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Edição n.º 1065
23/05 a 26/05/2014
 
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31.05.14 - DESCOBRINDO O SOL
15h00 – 16h00 (actividade incluída na visita ao centro; 1€ para participantes que não visitem o Centro – crianças até 12 anos grátis)
Público: Público em geral
Local: CCVAlg
A actividade consiste na observação do Sol em segurança, e tem por objectivo dar algumas características da nossa estrela, podendo incluir outras actividades relacionadas com o Sol e o aproveitamento da energia solar.

 
EFEMÉRIDES

Dia 23/05: 143.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1958, o satélite Explorer 1 deixava de emitir. 

Observações: À medida que amanhece, procure Vénus bem para a esquerda e para baixo da Lua (Este).
Ocultação de Ganimedes, entre as 21:13 e as 00:44 (já de dia 24).

Dia 24/05: 144.º dia do calendário gregoriano.
História: Morre em 1543 Nicolau Copérnico, famoso astrónomo, autor do livro "Das revoluções dos Mundos Celestes".

Adiou a publicação da sua teoria por uns 30 anos; a primeira obra completa foi imprimida umas poucas horas antes da sua morte. Foi colocada na sua cama, de modo que pudesse tê-la a seu lado. Mas nessa altura já a sua mente delirava, e não pôde comentar o prefácio anónimo do livro, que dizia aos leitores que o conteúdo do livro poderia não ser verdadeiro, ou até mesmo provável. Nunca se soube com certeza se autorizou aquele prefácio, ou se realmente acreditava no seu sistema ou não.
Em 1686, nascia Daniel Gabriel Fahrenheit, físico e engenheiro alemão, famoso por inventar o termómetro de mercúrio e por desenvolver uma escala de temperatura, agora com o seu nome.
Em 1962, projecto Mercury: o astronauta americano Scott Carpenter orbita a Terra três vezes na cápsula espacial Aurora 7.
Observações: É possível que surja uma nova e forte chuva de meteoros nas primeiras horas da manhã de Sábado. Por apenas algumas horas, a Terra passará pelo rasto de detritos do Cometa 209P/LINEAR, uma passagem invulgarmente próxima pelo nosso planeta. Existe também uma probabilidade (baixa) de que a chuva se torne numa tempestade. O cometa, propriamente dito, é muito ténue e pequeno (magnitude 11), está mais próximo dia 29. O radiante da chuva encontra-se na direcção da constelação de Girafa. A chuva é melhor vista na América do Norte.

Dia 25/05: 145.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 240 AC, primeira passagem registada do Cometa Halley pelo seu periélio.
Em 1961, o presidente americano John F. Kennedy anuncia perante uma sessão do Congresso o seu objectivo de "colocar um homem na Lua" antes do fim da década. 
Em 1966, lançamento do Explorer 32.

Em 1997, a sonda Galileu passa pela lua joviana Calisto a uma distância de apenas 415 km!
Em 2008, o "lander" Phoenix aterra na região Vastitas Borealis de Marte para procurar ambientes favoráveis à água e à vida microbiana.
Em 2012, a nave Dragon torna-se na primeira nave comercial a atracar com a Estação Espacial Internacional.  
Observações: Mercúrio na sua maior elongação Este. Aparição moderadamente favorável para observadores no Hemisfério Norte.
Ocultação de Europa, entre as 18:55 e as 21:47.
Ocultação de Io, entre as 20:25 e as 22:44.
Eclipse de Io, entre as 21:20 e as 23:39.
Ocultação de Calisto, entre as 20:56 e as 01:17 (já de dia 26).

Dia 26/05: 146.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1951, nascia Sally Ride, a primeira mulher americana no espaço.
Em 1969, a Apollo 10 regressa à Terra após oito dias, durante os quais foram testados todos os componentes necessários para a primeira aterragem lunar.

Observações: Aproveite a noite para observar os planetas Saturno e Marte. O primeiro encontra-se na constelação de Virgem e o segundo em Virgem.
Trânsito da sombra de Io, entre as 18:35 e as 20:54.

 
CURIOSIDADES


A potencial chuva de meteoros, planeada para este fim-de-semana, poderá também "salpicar" a Lua!

 
AGLOMERADOS CÓSMICOS LANÇAM AS SOMBRAS MAIS ESCURAS

Astrónomos descobriram aglomerados cósmicos tão escuros, densos e poeirentos que lançam as sombras mais profundas já registadas. Observações infravermelhas destas regiões com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA paradoxalmente iluminam o caminho para compreender como as estrelas mais brilhantes se formam.

Os aglomerados representam as áreas mais escuras de uma nuvem cósmica de gás e poeira localizada a cerca de 16.000 anos-luz de distância. Um novo estudo aproveita as sombras provocadas por estes aglomerados para medir a estrutura e massa da nuvem.

Os resultados sugerem que a nuvem de poeira provavelmente irá evoluir para um dos mais massivos enxames estelares na nossa Galáxia. Os aglomerados mais densos vão resultar nas maiores e mais poderosas estrelas, chamadas estrelas da classe O, cuja formação há muito intriga os cientistas. Estas estrelas gigantes têm um grande impacto sobre o ambiente interestelar local, ao mesmo tempo ajudando a criar os elementos pesados necessários para a vida.

Astrónomos descobriram aglomerados de poeira e gás tão escuros e densos que provocam as sombras mais profundas já registadas. Os aglomerados foram descobertos dentro de uma enorme nuvem cósmica.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade de Zurique
(clique na imagem para ver versão maior)
 

"O mapa de estrutura da nuvem e dos seus núcleos densos que fizemos neste estudo revela muitos dos pequenos detalhes acerca do processo de formação de estrelas gigantes e enxames estelares," realça Michael Butler, investigador de pós-doutorado na Universidade de Zurique, Suíça, e principal autor do estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

O mapa topo de gama tem ajudado a determinar a massa da nuvem, equivalente a 70.000 sóis compactados numa área com cerca de 50 anos-luz em diâmetro. O mapa é cortesia do Spitzer no infravermelho, que consegue mais facilmente penetrar o gás e a poeira do que a luz visível. O efeito é similar ao que dá a cor avermelhada ao pôr-do-Sol durante dias nublados - a luz infravermelha, com um comprimento de onda maior, chega mais facilmente aos nossos olhos através da neblina, que espalha e absorve a luz azul com comprimento de onda mais pequeno. Neste caso, as regiões mais densas do material de formação estelar, dentro da nuvem, são tão espessas com poeira que dispersam e bloqueiam não apenas a luz visível, mas também quase toda a radiação infravermelha de fundo.

A observação no infravermelho permite com que os cientistas investiguem, caso contrário, as nuvens cósmicas imperscrutáveis e avistem os estágios iniciais da formação estelar e dos enxames. Normalmente, o Spitzer detecta radiação infravermelha emitida por estrelas jovens ainda envoltas nos seus casulos empoeirados. Para o novo estudo, os astrónomos avaliaram a quantidade de radiação infravermelha de fundo obscurecida pela nuvem, usando estas sombras para inferir onde o material havia criado grupos dentro da nuvem. Estas bolhas de gás e poeira irão eventualmente acabar por colapsar gravitacionalmente para criar centenas de milhares de novas estrelas.

Pensa-se que a maioria das estrelas do Universo, e provavelmente também o nosso Sol, nasçam neste tipo de ambiente em grande número. Os enxames de estrelas de pequena massa são bastante comuns e bem-estudados. Mas os enxames que dão origem a estrelas maiores, como as do enxame aqui descrito, são escassos e distantes, o que os torna mais difíceis de examinar.

"Neste tipo raro de nuvem, o Spitzer forneceu-nos um quadro importante da formação de um enorme aglomerado estelar, capturado nos seus estágios embrionários," afirma Jonathan Tan, professor associado de astronomia da Universidade da Flórida, em Gainesville, EUA, e co-autor do estudo.

Os novos achados vão também ajudar a revelar como é que as estrelas de classe O se formam. As estrelas de classe O brilham com um tom azul-esbranquiçado, possuem pelo menos 16 vezes a massa do Sol e têm temperaturas à superfície que rondam os 30.000 graus Celsius. Estas estrelas gigantes têm uma enorme influência sobre os seus bairros estelares. Os seus ventos e intensa radiação sopram material que pode agrupar-se para criar outras estrelas e sistemas planetários. As estrelas de classe O são de curta duração e rapidamente explodem como supernovas, libertando enormes quantidades de energia e forjando os elementos pesados necessários para formar planetas e organismos vivos.

Os cientistas não têm a certeza como, em estrelas de classe O, é possível o material acumular-se em escalas dezenas a 100 vezes maiores que a massa do nosso Sol sem se dissipar ou quebrar-se em várias estrelas mais pequenas.

"Nós ainda não temos uma teoria estabelecida ou explicação de como estas estrelas massivas se formam," afirma Tan. "Portanto, as medidas detalhadas das nuvens onde estas estrelas gigantes nascem, como aqui registámos neste estudo, são importantes para orientar novas compreensões teóricas."

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
PHYSORG

Estrelas de classe O:
Wikipedia

Formação estelar:
Wikipedia

Telescópio Espacial Spitzer:
Página oficial 
NASA
Centro Espacial Spitzer 
Wikipedia

 
CONFIRMADO: GIGANTE ESTELAR AUTODESTRÓI-SE NUMA SUPERNOVA DO TIPO IIB

O nosso Sol pode parecer muito impressionante: com 330.000 vezes a massa da Terra, corresponde a 99,86% da massa total do Sistema Solar; gera cerca de 4x10^26 de watts de potência; e tem uma temperatura à superfície que ronda os 5500 graus Celsius. No entanto, para uma estrela, é um "peso leve".

Os verdadeiros gigantes cósmicos são as estrelas Wolf-Rayet, que têm mais de 20 vezes a massa do Sol e são pelo menos cinco vezes mais quentes. Tendo em conta que estas estrelas são relativamente raras e estão muitas vezes obscurecidas, os cientistas não sabem muito sobre a sua formação, vida e morte. Mas isto está a mudar, graças a um levantamento inovador do céu chamado iPTF (intermediate Palomar Transient Factory), que usa recursos do NERSC (National Energy Research Scientific Computing Center) e do ESnet (Energy Sciences Network), ambos localizados no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) do Departamento de Energia dos EUA, para expor eventos cósmicos fugazes como supernovas.

Pela primeira vez, os cientistas têm a confirmação directa de que uma estrela Wolf-Rayet - a 360 milhões de anos-luz de distância na direcção da constelação de Boieiro - morreu numa explosão violenta conhecida como supernova do Tipo IIb. Usando o iPTF, investigadores do Instituto Weizmann de Ciência em Israel, liderados por Avishay Gal-Yam, apanharam a supernova SN 2013cu poucas horas depois da sua explosão. Accionaram, então, telescópios terrestres e espaciais para observar o evento aproximadamente 5,7 horas e 15 horas depois da sua autodestruição. Estas observações estão fornecendo informações valiosas sobre a vida e morte da progenitora Wolf-Rayet.

Uma estrela numa galáxia distante explode como supernova: enquanto observava uma galáxia conhecida como UGC 9379, localizada a 360 milhões de anos-luz de distância, a equipa descobriu uma nova fonte de luz (azul à direita, marcada com a seta). Esta jovem e quente supernova marcou a morte explosiva de uma estrela gigante na distante galáxia.
Crédito: esquerda - SDSS - Sloan Digital Sky Survey; direita - telescópio robótico de 60 polegadas do Observatório Palomar / Gal-Yam et al.
(clique na imagem para ver versão maior)
 

"As capacidades observacionais recentemente desenvolvidas permitem-nos agora estudar estrelas em explosão que anteriormente só conseguíamos nos nossos sonhos. Estamos caminhando para estudos de supernovas em tempo-real," afirma Gal-Yam, astrofísico do Departamento de Física de Partículas e Astrofísica do Instituto Weizmann. Ele é também o autor principal de um estudo, publicado recentemente na revista Nature, sobre esta descoberta. "Pela primeira vez, podemos apontar directamente para uma observação e dizer que este tipo de estrela Wolf-Rayet leva este tipo de supernova do Tipo IIb," comenta Peter Nugent, que lidera o C3 (Computational Cosmology Center) de Berkeley e o contingente de Berkeley na colaboração iPTF.

"Quando identifiquei o primeiro exemplo de uma supernova do Tipo IIb em 1987, sonhei que um dia teríamos evidências directas do tipo de estrela que havia explodido. É refrescante que agora possamos dizer que as estrelas Wolf-Rayet são as responsáveis, pelo menos em alguns casos," acrescenta Alex Filippenko, professor de Astronomia na Universidade de Berkeley. Tanto Filippenko como Nugent são co-autores do artigo da Nature.

Assinaturas elusivas iluminadas num flash de luz

Algumas estrelas supermassivas tornam-se Wolf-Rayet nos estágios finais das suas vidas. Os cientistas acham estas estrelas interessantes porque enriquecem galáxias com elementos químicos pesados que eventualmente tornam-se nos blocos de construção dos planetas e da vida.

"Estamos a determinar gradualmente quais os tipos de estrelas que explodem, e porquê, e quais os tipos de elementos que produzem," salienta Filippenko. "Estes elementos são cruciais para a existência da vida. Num sentido muito real, estamos tentando descobrir as nossas próprias origens estelares."

Todas as estrelas - não importa o tamanho - passam a vida fundindo átomos de hidrogénio para criar hélio. Quanto maior a massa da estrela, mais gravidade exerce, o que acelera a fusão no núcleo da estrela, gerando energia para compensar o colapso gravitacional. Quando o hidrogénio esgota-se, uma estrela supermassiva continua a fundir até elementos mais pesados como o carbono, oxigénio, néon, sódio, magnésio e assim por diante, até que o seu núcleo se transforma em ferro. Neste ponto, os átomos (até mesmo as partículas subatómicas) estão tão intimamente embaladas que a fusão já não consegue libertar energia para a estrela. É agora apenas suportada pela pressão degenerativa dos electrões - a lei da mecânica quântica que proíbe dois electrões de ocuparem o mesmo estado quântico.

Um estudo detalhado do espectro usando uma técnica chamada "espectroscopia flash" revelou a assinatura de um vento soprado pela estrela moribunda antes da sua explosão final, e permitiu aos cientistas determinar quais os elementos abundantes à superfície da estrela, antes de explodir como supernova, providenciando informações importantes sobre como estrelas massivas evoluem antes da sua morte, e sobre a origem de elementos cruciais como o carbono, azoto e oxigénio.
Crédito: Palomar
(clique na imagem para ver versão maior)
 

Quando o núcleo é massivo o suficiente, nem a degeneração dos electrões consegue suportar a estrela e ela entra em colapso. Os protões e electrões no núcleo fundem-se, libertando uma quantidade enorme de energia e neutrinos. Isto, por sua vez, alimenta uma onda de choque que rasga a estrela expelindo violentamente os seus restos para o espaço à medida que entra na sua fase de supernova.

A fase de Wolf-Rayet ocorre antes da fase de supernova. À medida que a fusão nuclear diminui, os elementos pesados forjados no núcleo da estrela sobem para a superfície, desencadeando fortes ventos. Estes ventos derramam uma quantidade enorme de material para o espaço e obscurecem a estrela dos olhares curiosos da Terra.

"Quando uma estrela Wolf-Rayet entra em supernova, a explosão normalmente ultrapassa o vento estelar e toda a informação sobre a estrela progenitora é destruída," afirma Nugent. "Nós tivemos sorte com SN 2013cu - apanhámos a supernova antes de ultrapassar o vento. Pouco depois da estrela explodir, soltou um flash ultravioleta da onda de choque que aqueceu e iluminou o vento. As condições que observámos neste momento foram muito semelhantes ao que havia antes da supernova."

Antes dos destroços da supernova ultrapassarem o vento, a equipa do iPTF conseguiu capturar as assinaturas químicas da luz (ou espectro) com o telescópio Keck no Hawaii e viu sinais reveladores de uma estrela Wolf-Rayet. Quando a equipa iPTF realizou observações de acompanhamento 15 horas depois com o satélite Swift da NASA, a supernova ainda estava bastante quente e emitia fortemente no ultravioleta. Nos dias que se seguiram, os colaboradores do iPTF reuniram telescópios de todo o globo para observar a supernova colidir com o material previamente ejectado da estrela. À medida que os dias passavam, os cientistas foram capazes de classificar SN 2013cu como uma supernova do Tipo IIb graças às fracas assinaturas do hidrogénio e às fortes características do hélio no espectro que apareceram após o arrefecimento da supernova.

"Com uma série de observações incluindo dados que obtive com o telescópio Keck-I 6,5 dias após a explosão, pudemos ver que os remanescentes em expansão da supernova rapidamente ultrapassaram o vento ionizado que tinha revelado as características Wolf-Rayet. Por isso, é difícil observar a supernova suficientemente cedo - temos que 'estar com a mão na bola', como a nossa equipa estava," comenta Filippenko.

"Esta descoberta foi totalmente chocante, abre uma área de pesquisa completamente nova," realça Nugent. "Com os nossos maiores telescópios temos uma hipótese de obter o espectro de uma estrela Wolf-Rayet nas galáxias mais próximas da Via Láctea, talvez até 4 milhões de anos-luz de distância. SN 2013cu está a 360 milhões de anos-luz de distância - quase 100 vezes mais longe."

E dado que os cientistas apanharam a supernova mais cedo - quando o flash ultravioleta iluminou o vento estelar da progenitora - foram capazes de obter vários espectros. "Idealmente, gostaríamos de fazer isto novamente e depois repetir o mesmo passo várias vezes para desenvolver algumas estatísticas interessantes, não apenas para supernovas com progenitoras Wolf-Rayet mas também para outros tipos," diz Nugent.

O telescópio de 48 polegadas em Palomar.
Crédito: Iair Arcavi, Instituto Weizmann de Ciência
(clique na imagem para ver versão maior)
 

Upgrades tecnológicos levam a descobertas inesperadas

Desde Fevereiro de 2014, o estudo iPTF tem estudado o céu nocturno com um telescópio robótico acoplado ao Telescópio Samuel Oschin de 48 polegadas do Observatório Palomar no sul do estado americano da Califórnia. Assim que as observações são feitas, os dados viajam mais de 640 km até ao NERSC em Oakland. Aí, o RTTDP (Real-Time Transient Detection Pipeline) analisa os dados, identifica eventos a acompanhar e envia um alerta para os cientistas do iPTF em todo o planeta.

O estudo foi construído sobre o legado do PTF (Palomar Transient Factory), desenhado em 2008 para sistematicamente mapear o céu usando a mesma câmara no Observatório Palomar. O ano passado, Nugent e colegas do Caltech e UC Berkeley fizeram importantes modificações para o projecto iPTF. Com a equipa do NERSC, Nugent actualizou o hardware de computação e armazenamento. Também melhoraram os algoritmos de aprendizagem no coração da detecção automática e incorporaram o SDSS-III (Sloan Digital Star Survey III) e catálogos de galáxias para que estes rejeitassem imediatamente estrelas variáveis.

Até adicionaram uma funcionalidade de rejeição de asteróides ao fluxo de trabalho automatizado, que calcula a órbita de cada asteróide conhecido no início da noite, determina onde os asteróides estão em cada imagem individual, e depois rejeita-os.

"Todas as nossas modificações aceleraram significativamente a nossa detecção em tempo real; enviamos agora alertas de supernova com alta qualidade para os astrónomos de todo o mundo em menos de 40 minutos após capturar uma imagem em Palomar," comenta Nugent. "No caso de SN 2013cu, fez toda a diferença."

Links:

Notícias relacionadas:
Berkeley Lab (comunicado de imprensa)
Observatório Palomar (comunicado de imprensa)
NERSC (comunicado de imprensa)
Instituto Carnegie para Ciência (comunicado de imprensa)
Instituto Weizmann para Ciência (comunicado de imprensa)
Caltech (comunicado de imprensa)
Nature (requer subscrição)
Nature - 2
Astronomy
redOrbit
Science Daily
e! Science News
Universe Today
SPACE.com
PHYSORG
Nature World News

Supernovas:
Wikipedia 
Tipo II (Wikipedia)
NASA 
Restos de supernovas (Núcleo de Astronomia do CCVAlg)

Estrelas Wolf-Rayet:
Wikipedia

iPTF:
Página oficial
Wikipedia

NERSC:
Página oficial
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ESnet:
Página oficial
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Berkeley Lab:
Página oficial
Wikipedia

Instituto Weizmann para Ciência:
Página oficial
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Observatório W. M. Keck:
Página oficial
Wikipedia

Telescópio Swift:
NASA
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Observatório Palomar:
Página principal
Wikipedia

 
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ÁLBUM DE FOTOGRAFIAS - Um Halo Para NGC 6164
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Martin Pugh & Rick Stevenson
 
A linda nebulosa de emissão NGC 6164 foi criada por uma rara estrela de classe O, quente e luminosa, com cerca de 40 vezes a massa do Sol. Vista no centro da nuvem cósmica, a estrela tem apenas 3 a 4 milhões de anos. Daqui a outros 3 ou 4 milhões de anos a estrela gigante irá terminar a sua vida numa explosão de supernova. Abrangendo cerca de 4 anos-luz, a nebulosa propriamente dita tem uma simetria bipolar. Isso faz com que seja semelhante em aparência com nebulosas planetárias mais comuns e familiares - as mortalhas gasosas que rodeiam estrelas tipo-Sol. Tal como muitas nebulosas planetárias, descobriu-se que NGC 6164 tem um grande mas ténue halo, revelado nesta imagem telescópica da região. Crescendo para o meio interestelar circundante, o material no halo é provavelmente de uma fase activa e anterior da estrela de classe O. A esplêndida paisagem celeste é uma composição de dados de banda-estreita, que realçam o brilhante hidrogénio gasoso e atómico em vermelho e o oxigénio em tons de azul, com dados de banda-larga para o restante campo estelar. NGC 6164 está a 4200 anos-luz de distância, na direcção da constelação do Hemisfério Sul do Esquadro.
 

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