26.04.14 - DESCOBRINDO O SOL
14:00 (actividade incluída na visita ao centro; 1€ para participantes que não visitem o Centro – crianças até 12 anos grátis)
Observação do Sol em segurança para conhecer um pouco melhor alguns aspectos da nossa estrela, podendo incluir outras atividades relacionadas com o Sol e o aproveitamento da energia solar. Público: Público em geral, local: CCVAlg

Dia 15/04: 105.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1707 nascia Leonhard Euler, matemático e físico suiço.

Fez importantes descobertas em vários campos como o cálculo infinitesimal e teoria dos grafos. Também introduziu muita da terminologia matemática moderna e da notação, particularmente da análise matemática, como por exemplo a noção de função matemática. Também trabalhou na mecânica, dinâmica de fluidos, óptica, astronomia e teoria musical. Relativamente à astronomia, os seus feitos incluem a determinação, com uma grande precisão, da órbita de cometas e de outros corpos celestes, a compreensão da natureza dos cometas e o cálculo da paralaxe do Sol.
Em 1793 nascia Friedrich Georg Wilhelm von Struve, astrónomo Báltico-alemão. Struve é conhecido pelo seu enorme estudo das estrelas duplas, e foi um dos primeiros astrónomos a identificar os efeitos da extinção interestelar.
Observações: Ceres em oposição, pelas 07:00.
Eclipse lunar total, visível no continente americano. Infelizmente em Portugal o eclipse começa ao pôr-da-Lua, ou seja, ao nascer-do-Sol de dia 15.
Lua Cheia, pelas 08:42.
Após o anoitecer, olhe para Este e observe o alinhamento entre Marte, Espiga e a Lua (que já passou a sua fase de Cheia), nessa mesma ordem e avançando para baixo no céu.

Dia 16/04: 106.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1495 nascia Petrus Apianus, humanista alemão, conhecido pelos seus trabalhos na matemática, astronomia e cartografia.
Em 1972, os Estados Unidos lançavam a Apollo 16 para a Lua.

Observações: A Lua nasce algum tempo depois do cair da noite, próximo de Saturno. Observe-os viajar pelo céu durante o resto da noite. Para a América do Sul (abaixo da latitude 30º S), a Lua oculta Saturno.

Dia 17/04: 107.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1598 nascia Giovanni Battista Riccioli, astrónomo italiano e padre jesuíta que estudou extensivamente a Lua e foi a primeira pessoa a medir a aceleração de um corpo em queda livre. Também introduziu a nomenclatura lunar actual.
Em 1970, após dias de aflição, a Apollo 13 regressava sã e salva à Terra.

Observações: Em alternativa à sugestão do dia anterior, acorde um pouco antes do amanhecer e observe a Lua e Saturno, juntos a Sudoeste. Encontram-se a 1,5º entre si.
Trânsito da sombra de Io, entre as 19:58 e as 22:20.

No final de 2016, a sonda Cassini começará um novo tipo de missão em Saturno. Durante os seus meses finais, a intrépida sonda levará a cabo várias passagens muito próximas do pólo norte do planeta e mergulhará entre este e o limite mais interior dos seus anéis. A NASA está pedindo a ajuda do público em geral para dar o nome a esta emocionante fase da missão. Tem sido chamada de "as órbitas próximas" pela equipa, mas a agência espacial acha que o público consegue arranjar um nome melhor. Escolha os nomes preferidos que já constam da lista, ou submeta a sua ideia.

Astrónomos descobriram uma nova forma de prever a velocidade com que uma nuvem molecular - um berçário estelar - forma novas estrelas. Usando uma nova técnica para reconstruir a estrutura tridimensional de uma nuvem, os astrónomos podem estimar quantas novas estrelas é provável que a nuvem conceba. A "receita" recém-descoberta permite testes directos das teorias actuais de formação estelar. Também permitirá com que telescópios como o ALMA (Atacama Large Millimetre/Submillimetre Array) estimem a actividade de formação estelar em nuvens moleculares mais distantes e, assim, criar um mapa dos nascimentos das estrelas dentro da nossa Galáxia.

A formação das estrelas é um dos processos fundamentais do Universo - o modo como as estrelas se formam, e sob que condições, molda a estrutura de galáxias inteiras. As estrelas formam-se no interior de nuvens gigantes de gás e poeira interestelar. À medida que uma região suficientemente densa dentro de uma nuvem molecular colapsa sob a sua própria gravidade, contrai até que a pressão e a temperatura no seu interior são altas o suficiente para despoletar a fusão nuclear, assinalando o nascimento de uma estrela.

É muito difícil medir a taxa de formação estelar, mesmo na nossa Galáxia, a Via Láctea. Só para nuvens próximas, em distâncias até 1000 anos-luz, é que tais medições são razoavelmente acessíveis: simplesmente contamos as estrelas jovens dentro dessa nuvem. Para nuvens mais distantes, onde é impossível distinguir estrelas individuais, esta técnica falha, e as taxas de formação estelar permanecem incertas.

Berçários estelares: Jouni Kainulainen e colegas estudaram a Nebulosa do Cachimbo (esquerda) e a nuvem Rho Ophiuchi (direita) na Via Lácta. No pando de fundo, uma imagem normal da Via Láctea; cada secção mostra a extensão de luz onde as estrelas de fundo sofrem um atenuamento do seu brilho à medida que passa pela nuvem em questão. Estes mapas formam a base da reconstrução tridimensional da estrutura da nuvem a partir da qual os astrónomos derivaram a sua "receita para a formação estelar". Crédito: S. Guisard, ESO (fundo)/J. Kainulainen, MPIA (mapas de densidade) (clique na imagem para ver versão maior)

Agora três astrónomos, Jouni Kainulainen e Thomas Henning do Instituto Max Planck para Astronomia na Alemanha e Christoph Federrath da Universidade de Monash, na Austrália, descobriram uma forma alternativa de determinar a taxa de formação das estrelas: uma "receita para a formação estelar", que liga observações astronómicas directas da estrutura de uma nuvem gigante de gás com a sua actividade de formação estelar.

Os astrónomos chegaram ao seu resultado ao modelar de uma forma simplificada a estrutura tridimensional de nuvens individuais. Os dados que usam vem de uma versão astronómica de uma radiografia médica: à medida que a luz de estrelas longínquas brilha através da nuvem, é esmaecida pela poeira da nuvem. O escurecimento de dezenas de milhares de estrelas diferentes forma a base da reconstrução tridimensional, que por sua vez apresenta a densidade de matéria para várias regiões dentro da nuvem.

Para nuvens próximas, Kainulainen e colegas compararam a sua reconstrução e observações directas de quantas novas estrelas tinham sido recentemente formadas nestas nuvens. Desta forma, foram capazes de identificar uma "densidade crítica" de 5000 moléculas de hidrogénio por centímetro cúbico, e mostraram que apenas aquelas regiões que excedem esta densidade crítica entram em colapso para formar estrelas.

Kainulainen explica: "Esta é a primeira vez que se tentou determinar uma densidade crítica para a formação de estrelas a partir de observações da estrutura de nuvens. As teorias da formação estelar há muito que previram a importância de uma tal densidade crítica. Mas a nossa técnica de reconstrução é a primeira a permitir aos astrónomos deduzirem a estrutura densidade destas nuvens - e a confrontar as teorias de formação estelar com dados observacionais."

Nascimento no computador: esta simulação mostra a formação de estrelas numa nuvem de gás turbulenta. Estas e outras simulações foram usadas por Kainulainen e colegas para testar o seu método de reconstrução tridimensional da estrutura destas nuvens. As regiões onde as estrelas se formam estão marcadas pelos círculos, as cores mais brilhantes correspondem a estrelas mais maciças. Crédito: C. Federrath, Universidade de Monash (clique na imagem para ver versão maior)

Christoph Federrath, que forneceu as simulações numéricas usadas para testar a nova técnica, acrescenta: "Com estes resultados e as ferramentas que desenvolvemos para testar teorias de formação estelar, podemos realmente esperar enfrentar uma das maiores questões não respondidas da astrofísica: se as estrelas se formam dentro de uma nuvem de determinada massa, quantas estrelas com que tipo de massa podemos esperar?"

Thomas Henning, director do Instituto Max Planck para a Astronomia e co-autor do estudo, acrescenta: "Existem muitas observações de nuvens moleculares - e com o advento do ALMA, estarão disponíveis muitos dados mais precisos para nuvens mais distantes. Com a nossa técnica, somos capazes de dizer: mostre-nos os dados, e dizemos-lhe quantas estrelas a sua nuvem está a formar."

O ALMA é uma rede de 66 antenas de microondas de alta precisão, espalhadas até 16 km de distância no deserto do Chile, e é capaz de agir como um único telescópio de alta-resolução. As operações do ALMA começaram há pouco tempo, e pode detectar nuvens de gás e poeira com uma sensibilidade sem precedentes, num detalhe sem precedentes.

Kainulainen conclui: "Demos aos astrónomos uma nova ferramenta potente. A formação estelar é um dos processos fundamentais da astronomia - e os nossos resultados permitem com que os astrónomos determinem as taxas de formação estelar para mais nuvens que nunca, tanto dentro da nossa Galáxia como para outras galáxias distantes."

Links:

Notícias relacionadas:
Instituto Max Planck para Astronomia (comunicado de imprensa)
Artigo científico (via Science)
Science (requer subscrição)
Astronomy
SPACE.com
PHYSORG

Formação estelar:
Wikipedia

ALMA:
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
Wikipedia

Usando o Telescópio Espacial Hubble, astrónomos podem agora medir com precisão a distância de estrelas até 10.000 anos-luz de distância - 10 vezes mais do que era possível anteriormente.

Os astrónomos desenvolveram outra forma de usar o telescópio espacial com 24 anos, empregando uma técnica chamada de varredura espacial, o que melhora drasticamente a precisão do Hubble ao fazer medições angulares. A técnica, quando aplicada ao antigo método para medir distâncias chamado paralaxe astronómica, prolonga a "fita métrica" do Hubble 10 vezes mais longe no espaço.

"Espera-se que este novo recurso produza uma nova visão sobre a natureza da energia escura, um componente misterioso do espaço que empurra o Universo a um ritmo cada vez maior," comenta Adam Riess, laureado com o prémio Nobel, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, Maryland, EUA.

A paralaxe, uma técnica trigonométrica, é o método mais confiável de obter medidas de distância na astronomia, uma prática há muito utilizada por agrimensores e topógrafos cá na Terra. O diâmetro da órbita da Terra é a base do triângulo e a estrela é o ápice, ou seja, onde os lados do triângulo se encontram. Os comprimentos dos lados são calculados ao medir com precisão os três ângulos do triângulo resultante.

Ao aplicar uma técnica chamada varredura espacial a um método antigo para medir distâncias com o nome paralaxe astronómica, cientistas podem agora usar o Hubble para fazer medições de distâncias com um grande grau de precisão, 10 vezes mais longe do que era anteriormente possível. Crédito: NASA/ESA, A. Feild/STScI (clique na imagem para ver versão maior)

A paralaxe astronómica funciona de forma confiável para estrelas até algumas centenas de anos-luz da Terra. Por exemplo, as medições da distância até alfa Centauri, o sistema estelar mais próximo do nosso Sol, variam apenas por um segundo de arco. Esta variação na distância é igual à largura aparente de um cêntimo visto a mais de 3 quilómetros de distância.

Estrelas mais longínquas têm ângulos muito mais pequenos de movimento aparente, e tornam-se extremamente difíceis de medir. Os astrónomos têm aumentado a "fita métrica" da paralaxe, conseguindo medir ângulos menores com mais precisão.

Esta nova precisão de longo alcance foi comprovada quando os cientistas usaram com sucesso o Hubble para medir a distância de uma classe especial de estrelas brilhantes conhecidas como variáveis Cefeidas, a aproximadamente 7500 anos-luz de distância na direcção da constelação de Cocheiro. A técnica funciona tão bem, que estão agora a usar o Hubble para medir as distâncias de Cefeidas bem mais distantes.

Estas medições vão ser usadas para fornecer uma base mais firme para a chamada "escada" cósmica de distâncias . O "degrau de baixo" desta escada é construído com base em medições de estrelas variáveis Cefeidas que, graças ao seu brilho conhecido, têm sido usadas por mais de um século para medir o tamanho do Universo observável. São o primeiro passo para calibrar marcadores extragalácticos ainda mais distantes, como por exemplo as supernovas de Tipo Ia.

Riess e a Universidade Johns Hopkins em Baltimore, EUA, em colaboração com Stefano Casertano do STScI, desenvolveram uma técnica que usa o Hubble para obter medições tão pequenas quanto cinco mil milionésimos de um grau.

Para fazer uma medição de distância, obtêm-se duas exposições da estrela Cefeida com seis meses de intervalo, quando a Terra está em lados opostos do Sol. Foi medida uma mudança muito subtil na posição da estrela, até 1/1000 do tamanho de um único pixel da câmara WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble, que tem um total de 16,8 megapixéis. Seis meses depois, foi obtida uma terceira exposição para permitir à equipa subtrair os efeitos do movimento espacial e subtil das estrelas, com exposições adicionais utilizadas para remover outras fontes de erro.

Riess partilha o Prémio Nobel da Física 2011 com outra equipa pela sua liderança na descoberta em 1998 da aceleração da expansão do Universo - um fenómeno amplamente atribuído a uma misteriosa e ainda por explicar energia escura que abunda no Universo. Esta nova técnica de alta precisão para medição de distâncias possibilita com que Riess meça mais detalhadamente a expansão do Universo. O seu objectivo é refinar estimativas da taxa de expansão do Universo até que a energia escura possa ser melhor caracterizada.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Space Daily
PHYSORG
Gizmodo

Paralaxe:
Wikipedia
Paralaxe estelar (Wikipedia)

"Escada" cósmica de distâncias:
Wikipedia

Cefeidas:
Wikipedia
SEDS

Supernova Tipo Ia:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Wikipedia