Dia 29/07: 210.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1851, A. De Gasparis descobria o asteróide 15 Eunomia.
Em 1898, nascia o físico Isidor Isaac Rabi, que recebeu o prémio Nobel da Física em 1944, pelo seu método de ressonância para registar as propriedades magnéticas do núcleo atómico.

Em 2005, astrónomos anunciam a descoberta do planeta anão Éris.
Observações: Vega é a estrela mais brilhante, muito alta a Este. Para baixo e para a direita está Altair, com quase o mesmo brilho. Próximo de Altair encontra-se Tarazed (terceira magnitude), uma gigante laranja bem mais distante que Altair.

Dia 30/07: 211.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1971, os astronautas da Apollo 15 aterram na Lua.

Observações: As duas estrelas mais brilhantes do Verão são Vega, para Este do zénite, e Arcturo, mais baixa a Oeste-Sudoeste. Ambas rondam a magnitude zero.

Dia 31/07: 212.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1964, a Ranger 7 envia as primeiras imagens detalhadas da Lua, 1000 vezes melhores do que quaisquer imagens telescópicas da altura.
Em 1971, os astronautas da Apollo 15, David Scott e James Irwin, conduzem o primeiro rover lunar.

Em 1999, despenhava-se intencionalmente sobre a Lua a sonda Lunar Prospector, que pretendia encontrar água sob a crosta da Lua.
Observações: Num céu muito escuro, a Via Láctea forma um arco magnífico pelo céu a Este. Vai desde Cassiopeia a Norte-Nordeste, passa por Cisne e pelo Triângulo de Verão a Este, e pelo "Bule de Chá" de Sagitário a Sul.

A montanha mais alta da Terra é o Monte Mauna Kea no Hawaii. Embora a altitude do Monte Evereste seja de 8848 metros e o Monte Mauna Kea apenas atinja uma altitude de 4205 metros, a altura total deste último é de cerca de 10 quilómetros, pois a sua base encontra-se a cerca de 6 quilómetros de profundidade nas águas do Oceano Pacífico. A altura é importante quando comparamos os maciços terrestres com os de outros planetas sem água, como por exemplo o Monte Olimpo de Marte, que com os seus cerca de 27 quilómetros de altura e cerca de 600 quilómetros de base, é a maior montanha do Sistema Solar (clique na imagem para ver versão maior).

Com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, uma equipa internacional de astrónomos mapeou, com uma precisão sem precedentes, a massa dentro de um enxame de galáxias. Criado usando observações do programa Frontier Fields do Hubble, o mapa mostra a quantidade e distribuição de massa dentro de MCS J0416.1-2403, um enorme aglomerado de galáxias com cerca de 160 biliões de vezes a massa do Sol.

O detalhe neste "mapa da massa" foi possível graças à profundidade sem igual dos dados recolhidos pelo Hubble e a um fenómeno cósmico conhecido como lente gravitacional forte. A equipa, liderada pela Dra. Mathilde Jauzac da Universidade de Durham no Reino Unido e pela Unidade de Pesquisa em Astrofísica e Cosmologia da África do Sul, publicou os seus resultados na revista Monthly Notices da Sociedade Astronómica Real.

A medição da quantidade e distribuição da massa dentro de objectos distantes no Universo pode ser muito difícil. Um truque usado regularmente pelos astrónomos é explorar os conteúdos de grandes enxames de galáxias estudando os efeitos gravitacionais que têm sobre a luz de objectos ainda mais distantes. Este é um dos objectivos principais do Frontier Fields do Hubble, um ambicioso programa de observação que analisa seis enxames galácticos diferentes - incluindo MCS J0416.1-2403.

O enxame galáctico MCS J0416.1–2403, um dos seis alvos do programa Fontier Fields do Hubble. O azul nesta imagem é o mapa de massa criado usando novas observações do Hubble combinadas com o poder de ampliação de um processo conhecido como lente gravitacional. Em vermelho, está o gás quente detectado pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA e mostra a localização do gás no enxame. A matéria vista em azul está separada das áreas vermelhas detectadas pelo Chandra e consiste do que é conhecido como matéria escura, que pode apenas ser detectada directamente pelo efeito de lente gravitacional. Crédito: ESA/Hubble, NASA, Frontier Fields do Hubble; reconhecimento: Mathilde Jauzac (Universidade de Durham, Reino Unido) e Jean-Paul Kneib (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suíça) (clique na imagem para ver versão maior)

Cerca de três-quartos de toda a matéria no Universo é a chamada "matéria escura", que não pode ser vista directamente, uma vez que não emite nem reflecte luz e pode passar por outra matéria sem fricção (sem colisões). Ela interage apenas pela força da gravidade e a sua presença tem que ser deduzida a partir dos seus efeitos gravitacionais.

Um destes efeitos foi previsto pela teoria geral da relatividade de Einstein e observa grandes aglomerados de massa no Universo que curvam e distorcem o espaço-tempo em seu redor. Agindo como lentes, parecem ampliar e dobrar a luz que viaja através deles a partir de objectos mais distantes. Esta é uma das poucas técnicas que os astrónomos podem usar para estudar a matéria escura.

Apesar das suas grandes massas, o efeito dos enxames galácticos nos seus arredores é geralmente mínimo. Na maioria, provocam o que se chama de lente fraca, fazendo com que fontes mais distantes pareçam apenas ligeiramente mais elípticas ou manchadas no céu. No entanto, quando o enxame é suficientemente grande e denso e o alinhamento entre o enxame e o objecto distante é ideal, os efeitos podem ser mais dramáticos. As imagens das galáxias normais podem ser transformadas em anéis e grandes arcos de luz, aparecendo até várias vezes na mesma imagem. Este efeito é conhecido como lente gravitacional forte e é este fenómeno, visto em torno dos seis enxames galácticos do programa Frontier Fields, que tem sido usado para mapear a distribuição de massa de MCS J0416.1-2403, utilizando os novos dados do Hubble.

"A profundidade dos dados permite-nos ver objectos muito ténues e identificar, mais do que nunca, galáxias fortemente atingidas pelo fenómeno de lente gravitacional," explica a Dra. Jauzac, autora principal do novo artigo.

"Apesar das lentes fortes ampliarem as galáxias de fundo, elas estão ainda muito distantes e são muito fracas. A profundidade destes dados significa que podemos identificar galáxias de fundo incrivelmente distantes. Conhecemos agora mais de quatro vezes mais exemplos de galáxias fortemente atingidas pelo fenómeno de lente gravitacional no enxame."

Utilizando o instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble, os astrónomos identificaram 51 novas galáxias multiplicadas em todo o enxame, quadruplicando o número determinado em estudos anteriores e elevando o número de galáxias atingidas pelo fenómeno de lente gravitacional até 68. Tendo em conta que estas galáxias são vistas várias vezes, isto equivale a quase 200 imagens individuais fortemente atingidas por lentes gravitacionais. Este efeito permitiu a Jauzac e à sua equipa calcularem a distribuição de matéria visível e escura no enxame e a produzirem um mapa da sua massa.

"Há mais de vinte anos que sabemos como construir um mapa de um enxame usando lentes gravitacionais, mas precisámos de tempo para possuírmos telescópios que possam fazer observações suficientemente profundas e nítidas, e para os nossos modelos se tornarem suficientemente sofisticados para mapearmos, com tantos detalhes, um sistema tão complicado como MCS J0416.1-2403," comenta Jean-Paul Kneib, membro da equipa.

Ao estudar 57 das galáxias mais confiáveis e claramente distorcidas, os astrónomos modelaram a massa da matéria normal e escura dentro de MCS J0416.1-2403. "O nosso mapa tem o dobro da qualidade dos modelos anteriores deste enxame!" acrescenta Jauzac.

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble mostra o enxame galáctico MCS J0416.1-2403. É um de seis enxames estudados no programa Frontier Fields, um programa para analisar a distribuição de massa nestes enxames gigantescos, combinados com o fenómeno de lente gravitacional. Uma equipa de investigadores usou quase 200 imagens de galáxias distantes, cuja luz foi distorcida e ampliada por este grande enxame, para medir a sua massa total. Na imagem, estão a vermelho as galáxias atingidas pelo efeito de lente gravitacional usadas no estudo. Crédito: ESA/Hubble, NASA, Frontier Fields do Hubble; reconhecimento: Mathilde Jauzac (Universidade de Durham, Reino Unido) e Jean-Paul Kneib (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suíça) (clique na imagem para ver versão maior)

Determinou-se que a massa total do enxame MCS J0416.1-2403 - com um diâmetro modelado de mais de 650.000 anos-luz - equivale a 160 biliões de vezes a massa do Sol. Com uma incerteza de 0,5%, esta medição é a mais precisa alguma vez produzida para um enxame galáctico. Ao identificar precisamente onde a massa reside dentro de grupos como este, os astrónomos também estão a medir a curvatura do espaço-tempo com alta precisão.

As observações e técnicas de lentes gravitacionais do Frontier Fields abriram uma maneira de caracterizar estes objectos com muita precisão - neste caso, um enxame tão distante que a sua luz levou 4,5 mil milhões de anos até cá chegar," acrescenta Jean-Paul Kneib.

"Mas não vamos parar por aqui. Para termos uma imagem completa da massa precisamos também de incluir medições de lentes fracas. Embora apenas forneça uma estimativa aproximada da massa do núcleo interior do enxame, as lentes fracas dão-nos informações valiosas acerca da massa que rodeia o núcleo do enxame."

A equipa vai continuar a estudar o enxame com imagens ultra-profundas do Hubble e informações detalhadas de lentes fortes e fracas, com o objectivo de mapear as regiões exteriores do enxame bem como do seu núcleo interior, e assim será capaz de detectar subestruturas nos arredores do enxame. Vão também usar medições em raios-X de gás quente pelo Chandra e "redshifts" espectroscópicos feitos a partir de observatórios terrestres para mapear o conteúdo do enxame, avaliando a respectiva contribuição da matéria escura, do gás e das estrelas.

A combinação destas fontes de dados vai aumentar ainda mais os detalhes deste mapa de distribuição de massa, mostrando-o em 3D e incluindo as velocidades relativas das suas galáxias. Isto abre o caminho para a compreensão da história e evolução deste aglomerado galáctico.

Links:

Notícias relacionadas:
Hubble - ESA (comunicado de imprensa)
Sociedade Astronómica Real (comunicado de imprensa)
Universidade do Hawaii (comunicado de imprensa)
Artigo científico (Monthly Notices)
Universe Today
Astronomy
redOrbit
PHYSORG

Lentes gravitacionais:
Wikipedia
Lente gravitacional forte (Wikipedia)
Lente gravitacional fraca (Wikipedia)

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais 
Wikipedia

Programa "Frontier Fields" do Hubble:
STScI
Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
Blog

Este gráfico ilustra a órbita do cometa C/2013 A1 Siding Spring à medida que viaja em torno do Sol em 2014. No dia 19 de Outubro, o cometa vai passar muito perto de Marte. O núcleo vai "falhar" Marte por cerca de 132.000 quilómetros. Crédito: NASA/JPL-Caltech (clique na imagem para ver versão maior)

A NASA está a tomar medidas para proteger as suas sondas marcianas e ao mesmo tempo a conservar oportunidades para recolher dados científicos valiosos, enquanto o Cometa C/2013 A1 Siding Spring viaja em direcção a uma passagem rasante por Marte no dia 19 de Outubro.

O núcleo do cometa vai passar por Marte a cerca de 132.000 quilómetros, largando material a mais ou menos 56 km/s (velocidade relativa a Marte e às sondas em órbita). A esta velocidade, até as partículas mais pequenas - com um tamanho estimado em cerca de meio milímetro - podem causar danos significativos a uma nave espacial.

A NASA opera actualmente duas sondas espaciais em Marte, com uma terceira a caminho e com chegada prevista a órbita marciana apenas um mês antes do "flyby" do cometa. Durante a passagem mais provável do Siding Spring, as equipas que operam as sondas pretendem tê-las posicionadas no lado oposto do Planeta Vermelho.

"Três equipas de especialistas modelaram este cometa para a NASA e forneceram previsões para a sua passagem por Marte," explicou Rich Zurek, cientista-chefe do Programa de Exploração de Marte do JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia. "O perigo não é o impacto do núcleo cometário, mas o rastro de detritos daí proveniente. Usando restrições delineadas por observações terrestres, os resultados da modelagem indicam que o perigo não é tão grande quanto o originalmente antecipado. Marte estará mesmo no limite da nuvem de detritos, de modo que pode encontrar algumas das partículas - ou talvez não."

Durante os dias do evento, a menor distância entre o núcleo de Siding Spring e Marte será inferior a um-décimo da distância de qualquer outra passagem rasante de um cometa pela Terra (17 vezes mais pequena que a distância do Cometa Lexell à Terra em 1770). O período de maior risco para as sondas espaciais terá início cerca de 90 minutos depois e durará cerca de 20 minutos, quando Marte estiver o mais próximo do centro da cauda de poeira.

A MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA fez uma manobra de ajuste a 2 de Julho, como parte do processo de reposicionamento da sonda para o evento de 19 de Outubro. Para dia 27 de Agosto está planeada uma manobra adicional. A equipa que opera a Mars Odyssey da NASA planeia uma manobra similar para 5 de Agosto, que colocará também a sonda num percurso para a posição ideal e altura ideal.

A sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) da NASA está a caminho do Planeta Vermelho e vai entrar em órbita a 21 de Setembro. A equipa científica planeia levar a cabo uma manobra de precaução a 9 de Outubro, antes do início da fase de missão principal em Novembro.

Nos dias que antecedem e sucedem a passagem do cometa, a NASA quer estudá-lo aproveitando a proximidade de Marte. Os investigadores planeiam usar vários instrumentos a bordo das sondas marcianas para estudar o núcleo, a cabeleira que rodeia o núcleo e cauda do Siding Spring, bem como outros possíveis efeitos sobre a atmosfera marciana. Este cometa em particular nunca visitou o Sistema Solar interior, por isso vai proporcionar uma nova fonte de pistas para os primeiros dias do nosso Sistema Solar.

A MAVEN vai estudar os gases que saem do núcleo do cometa para a sua cabeleira à medida que é aquecido pelo Sol. Também vai procurar quaisquer efeitos que a passagem do cometa possa ter sobre a atmosfera superior do planeta e observar o Siding Spring enquanto viaja pelo vento solar.

A Mars Odyssey vai estudar as propriedades térmicas e espectrais da cabeleira e cauda do cometa. A MRO vai monitorizar a atmosfera de Marte em busca de possíveis aumentos de temperatura e formação de nuvens, bem como mudanças na densidade de electrões a grandes altitudes. A equipa da MRO também planeia estudar os gases na cabeleira do cometa. Juntamente com outras observações da MRO, a equipa antecipa que este evento produza vistas detalhadas do núcleo do cometa e potencialmente revele a sua velocidade de rotação e características à superfície.

A atmosfera de Marte, embora muito mais fina que a da Terra, é suficientemente espessa para a NASA não antecipar qualquer perigo para os rovers Opportunity e Curiosity à superfície, mesmo que as partículas de poeira do cometa atinjam a atmosfera e formem meteoros. As câmaras dos rovers poderão ser usadas para observar o cometa antes da passagem rasante e para monitorizar a atmosfera em busca de meteoros enquanto o rastro de poeira do cometa está mais próximo do planeta.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
redOrbit
Universe Today
PHYSORG
EarthSky
UPI

Cometa Siding Spring (C/2013 A1):
NASA
Wikipedia 
JPL Small-Body Database
Centro de Planetas Menores da UAI

Marte:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg
Wikipedia

MRO:
Página oficial da NASA 
Página oficial do JPL 
Wikipedia

Mars Odyssey:
NASA
Wikipedia

MAVEN:
NASA
NASA - 2
Wikipedia