26/02/16 - APRESENTAÇÃO ÀS ESTRELAS
20:00 - Apresentação sobre tema de astronomia, seguida de observação astronómica noturna com telescópio (dependente de meteorologia favorável).
Público: Público em geral
Local: CCVAlg
Preço: 2€ - adultos, 1€ jovens (crianças até 12 anos grátis)
Pré-inscrição: consultar este link
Telefone: 289 890 922
E-mail: info@ccvalg.pt

Dia 26/02: 57.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1880 nascia Kenneth Edgeworth, astrónomo irlandês conhecido por propôr a existência de um disco de corpos gelados para lá da órbita de Neptuno na década de 1940, como Gerard Kuiper publicaria dez anos depois.
Em 1966, lançamento do AS-201, do programa Apollo, o primeiro voo do foguetão Saturno IB.

Observações: Depois do jantar, nesta altura do ano, quatro constelações carnívoras erguem-se em fila de nordeste para sul. São vistas todas de perfil com os seus narizes apontados para cima e as suas patas (se é que as têm) para a direita. Estas são: Ursa Maior a nordeste, Leão a este, Hidra a sudeste e Cão Maior a sul.

Dia 27/02: 58.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1897, nascia Bernard Lyot, inventor do coronógrafo.

Observações: Eclipse de Ganimedes, entre as 21:53 e as 01:29 (já de dia 28).
Ocultação de Ganimedes, entre as 22:53 e as 02:17 (já de dia 28).

Dia 28/02: 59.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1959, lançamento do Discoverer 1, um satélite espião americano que é o primeiro objeto tentar a atingir órbita polar, não conseguindo atingir tal órbita.
Em 1997, o GRB 970228, um flash altamente luminoso de raios-gama, atinge a Terra durante 80 segundos, fornecendo provas de que as explosões de raios-gama ocorrem dentro da Via Láctea.
Em 2007, a sonda New Horizons, com destino Plutão, passa por Júpiter.

Observações: Eclipse de Europa, entre as 02:00 e as 04:52.
Ocultação de Europa, entre as 02:28 e as 05:17.
Trânsito da sombra de Io, entre as 04:05 e as 06:22.
Trânsito de Io, entre as 04:17 e as 06:37.

Dia 29/02: 60.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1504, Cristovão Colombo usa o seu conhecimento de um eclipse lunar nessa noite para convencer os nativos americanos a lhe providenciar mantimentos.

Observações: Eclipse de Io, entre as 01:15 e as 03:36.
Ocultação de Io, entre as 01:29 e as 03:49.
Antes do amanhecer, a sul, Saturno, Marte e a Lua formam aproximadamente uma linha. Estão situados um pouco acima da constelação de Escorpião.
Trânsito da sombra de Europa, entre as 20:40 e as 23:24.
Trânsito de Europa, entre as 20:54 e as 23:44.
Trânsito da sombra de Io, entre as 22:32 e as 00:51 (já de dia 1).
Trânsito duplo das sombras de Io e Europa, entre as 22:32 e as 23:24.
Trânsito de Io, entre as 22:44 e as 01:01 (já de dia 1).

85% das estrelas da Via Láctea pertencem a sistemas estelares múltiplos.

Usando observações da sonda Cassini, uma equipa de astrónomos do Observatório de Paris e do Observatório de la Côte d'Azur foi capaz de especificar as posições possíveis de um nono planeta no Sistema Solar. Este trabalho é objeto de uma publicação na revista Astronomy & Astrophysics de dia 22 de fevereiro de 2016.

Os objetos da Cintura de Kuiper, corpos pequenos parecidos com Plutão para lá de Neptuno, têm uma distribuição especial que é difícil de explicar por puro acaso. Foi isto que levou Konstantin Batygin e Mike Brown (Caltech, nos EUA) a propor, num artigo publicado no dia 20 de janeiro de 2016 na revista The Astronomical Journal, a existência de um nono planeta com 10 vezes a massa da Terra cujas perturbações sobre os objetos da Cintura de Kuiper levaram à sua atual distribuição. Por meio de simulações numéricas, determinaram a órbita possível deste planeta. Para ser capaz de reproduzir a distribuição observada dos objetos da Cintura de Kuiper, esta órbita, com um semieixo maior de 700 UA, deve ser muito excêntrica (e=0,6) e inclinada (30º em relação à eclíptica), mas o estudo de Batygin e Brown não propôs restrições sobre a atual posição do planeta. Isto não facilita a tarefa dos observadores que precisam procurar em todas as direções possíveis, em longitude, para tentar descobrir este planeta.

Desde 2003 que A. Fienga (astrónomo do Observatório de la Côte d'Azur), J. Laskar (astrónomo do Observatório de Paris e diretor de investigação do CNRS, Centre national de la recherche scientifique) e a sua equipa estão a desenvolver as efemérides planetárias INPOP, que calculam o movimento dos planetas no Sistema Solar com a maior precisão possível. Em particular, usando dados da sonda Cassini (NASA/ESA/ASI), conhece-se a distância entre a Terra e Saturno com uma incerteza de aproximadamente 100 metros. Os investigadores tiveram a ideia de usar o modelo INPOP para testar a possibilidade de acrescentar um nono planeta ao Sistema Solar, como proposto por Batygin e Brown.

Análise dos dados de rádio da sonda Cassini que fornecem uma medição muito precisa da distância da Terra a Saturno, com uma incerteza de 75 metros. Se acrescentarmos o Planeta Nove ao modelo, as diferenças entre o cálculo e a observação deterioram-se seriamente (azul). Após o ajuste de todos os parâmetros do Sistema Solar, estas diferenças são muito reduzidas (vermelho). Os resíduos em excesso de mais de 10% após o ajustamento são evidência da não-existência do planeta (área cinzenta, ver segunda figura). Crédito: Observatório de Paris

No estudo publicado esta semana, a equipa francesa mostra que, dependendo da posição do planeta a partir do seu periélio, o nono planeta induz perturbações na órbita de Saturno que podem ser detetadas através da análise dos dados de rádio da sonda Cassini, que orbita Saturno desde 2004. Os cientistas foram capazes de calcular o efeito induzido pelo nono planeta e comparar a órbita perturbada com os dados da Cassini. Para ângulos periélicos inferiores a 85º ou superiores a -65º, as perturbações induzidas pelo nono planeta são inconsistentes com as distâncias observadas da Cassini. O resultado é o mesmo para o sector de -130º a -100º (primeira figura). Este resultado permite excluir metade das direções em longitude, na qual o planeta poderá não ser encontrado (segunda figura). Por outro lado, verifica-se que, para algumas direções, a adição do nono planeta reduz as discrepâncias entre o modelo calculado pelos astrónomos e os dados observados, em comparação com o modelo que não inclui o nono planeta. Isto torna plausível, portanto, a presença do nono planeta para um ângulo periélico entre 108º e 129º, com uma probabilidade máxima para 117º (segunda figura).

Análise dos dados de rádio da sonda Cassini, que define áreas proibidas (vermelho) ondas as perturbações criadas pelo planeta são inconsistentes com as observações, e uma área provável (verde) onde a adição do planeta melhora a previsão do modelo, reduzindo as diferenças entre os cálculos e os dados da Cassini. A posição dos resíduos mínimos e máximos é a localização mais provável do planeta (P9). A escala está em Unidades Astronómicas. Crédito: Observatório de Paris

A existência de um nono planeta só poderá ser confirmada com observações diretas, mas ao restringir as possíveis direções para pesquisa, a equipa francesa faz aqui um contributo importante na sua procura.

Detetando movimento

A órbita sugerida do Planeta Nove coloca-o muito longe do Sol, tão longe que quase não reflete luz suficiente para ser detetado. Por isso, os astrónomos estão a usar truques. Em vez de observarem no visível, estão à procura de outros sinais improváveis que podem ajudar a diminuir a área de pesquisa.

Nicolas Cowan da Universidade McGill em Montreal, Canadá, e colegas, calcularam que deverá emitir o seu próprio tipo de sinal detetável - ondas de rádio. O planeta proposto será grande o suficiente para ter retido uma pequena quantidade de calor aquando da sua formação. Usando Úrano e Neptuno como modelos, a equipa calculou que o planeta deverá ter uma temperatura poucas dezenas de graus acima do zero absoluto - o que significa que irradia fracas ondas milimétricas de rádio.

Esta impressão de artista mostra o distante Planeta Nove. Pensa-se que o planeta seja gasoso, parecido com Úrano e Neptuno. Relâmpagos hipotéticos iluminam o lado noturno. Crédito: Caltech/R. Hurt (IPAC) (clique na imagem para ver versão maior)

Existem vários telescópios que estudam os céus nestes outros comprimentos de onda, apesar dos astrónomos caçadores de planetas normalmente não os usarem. Ao invés, estes telescópios são usados, por exemplo, para estudar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o remanescente da primeira luz deixada para trás pelo Big Bang, que está na mesma zona do espectro.

Os cosmólogos usam telescópios como o BICEP2 e o Planck para mapear a radiação e aprender mais sobre o Universo. Normalmente não se preocupam com meros planetas. "Os cosmólogos nunca olham para alvos móveis," afirma Cowan. Mas o seu colega cosmólogo Gil Holder, que trabalha num gabinete vizinho, ouviu o mês passado a notícia do Planeta Nove, e perguntou a Cowan se poderia aparecer em telescópios usados para estudar a radiação cósmica de fundo. "Aparentemente, Neptuno é tão brilhante que é usado como fonte de calibração," comenta Cowan.

A observação de um único ponto brilhante nestes comprimentos de onda não é suficiente para detetar um planeta, uma vez que pode ser apenas parte da radiação de fundo. Mas o movimento de um planeta deverá ajudar a destacar-se do fundo. Trabalhando com Nathan Kaib da Universidade de Oklahoma, EUA, a equipa calculou que a velocidade do Planeta Nove através do céu deverá ser diferente das dos milhares de asteroides igualmente brilhantes, tornando-o mais fácil de detetar com apenas alguns meses de observações.

Muitos telescópios usados para estudar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas estão situados no polo sul com um campo de visão estreito. Isto é ideal para a cosmologia, mas não tão bom para a caça planetária - podem não estar apontando na direção do Planeta Nove. Os telescópios futuros irão procurar zonas mais amplas do céu, aumentando as hipóteses de avistar o planeta. Mas é possível que as observações atuais "ganhem o jackpot". "É possível que o Planeta Nove já esteja na experiência de alguém," conclui Cowan.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
22/01/2016 - Cientistas encontram evidências teóricas de um nono planeta

Notícias relacionadas:
Observatório de Paris (comunicado de imprensa)
CNRS (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
Artigo científico - 2 (arXiv.org)
Astronomy & Astrophysics
SPACE.com
Universe Today
New Scientist
PHYSORG

Planeta Nove:
Wikipedia

Cassini:
Página oficial (NASA)
Wikipedia

BICEP2 e Keck Array:
Página oficial
Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica
Wikipedia

Observatório Planck:
ESA (ciência e tecnologia)
ESA (centro científico)
ESA (página de operações)
NASA
Wikipedia

No dia 14 de setembro de 2015, o LIGO detetou ondas gravitacionais da fusão de dois buracos negros, vistos aqui nesta impressão de artista. O Telescópio Espacial Fermi detetou uma explosão de raios-gama 0,4 segundos mais tarde. Uma nova investigação sugere que a explosão ocorreu porque os dois buracos negros foram o resultado de uma única estrela massiva. Crédito: Swinburne Astronomy Productions (clique na imagem para ver versão maior)

No dia 14 de setembro de 2015, o LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) detetou ondas gravitacionais da fusão de dois buracos negros com 29 e 36 vezes a massa do Sol. Espera-se que tal evento seja escuro, mas o Telescópio Espacial Fermi detetou uma explosão de raios-gama apenas uma fração de segundo depois do sinal do LIGO. Uma nova pesquisa sugere que os dois buracos negros podem ser o resultado de uma única estrela massiva cuja morte gerou a explosão de raios-gama.

"É o equivalente cósmico de uma mãe grávida de gémeos," afirma o astrofísico Avi Loeb do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica.

Normalmente, quando uma estrela gigante chega ao fim da vida, o seu núcleo colapsa num único buraco negro. Mas se a estrela girar muito depressa, o seu núcleo pode ser esticado para uma forma parecida com um haltere e fragmentar-se em dois bocados, cada um formando o seu próprio buraco negro.

Uma estrela muito massiva, conforme é aqui necessário, forma-se muitas vezes da fusão de duas estrelas mais pequenas. E uma vez que as estrelas teriam que ter um período de translação (uma em torno da outra) cada vez mais pequeno à medida que espiralavam em conjunto, seria de esperar que a estrela resultante girasse também muito rapidamente.

Depois da formação do par de buracos negros, o invólucro exterior da estrela dirigiu-se rapidamente na sua direção. A fim de poder alimentar tanto o evento de onda gravitacional como a explosão de raios-gama, os buracos negros gémeos devem ter nascido muito próximos um do outro, com uma separação inicial na ordem do tamanho da Terra, e fundiram-se em poucos minutos. O buraco negro singular e recém-formado, daí resultante, alimentou-se de seguida da matéria em queda, consumindo o equivalente a uma massa solar cada segundo e sustentando jatos de matéria que foram expelidos para fora e que produziram a explosão.

O Fermi detetou a explosão apenas 0,4 segundos depois do LIGO ter detetado as ondas gravitacionais, e a partir da mesma área geral do céu. No entanto, o satélite europeu de raios-gama INTEGRAL não confirmou o sinal.

"Mesmo que a deteção do Fermi seja falso alarme, os eventos futuros do LIGO devem ser monitorizados para acompanhar radiação, independentemente se forem originários da fusão de buracos negros," explica Loeb.

Se forem detetadas mais explosões raios-gama a partir de eventos de ondas gravitacionais, estas poderão proporcionar um novo método promissor de medir distâncias cósmicas e a expansão do Universo. Ao avistar o brilho de uma explosão de raios-gama e medir o seu desvio para o vermelho e comparando-o, de seguida, com a medição independente da distância pelo LIGO, os astrónomos podem restringir com precisão os parâmetros cosmológicos. "Os buracos negros astrofísicos são muito mais simples do que outros indicadores de distância, como as supernovas, uma vez que são totalmente definidos apenas pela sua massa e rotação," comenta Loeb.

"Este é um artigo científico com uma agenda, estimular trabalhos vigorosos de acompanhamento, no período crucial após a descoberta inicial do LIGO, onde o desafio é compreender todas as suas implicações. Se a história nos serve de guia, a abordagem múltipla defendida por Loeb, usando tanto ondas gravitacionais como radiação eletromagnética, promete mais uma vez uma visão profunda sobre a natureza física da notável fonte do LIGO," afirma Volker Bromm da Universidade do Texas em Austin, comentando de forma independente.

A pesquisa foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal Letters e está disponível online.

Links:

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12/02/2016 - Detetadas ondas gravitacionais 100 anos após a previsão de Einstein

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Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (comunicado de imprensa)
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COSMOS
Discovery News
gizmag

Buracos negros:
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Ondas gravitacionais:
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Deteção do LIGO - Wikipedia
Ondas gravitacionais: como distorcem o espaço - Universe Today
Detetores: como funcionam - Universe Today
As fontes de ondas gravitacionais - Universe Today
A primeira deteção das ondas gravitacionais (YouTube)
O que é uma onda gravitacional (YouTube)

LIGO:
Página oficial
Caltech
Advanced LIGO
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Telescópio Espacial Fermi:
NASA
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INTEGRAL:
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