravam em direção ao chão mais rápido. Experimentos posteriores, no entanto, mostraram que este não era o caso. A razão pela qual uma pluma cai mais lentamente do que uma bola de boliche é por causa da resistência do ar, que atua na direção oposta à da aceleração devido à gravidade.

Newton, pai da gravidade

Sir Isaac Newton foi o físico que desenvolveu a Teoria da Gravitação Universal, na década de 1680. Ele descobriu que a gravidade atua sobre toda a matéria e é uma função de massa e distância.
Todo objeto atrai todos os outros objetos com uma força que é proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A equação é geralmente expressa como:
“Fg = G (m1 ∙ m2) / r2” sendo que

• Fg é a força gravitacional;
• m1 e m2 são as massas dos dois objetos;
• r é a distância entre os dois objetos;
• G é a constante gravitacional universal.
• A equação de Newton funciona muito bem para prever de que maneira objetos como os planetas do sistema solar se comportam.
  

  Einstein, generalizador da gravidade

  Newton publicou seu trabalho sobre a gravitação em 1687. Suas ideias reinaram como a melhor explicação até que Albert Einstein veio com a sua Teoria Geral da Relatividade, em 1915.
  Na teoria de Einstein, a gravidade não é uma força, mas sim a consequência do fato de que deforma o espaço-tempo da matéria. Uma previsão da relatividade geral é que a luz se desvia em torno de objetos maciços.
  Com sua brilhante ideia de que tempo e espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados, Einstein acabou redefinindo a teoria de Newton, ligando massa e gravidade ao espaço-tempo.
  Segundo a Teoria Geral da Relatividade, em alguns tipos de brinquedo comuns em parques de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na cadeira pela força centrífuga, como se houvesse uma “gravidade artificial”. A gravidade real também funciona assim – o sol curva tanto o espaço ao seu redor que mantém a Terra em sua órbita, como se ela estivesse “grudada na cadeira” (a mesma ideia explica porque estamos “presamos” ao chão do planeta e não “caímos” para o espaço profundo – por causa da curvatura criada pela Terra no espaço ao seu redor).
  Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade, mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de “curvatura no tecido espaço-tempo”.
  
  

  Curiosidades

• A gravidade na lua é cerca de 16% do que na Terra, Marte tem cerca de 38% da atração da Terra, enquanto o maior planeta do sistema solar, Júpiter, tem 2,5 vezes a gravidade da Terra.
• Embora ninguém tenha “descoberto” a gravidade, reza a lenda que o famoso astrônomo Galileu Galilei fez alguns dos primeiros experimentos com gravidade, derrubando bolas da Torre de Pisa para ver quão rápido elas caíam.
• Isaac Newton tinha apenas 23 anos e estava voltando da universidade quando percebeu uma maçã caindo em seu jardim e começou a desvendar os mistérios da gravidade (no entanto, é provavelmente um mito que a maçã tenha caído na sua cabeça – é mais possível que o acontecimento tenha apenas despertado a ideia no físico).
• Uma das primeiras medidas da Teoria da Relatividade de Einstein foi o desvio da luz das estrelas perto do sol durante um eclipse solar em 29 de maio de 1919.
• Buracos negros são estrelas maciças colapsadas com uma gravidade tão forte que nem a luz consegue escapar deles.
• A Teoria Geral da Relatividade de Einstein é incompatível com a mecânica quântica, o conjunto de leis bizarras que governa o comportamento das partículas minúsculas, como fótons e elétrons, que compõem o universo.
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• [LiveScience, UFRGS, Abril]
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O exoplaneta mais leve já encontrado?

Uma equipe de astrônomos utilizou o Very Large Telescope (VLT) do ESO para obter a imagem de um objeto tênue que se desloca próximo de uma estrela brilhante.

© ESO/VLT (imagem do exoplaneta HD 95086 b)

Com uma massa estimada em quatro a cinco vezes a massa de Júpiter, este pode bem ser o planeta com menos massa a ser observado fora do Sistema Solar de forma direta. A descoberta é uma contribuição importante ao estudo da formação e evolução de sistemas planetários.

Embora quase um milhar de exoplanetas tenham sido até agora detectados indiretamente, a maioria dos quais pelo método dos trânsitos ou das velocidades radiais, e muitos mais candidatos aguardem confirmação, apenas para cerca de uma dúzia de exoplanetas foi possível obter imagens diretamente. Nove anos depois do Very Large Telescope ter capturado a primeira imagem de um exoplaneta, o companheiro planetário da anã marrom 2M1207, a mesma equipe obteve agora a imagem do que parece ser o mais leve destes objetos observado até agora. Fomalhaut b pode ter uma massa menor, mas o seu brilho parece estar contaminado pela luz refletida pela poeira circundante, o que torna incerta uma determinação precisa da massa.
“Obter imagens de planetas de forma direta requer técnicas extremamente complexas, utilizando os instrumentos mais avançados, estejam eles no solo ou no espaço”, diz Julien Rameau (Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble, França), autor principal do artigo científico que descreve a descoberta. “Apenas alguns planetas foram até agora observados diretamente, o que faz de cada descoberta um importante marco no caminho da compreensão dos planetas gigantes e da sua formação”.
Nas novas observações, o provável planeta aparece como um ponto tênue mas bem definido próximo da estrela HD 95086. Uma observação posterior mostrou também que o objeto se desloca lentamente com a estrela ao longo do céu, o que sugere que este corpo, designado por HD 95086 b, está em órbita em torno da estrela. O seu brilho indica igualmente que terá um massa de apenas quatro a cinco vezes a massa de Júpiter.
A equipe usou o NACO, o instrumento de óptica adaptativa montado num dos telescópios principais do Very Large Telescop. Este instrumento permite obter imagens muito nítidas, ao corrigir os efeitos de distorção na imagem devido à turbulência atmosférica. As observações foram feitas no infravermelho com uma técnica chamada imagem diferencial, que faz aumentar o contraste entre o planeta e a ofuscante estrela hospedeira.
O planeta recém descoberto orbita a jovem estrela HD 95086 a uma distância de cerca de 56 vezes a distância entre a Terra e o Sol, o que corresponde a duas vezes a distância entre o Sol e Netuno. A estrela propriamente dita tem um pouco mais de  massa do que o Sol e encontra-se rodeada por um disco de detritos. Estas propriedades permitiram aos astrônomos identificá-la como um candidato ideal a possuir planetas jovens de grande massa em sua órbita. O sistema situa-se a cerca de 300 anos-luz de distância da Terra.
A juventude da estrela, com apenas 10 a 17 milhões de anos, levou os astrônomos a pensar que este novo planeta se formou muito provavelmente, no interior do disco gasoso e poeirento que a circunda. “A sua posição atual levanta questões relativas ao processo de formação. O planeta pode ter crescido ao assimilar rochas que formaram o núcleo sólido e depois acumulando lentamente gás do meio circundante de modo a formar a atmosfera densa ou então, começou a formar-se a partir de uma acumulação de matéria gasosa com origem em instabilidades gravitacionais no disco”, explica Anna-Marie Lagrange, outro membro da equipe. “Interações entre o planeta e o disco propriamente dito, ou até outros planetas, podem ter feito deslocar o planeta do local onde nasceu”.
Outro membro da equipe, Gaël Chauvin, conclui, “O brilho das estrelas dá a HD 95086 b uma temperatura à superfície estimada de cerca de 700 graus Celsius, o que é suficientemente frio para que vapor de água e possivelmente metano existam na atmosfera. Este será um belo objeto para estudar com o futuro instrumento SPHERE, a ser montado no VLT. Talvez possamos até revelar planetas interiores no sistema, se eles existirem”. O SPHERE é um instrumento de óptica adaptativa de segunda geração, que será instalado no VLT no final de 2013.

Fonte: ESO

Estudo reforça ideia de que Marte teve rios no passado

Um estudo publicado nesta quinta-feira (30) pela prestigiada revista “Science” reforça as evidências de que rochas encontradas em Marte em 2012 são parte de um antigo leito de rio. Os novos dados reforçam uma análise inicial que já indicava a existência de água corrente no passado marciano.

Os vestígios foram encontrados e analisados pelo jipe-robô Curiosity, cujos aparelhos já tinham apontado resultados semelhantes, mas com menos precisão.
“Completamos uma quantificação mais rigorosa dos afloramentos para caracterizar a distribuição de tamanho e a redondeza dos pedregulhos e da areia que formam esses conglomerados”, afirmou a autora do estudo Rebecca Williams, pesquisadora do Instituto de Ciência Planetária em Tucson, no estado americano do Arizona.
“Esses conglomerados são incrivelmente parecidos com os depósitos de leitos de rios da Terra”, completou a especialista.

O cascalho e a areia nos pontos analisados estão distribuídos de uma maneira muito irregular. As camadas com mais areia ou com mais pedras se alternam, e algumas pedras inclusive estão encostadas umas nas outras.
Segundo os cientistas, tudo isso indica que o fluxo foi contínuo durante um tempo indeterminado, mas “certamente mais que semanas ou meses”. A pesquisa concluiu ainda que esse cascalho foi arrastado pela água por alguns quilômetros.
Marte possui uma quantidade considerável de gelo, mas sua atmosfera atual é muito fina para permitir a existência de cursos d’água. O objetivo da missão Curiosity é trazer mais informações sobre as condições do ambiente marciano no passado, e revelar se o planeta já reuniu as condições necessárias para a vida.

Fonte: G1.com, Nasa