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