Dia 18/10: 291.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 320, Pappus de Alexandria, um filósofo grego, observa um eclipse do Sol e escreve um comentário no Almagest.
Em 1959, a sonda soviética Luna 3 envia as primeiras fotos do outro lado da Lua.
Em 1967, a sonda soviética Venera 4 entra na atmosfera de Vénus e torna-se na primeira a medir a atmosfera de outro planeta.

Em 1977, Charles Kowal descobre Chiron, o primeiro de uma população de pequenos objectos gelados, conhecida como a Nuvem de Oort e a Cintura de Kuiper, que reside noSistema Solar exterior.
Em 1989, a sonda Galileu era lançada a partir da missão STS-34.
Observações: Observe Vénus a Sudoeste ao cair da noite. O ponto menos brilhante, para baixo do planeta, é a estrela Antares.

Dia 19/10: 292.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1900, Max Planckentrega uma nova teoria quântica a Berliner Physikalische Gesellschaft.

A sua teoria revoluciona a ciência. 
Em 1983, a Academia Real Sueca atribui o prémio Nobel da Física ao professor Subrahmanyan Chandrasekhar da Universidade de Chicago, EUA, pelos seus estudos teóricos dos processos físicos da estrutura e evolução das estrelas. O Professor William A. Fowler, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, por outro lado, recebe também o prémio pelos seus estudos teóricos e experimentais das reacções nucleares da importância da formação dos elementos químicos no Universo.
Observações: Lua Cheia, pelas 00:38.
Um ligeiro eclipse penumbral é detectável esta noite pelos atentos observadores lunares. Em Portugal, o eclipse ocorre entre as 23 horas (de dia 18) e as 02:50 (já de dia 19).

Dia 20/10: 293.º dia do calendário gregoriano.
Observações: Esta noite, a Lua encontra-se entre M45 (Plêiades) para a sua esquerda, e a constelação de Baleia para a sua direita.

Dia 21/10: 294.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1959, o presidente americano Dwight D. Eisenhower assina uma ordem executiva transferindo Wernher von Braun e outros cientistas alemães do Exército dos EUA para a NASA.
Em 1965, o cometa Ikeya-Seki aproxima-se do periélio, passando a 450.000 km do Sol.
Em 2003 foram tiradas as imagens do planeta anão Eris que conduziram à sua descoberta subsequente feita pelos astrónomos Michael E. Brown, Chad Trujillo e David L. Rabinowitz. 

Observações: Esta noite a Lua encontra-se entre M45 (para cima) e Aldebarã (para baixo).

O maior exoplaneta conhecido, HAT-P-32b, tem 2,04 vezes o raio de Júpiter.

Um marco silencioso da astronomia moderna pode ser ultrapassado em breve. O site "Extrasolar Planets Encyclopedia" contém actualmente um total de 998 planetas extrasolares em 759 sistemas planetários. E, apesar de várias fontes diferirem ligeiramente, muito em breve devemos estar vivendo numa era onde são conhecidos mais de mil exoplanetas.

A história da descoberta exoplanetária é paralela à era moderna da astronomia. É estranho pensar que uma geração já cresceu ao longo das últimas duas décadas num mundo onde o conhecimento de planetas extrasolares é um dado adquirido. Na década de 1970, os astrónomos colocavam as probabilidades de detectar planetas para lá do nosso Sistema Solar, durante o nosso tempo de vida, em torno dos 50%.

Exoplanetas actualmente confirmados classificados em dezoito categorias. O número de exoplanetas em cada categoria é visto no centro de cada imagem e como percentagem em baixo e à esquerda. O diagrama também mostra o número de sistemas estelares múltiplos (topo à direita). Os objectos mais abundantes dos exoplanetas confirmados são jovianos quentes. Crédito: PHL @ UPR Arecibo (clique na imagem para ver versão maior)

Claro, antes da primeira e verdadeira descoberta houveram muitos falsos positivos. 70 Ophiuchi foi o local de muitas alegações, começando com a de W. S. Jacob do Observatório Madras por volta de 1855. O grande movimento próprio exibido pela Estrela de Barnard a seis anos-luz de distância também foi altamente escrutinado ao longo do século XX por afirmações de uma companheira invisível que provocava a sua oscilação. Ironicamente, a Estrela de Barnard ainda não conseguiu entrar no panteão de estrelas que ostentam mundos planetários.

Mas a primeira afirmação verificada de um sistema exoplanetário surgiu de uma fonte bizarra e inesperada: um pulsar conhecido como PSR B1257+12, que se descobriu conter dois mundos em 1992. Seguiu-se a primeira descoberta de um mundo em órbita de uma estrela de sequência principal, 51 Pegasi em 1994.

A maioria dos métodos e técnicas usadas para descobrir exoplanetas depende ou da velocidade radial ou da queda de brilho de uma estrela quando um planeta transita. Ambos têm a sua utilidade e desvantagens. A velocidade radial procura mudanças no espectro estelar à medida que um companheiro invisível o reboca em torno de um centro de massa comum. Embora eficaz, só consegue colocar um limite inferior na massa do planeta e é aplicável a mundos em pequenas órbitas. Esta é uma das razões porque os "Júpiteres quentes" dominaram o início do catálogo exoplanetário: não os procuramos há assim tanto tempo.

Número de planetas extrasolares descobertos por ano até 2013, com as cores indicando o método de detecção: azul escuro - velocidade radial; vermelho escuro - observação directa; verde - trânsito; laranja escuro - microlentes; amarelo - temporização. Crédito: Aldaron (via Wikipedia) (clique na imagem para ver versão maior)

O outro método, tornado famoso por estudos como o do Telescópio Espacial Kepler, é o método de detecção por trânsito. Isto permite uma estimativa muito mais refinada da massa e órbita de um planeta, assumindo em primeiro lugar que transita o disco da sua estrela-mãe a partir do ponto de vista da Terra, o que a maioria não faz.

A detecção directa via ocultação da estrela hospedeira está também a surgir. Um dos primeiros exoplanetas observados directamente foi Fomalhaut b, que pôde ser visto a mudar de posição na sua órbita entre 2004 e 2006.

As microlentes gravitacionais também já deram frutos planetários, com estudos como o MOA (Microlensing Observations in Astrophysics) e o OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) capturando breves eventos à medida que um corpo invisível passa em frente de uma estrela de fundo. Os distantes planetas ou planetas nómadas (livres de estrelas hospedeiras) só podem ser detectados através desta técnica.

Existem técnicas mais exóticas, como irradiação relativista. Outros métodos incluem a procura por variações minúsculas à medida que um planeta iluminado orbita a sua estrela-mãe, deformidades provocadas por variações elipsoidais à medida que planetas gigantes orbitam uma estrela, e detecções infravermelhas de discos circumestelares. Ficamos sempre espantados com a riqueza de dados que conseguem ser extraídos a partir de alguns ténues fotões de luz.

Gráfico que mostra as massas e períodos orbitais de todos os exoplanetas descobertos até 2010-10-03, com cores que indicam o método de detecção: amarelo escuro - astrometria; vermelho escuro - observação directa; azul escuro - velocidade radial; verde - trânsito; laranja escuro - microlentes; roxo escuro - temporização pulsar; roxo - temporização; branco - planetas do Sistema Solar para referência. Crédito: Aldaron (via Wikipedia) (clique na imagem para ver versão maior)

Conhece-se actualmente uma incrível variedade de mundos, muitos dos quais desafiam a imaginação dos escritores de ficção científica. Quer um mundo feito de diamantes, ou um onde chove vidro? Existe um "exoplaneta para isso".

As notícias de descobertas exoplanetárias passaram de incríveis a rotineiras, com mundos tipo-Tatooine (da saga "Guerra das Estrelas") em órbita de estrelas duplas e sistemas com mundos em ressonâncias bizarras anunciadas com maior frequência.

As pesquisas exoplanetárias têm também capacidade para determinar aquele factor "fp" na famosa equação de Drake, que nos pergunta: "qual é a fracção de estrelas com planetas". Há muito que se suspeita que as estrelas com planetas são a regra e não a excepção, e nós estamos apenas começando a ter dados concretos para apoiar essa afirmação.

Missões como o Kepler da NASA ou o CoRoT da CNES/ESA incharam as fileiras de mundos extrasolares. O Kepler terminou recentemente a sua carreira olhando na direcção das constelações de Cisne, Hércules e Lira, e ainda tem mais de 3200 detecções que aguardam confirmação.

Mas será que um dado mundo é tipo-Terra, ou apenas do tamanho da Terra? Este é o Santo Graal da detecção moderna de exoplanetas: um mundo com o tamanho da Terra que orbita na zona habitável de uma estrela. Há que exercer cautela de cada vez que o "último gémeo da Terra" avança para as manchetes. A ciência exoplanetária definitivamente amadureceu, permitindo-nos, finalmente, começar a caracterização de sistemas solares e dando-nos algumas dicas sobre a formação do nosso próprio Sistema Solar.

Os três planetas conhecidos da estrela HR8799, observados pelo Telescópio Hale. A luz da estrela central foi escondida por um coronógrafo. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Observatório Palomar (clique na imagem para ver versão maior)

Mas talvez o legado mais duradouro seja o que a descoberta exoplanetária nos diz sobre nós mesmos. Quão comum (ou rara) é a Terra? Quão típica é a história do nosso Sistema Solar? Se os primeiros "1000" são qualquer indicação, nós suspeitamos fortemente que os planetas terrestres vêm em suficientes variedades distintas ou "sabores" capazes fazer inveja a qualquer fabricante de gelados.

E o futuro da ciência exoplanetária parece, de facto, promissor. Uma missão proposta, conhecida como FINESSE (Fast INfrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer), teria como alvo as atmosferas de planetas extrasolares, caso vá em frente com o lançamento previsto para 2017. Outra proposta, conhecida como WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), procuraria eventos de microlentes a partir de 2023. Uma missão que os cientistas gostariam de ter ao dispor, e que parece ser sempre arquivada, é a conhecida "Terrestrial Planet Finder".

Mas a missão de caça por planetas extrasolares que está mais próxima de lançamento é a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Ao contrário do Kepler, que observa uma única zona do céu, o TESS fará um levantamento de todo o céu observando meio milhão de estrelas.

Também estamos agora aproximando-nos de uma época em que a espectroscopia pode permitir-nos detectar exoluas e a química que ocorre nestes mundos distantes. Um exemplo de uma excitante descoberta seria a detecção de um químico como a clorofila, que se sabe que na Terra apenas existe como resultado da vida. Mas o que seria esta descoberta tentadora, senão um pontinho num gráfico, quando o que nós, humanos, queríamos realmente ver era a vista destas longínquas distantes e alienígenas florestas!

Esta é a emocionante era em que vivemos. Parabéns, Humanidade, na detecção de 1000 exoplanetas... que descubram muitos mais!

Links:

Planetas extrasolares:
Wikipedia
Lista de planetas confirmados (Wikipedia)
Lista de planetas não confirmados (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
Exosolar.net

70 Ophiuci:
Wikipedia
Astro Guyz

Estrela de Barnard:
Wikipedia
SolStation

PSR B1257+12:
Wikipedia
PSR B1257+12 B (Wikipedia)

51 Pegasi:
Wikipedia
SolStation

Fomalhaut:
Wikipedia
Fomalhaut b (Wikipedia)

PSR J1719-1438 b:
Wikipedia

HD 189733b:
Wikipedia
Exoplanet.eu

Kepler-16b:
Wikipedia
Exoplanet.eu

Telescópio Espacial Kepler:
NASA (página oficial)
Arquivo de dados do Kepler
Descobertas planetárias do Kepler
Mapa das zonas de estudo do Kepler (formato PDF)
Wikipedia

MOA:
Página oficial
Wikipedia

OGLE:
Página oficial
Wikipedia

Missão CoRoT:
Página oficial 
ESA
Wikipedia

FINESSE:
Página oficial
Wikipedia

WFIRST:
Página oficial
Wikipedia

TESS:
NASA
Wikipedia

Terrestrial Planet Finder:
Wikipedia

Uma equipa internacional de astrónomos observou parte dos estertores finais da maior estrela conhecida no Universo à medida que joga fora as suas camadas exteriores. A descoberta, por uma colaboração de cientistas do Reino Unido, Chile, Alemanha e EUA, é um passo vital na compreensão de como as estrelas massivas devolvem material enriquecido para o meio interestelar - o espaço entre as estrelas -, necessário para formar sistemas planetários. Os investigadores publicaram os seus resultados na revista mensal da Universidade de Oxford da Sociedade Astronómica Real.

Estrelas com massa dezenas de vezes maior que a do Sol vivem vidas muito curtas e dramáticas em comparação com as suas irmãs menos massivas. Algumas das estrelas mais massivas têm vidas de apenas alguns milhões de anos antes de esgotarem o seu combustível nuclear e explodirem como supernovas. No final das suas vidas estas estrelas tornam-se altamente instáveis e expelem uma quantidade considerável de material dos seus invólucros exteriores. Este material foi enriquecido pelas reacções nucleares nas profundezas da estrela e inclui muitos dos elementos necessários para formar planetas rochosos como a nossa Terra, como por exemplo o silício e magnésio, que são também a base para a vida. Como este material é ejectado e como isto afecta a evolução da estrela, no entanto, ainda é um mistério.

Usando o VST (Very Large Telescope Survey Telescope) do Observatório Paranal do ESO no Chile, uma equipa internacional de astrónomos tem analisado a nossa Via Láctea usando um filtro especial para detectar nebulosas de hidrogénio ionizado. O estudo VPHAS (VST Photometric H-Alpha Survey) tem procurado na nossa Galáxia material expelido por estrelas evoluídas e quando a equipa observou o super-enxame estelar Westerlund 1, fizeram uma descoberta notável.

Westerlund 1 é o aglomerado mais massivo de estrelas na nossa Galáxia, o lar de várias centenas de milhares de estrelas, e é o análogo mais próximo de alguns dos verdadeiramente grandes aglomerados estelares vistos em galáxias distantes. O enxame está a cerca de 16.000 anos-luz da Terra na direcção da constelação sul de Ara ou Altar, mas a nossa vista do enxame é prejudicada por gás e poeira que faz com que pareça comparativamente ténue no visível.

A nova imagem do VST do enxame estelar Westerlund 1. As estrelas no enxame aparecem avermelhadas devido à poeira no pano da frente que bloqueia a sua luz azul. As estrelas azuis são objectos no pano da frente e não estão relacionadas com o enxame. A estrela W26 está para cima e para a esquerda do enxame e está rodeda por um brilho esverdeado. Crédito: ESO/VPHAS+ Survey/N. Wright (clique na imagem para ver versão maior)

Quando os astrónomos estudaram as imagens de Westerlund 1, avistaram algo verdadeiramente único. Em torno de uma das estrelas, conhecida como W26, viram uma enorme nuvem de hidrogénio gasoso e brilhante, vista em verde na imagem. Estas nuvens brilhantes são ionizadas, o que significa que os electrões foram arrancados dos átomos de hidrogénio gasoso.

Nuvens deste tipo são raramente encontradas em torno de estrelas massivas e são ainda mais raras em torno de estrelas supergigantes vermelhas como W26 - esta é a primeira nebulosa ionizada já descoberta em torno de uma estrela deste género. A própria W26 seria demasiado fria para fazer o gás brilhar; os astrónomos especulam que a fonte da radiação ionizante pode ser ou as estrelas azuis e quentes do enxame, ou possivelmente uma companheira de W26 mais ténue mas muito mais quente. O facto de a nebulosa ser ionizada torna-a muito mais fácil de estudar no futuro do que se não fosse ionizada.

Ao investigar a estrela W26 em mais detalhe, os cientistas perceberam que a estrela é provavelmente a maior estrela já descoberta, com um raio 1500 vezes maior que o do Sol e é também uma das supergigantes vermelhas mais luminosas conhecidas. Acredita-se que estas gigantescas e luminosas estrelas sejam altamente evoluídas, o que sugere que W26 está a chegar ao final da sua vida e, eventualmente, explodirá como uma supernova.

A nebulosa observada em torno de W26 é muito semelhante com a nebulosa em redor de SN 1987A, o resto de uma estrela que explodiu como supernova em 1987. SN1987A foi a supernova observada mais próxima da Terra desde 1604 e, como tal, deu aos astrónomos a oportunidade de melhor estudar as propriedades dessas explosões. O estudo de objectos como esta nebulosa em torno de W26 vai ajudar os astrónomos a compreender os processos de perda de massa em torno destas estrelas massivas, que acabam por levar à sua morte explosiva.

Links:

Notícias relacionadas:
Sociedade Astronómica Real (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
ESO
Universe Today
SPACE.com
PHYSORG
redOrbit
UPI.com

Westerlund 1:
Wikipedia
W26 (Wikipedia)

SN1987A:
SEDS
Wikipedia
The Electric Universe

VHPAS+:
Universidade de Hertfordshire

ESO:
Página oficial
Wikipedia

Duas equipas internacionais de astrónomos usaram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para estudar os jactos emitidos por enormes buracos negros situados no centro das galáxias e observar como é que estes jactos afectam o seu meio circundante. As equipas obtiveram, respectivamente, a melhor imagem de sempre do gás molecular em torno de um buraco negro calmo próximo e inesperadamente viram de relance a base de um jacto poderoso próximo de um buraco negro distante.

Existem buracos negros de massa extremamente elevada - com massas que vão até vários milhares de milhões de vezes a massa solar - no coração de quase todas as galáxias do Universo, incluindo a nossa própria galáxia, a Via Láctea. Num passado distante, estes objectos estranhos encontravam-se muito activos, engolindo enormes quantidades de matéria do seu meio circundante, brilhando intensamente e expelindo pequenas fracções dessa matéria sob a forma de jactos extremamente poderosos. No Universo actual a maioria dos buracos negros de elevada massa encontram-se muito menos activos do que na sua juventude, mas a interacção entre os jactos e o meio circundante ainda afecta a evolução das galáxias.

Dois novos estudos, ambos publicados anteontem na revista Astronomy & Astrophysics, fizeram uso do ALMA para investigar jactos de buracos negros a escalas muito diferentes. Um dos estudos investigou um buraco negro próximo e relativamente calmo situado na galáxia NGC 1433, enquanto o outro observou um objecto muito distante e activo chamado PKS 1830-211.

Esta imagem detalhada mostra as regiões centrais da galáxia activa próxima NGC 1433. A imagem ténue de fundo, a azul, que mostra as faixas centrais de poeira da galáxia, foi obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. As estruturas coloridas próximo do centro correspondem às observações recentes do ALMA, as quais revelaram pela primeira vez uma estrutura em espiral, assim como uma inesperada corrente de material a deslocar-se para o exterior. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/F. Combes (clique na imagem para ver versão maior)

"O ALMA revelou uma estrutura em espiral surpreendente no gás molecular próximo do centro da NGC 1433," diz Françoise Combes (Observatoire de Paris, França), autora principal do primeiro artigo científico. "Isto explica como é que o material flui para o interior, alimentando o buraco negro. Com as novas observações muito nítidas do ALMA descobrimos um jacto de matéria a ser emitido pelo buraco negro e que se estende ao longo de apenas 150 anos-luz. Esta é a mais pequena corrente molecular a fluir para o exterior alguma vez observada numa galáxia externa."

A descoberta desta corrente de matéria, que está a ser arrastada com o jacto emitido pelo buraco negro central, mostra como é que tais jactos podem fazer parar a formação estelar e regular o crescimento dos bojos centrais das galáxias.

Em PKS 1830-211, Ivan Martí-Vidal (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Onsala, Suécia) e a sua equipa observaram também um buraco negro de massa extremamente elevada com um jacto, mas muito mais brilhante e mais activo que o anterior, situado no Universo primordial. Este objecto é invulgar porque a sua intensa radiação atravessa uma galáxia de elevada massa situada no seu percurso a caminho da Terra, dividindo-se em duas imagens por efeito de lente gravitacional.

De vez em quando, os buracos negros de massa extremamente elevada engolem de repente uma enorme quantidade de matéria, a qual faz aumentar a potência do jacto e consequentemente a radiação é emitida nas energias mais elevadas. O ALMA conseguiu agora, e completamente por acaso, capturar um destes eventos em PKS 1830-211.

"As observações ALMA no caso desta "indigestão" do buraco negro deram-se completamente por acaso. Estávamos a observar PKS 1830-211 por outro motivo, quando demos com variações subtis na cor e na intensidade nas imagens da lente gravitacional. Uma análise muito cuidada deste comportamento inesperado levou-nos à conclusão de que estávamos a observar, por um feliz acaso do destino, mesmo no momento em que matéria nova estava a entrar na base do jacto do buraco negro," diz Sebastian Muller, co-autor do segundo artigo científico.

Esta imagem obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra a distante galáxia activa PKS 1830-211. A galáxia aparece-nos como um objecto do tipo estelar vulgar, difícil de distinguir entre as miríades de estrelas reais muito mais próximo de nós. As observações ALMA recentes mostram ambos os componentes desta lente gravitacional distante e estão assinaladas a vermelho nesta imagem composta. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/I. Martí-Vidal (clique na imagem para ver versão maior)

A equipa verificou também se este fenómeno violento teria sido observado por outros telescópios e ficou surpreendida ao descobrir um sinal de raios-gama muito claro, graças a observações de monitorização do Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi da NASA. O processo que deu origem ao aumento de radiação nos longos comprimentos de onda observados pelo ALMA foi igualmente responsável por aumentar de forma dramática a radiação no jacto, levando-a até às energias mais elevadas do Universo.

"Esta é a primeira vez que se estabelece uma ligação tão clara entre raios-gama e radiação rádio submilimétrica, proveniente da base do jacto de um buraco negro," acrescenta Sebastian Muller.

As duas novas observações são apenas o início das investigações levadas a cabo com o ALMA no âmbito do funcionamento de jactos emitidos por buracos negros de massa extremamente elevada, tanto próximos como distantes. A equipa de Combes está já a estudar outras galáxias activas próximas com o ALMA e o objecto PKS 1830-211 será o foco de muita investigação futura com o ALMA e outros telescópios.

"Há ainda muito para aprender sobre como é que os buracos negros criam estes enormes jactos energéticos de matéria e radiação," conclui Ivan Martí-Vidal. "Mas os novos resultados, obtidos ainda antes do ALMA estar completamente construído, mostram que esta é uma ferramenta extremamente poderosa para estudar estes jactos. As descobertas ainda agora começaram!"

Links:

Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
Artigo científico - NGC 1433 (formato PDF)
Artigo científico - PKS 1830-211 (formato PDF)
Astronomy & Astrophysics - NGC 1433
Astronomy & Astrophysics - PKS 1830-211
Universe Today
SPACE.com
redOrbit
PHYSORG
Nature World News
UPI.com

NGC 1433:
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SIMBAD

PKS 1830-211:
SIMBAD

Buracos negros:
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Buracos negros supermassivos:
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ALMA:
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ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
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ESO:
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