24/06/16 - "SOLSTÍCIO DE JUNHO" + OBSERVAÇÃO ASTRONÓMICA NOTURNA
21:30 - Este evento inclui uma apresentação sobre o tema - “Solstício de Junho”, seguido de observação astronómica noturna com telescópio (dependente de meteorologia favorável).
Local: CCVAlg
Preço: 2€ - adultos, 1€ jovens (crianças até 12 anos grátis)
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Telefone: 289 890 922
E-mail: info@ccvalg.pt

Dia 10/06: 162.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1973, lançamento do Explorer 49, que foi colocado em órbita lunar e tinha o objetivo de recolher medições dos planetas, do Sol e da Galáxia no rádio.
Em 2003 era lançado o rover Spirit, começando a missão Mars Exploration Rover da NASA. Em Marte, operou durante largos anos, até que deixou de contactar com a Terra em março de 2010.

Observações: Trânsito da sombra de Ganimedes, entre as 20:31 e as 23:54.
Esta noite a Lua está entre Júpiter, para cima e para a sua esquerda, e Régulo, um pouco para a direita.
Aponte os seus binóculos para Júpiter e encontrará a estrela de 5.ª magnitude, Chi Leonis, a apenas 0,06º para norte, "imitando" um satélite galileano fora do lugar.

Dia 11/06: 163.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1723 nascia Johann Georg Palitzsch, astrónomo alemão que observaria em 1758 o regresso do cometa Halley, tal como previsto por Edmond Halley em 1705.

Em 1867, nascia Charles Fabry, físico francês que se especializou em ótica e interferometria. Em 1913, demonstrou que o ozono na atmosfera superior é responsável por filtrar a radiação ultravioleta do Sol. 
Em 2004, a sonda Cassini-Huygens faz a sua maior aproximação a Febe.
Em 2008, lançamento do Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi.
Em 2013, lançamento do Shenzhou 10, a quinta missão tripulada da China e a segunda e última até ao laboratório espacial Tiangong-1, com 3 taikonautas a bordo e duração de 15 dias.
Observações: Esta noite, Júpiter está a 2º da Lua. Mas as aparências iludem! Júpiter é 40 vezes maior em diâmetro, e está atualmente 2100 vezes mais distante.
Trânsito de Europa, entre as 20:51 e as 23:43.
Trânsito da sombra de Europa, entre as 23:26 e as 02:16 (já de dia 12).

Dia 12/06: 164.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1843, nascia David Gill, astrónomo escocês, famoso pela sua medição de distâncias astronómicas. Redeterminou a distância ao Sol com um grau de precisão tão elevado que o valor foi usado em almanaques até 1968.
Em 1967 era lançada a Venera 4 que seria a primeira sonda a enviar dados da atmosfera de outro planeta (Vénus) para a Terra. 

Em 2004, um meteorito condrito de 1,3 kg atinge uma casa em Ellserslie, Nova Zelândia, provocando grandes danos mas nenhuns ferimentos.
Observações: Lua em Quarto Crescente, pelas 09:10.

Dia 13/06: 165.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1831 nascia James Clerk Maxwell, físico escocês que formulou uma série de equações que descrevem a eletricidade, magnetismo e ótica como manifestações do mesmo fenómeno, nomeadamente, o campo eletromagnético.
Em 1983 a sonda Pioneer 10 torna-se o primeiro artefacto humano a abandonar o sistema planetário solar, quando passa para lá da órbita de Neptuno (o planeta mais longínquo do Sol na altura).

Em 2010, a cápsula da sonda Hayabusa, contendo partículas do asteroide 25143 Itokawa, regressa à Terra.
Observações: Aproveite a noite para dedicar algum tempo a observar objetos do Sistema Solar. Comece por Júpiter, que está alto a oeste-sudoeste depois do anoitecer. A Lua encontra-se mais para a esquerda. Seguindo a mesma direção poderá encontrar Marte na constelação de Balança e Saturno para a esquerda de Antares, para sul-sudeste e sul, respetivamente.

Todos os anos 40.000 toneladas de matéria do espaço é acrescentada à massa do planeta Terra. Esta matéria vem do espaço sobre a forma de asteroides, meteoróides, poeira interplanetária e detritos cometários.

A água é um tema quente no estudo de exoplanetas, incluindo "Júpiteres quentes", cujas massas são semelhantes à de Júpiter, mas que estão muito mais perto da sua estrela-mãe do que Júpiter está do Sol. Podem alcançar uns escaldantes 1100 graus Celsius, ou seja, qualquer água que possuam assumiria a forma de vapor.

Os astrónomos já descobriram muitos Júpiteres quentes com água nas suas atmosferas, mas outros parecem não ter nenhuma. Os cientistas do JPL (Jet Propulsion Laboratory) da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia, quiseram descobrir o que as atmosferas destes mundos gigantes têm em comum.

Os investigadores concentraram-se numa coleção de Júpiteres quentes estudados pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA. Eles descobriram que as atmosferas de aproximadamente metade dos planetas eram bloqueadas por nuvens ou neblina.

Os Júpiteres quentes, exoplanetas com tamanhos parecidos com o de Júpiter mas que orbitam muito perto das suas estrelas, têm normalmente camadas de nuvens ou neblinas nas suas atmosferas. De acordo com um estudo publicado na The Astrophyiscal Journal, Isto pode impedir com que os telescópios espaciais detetem água atmosférica abaixo das nuvens. Crédito: NASA/JPL-Caltech (clique na imagem para ver versão maior)

"A motivação do nosso estudo era ver como seriam estes planetas se fossem agrupados, e ver se partilham quaisquer propriedades atmosféricas," afirma Aishwarya Iyer, estagiária do JPL e candidata ao título de mestre na Universidade Estatal da Califórnia, Northridge, que liderou o estudo.

O novo estudo, publicado na edição de 1 de junho da revista The Astrophysical Journal, sugere que as nuvens ou camadas de neblina podem estar a impedir a deteção de uma quantidade substancial de água atmosférica. As nuvens, propriamente ditas, não são provavelmente compostas de água, pois os planetas na amostra são demasiado quentes para albergar nuvens à base de água.

"As nuvens ou neblinas parecem estar em quase todos os planetas que estudámos," afirma Iyer. "Precisamos de ter cuidado e ter em conta nuvens ou neblina, caso contrário podemos subestimar a quantidade de água na atmosfera de um exoplaneta por um fator de dois."

No estudo, os cientistas analisaram um conjunto de 19 Júpiteres quentes anteriormente observados pelo Hubble. O instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do telescópio já tinha detetado vapor de água nas atmosferas de 10 destes planetas e nenhuma água nos outros nove. Mas essa informação foi espalhada por mais de uma dúzia de estudos. Os métodos de análise e interpretação variavam porque os estudos foram conduzidos separadamente. Não havia uma análise abrangente de todos estes planetas.

Para comparar os planetas e procurar padrões, a equipa do JPL teve que padronizar os dados: os investigadores combinaram os conjuntos de dados de todos os 19 Júpiteres quentes para criar um espectro geral de luz para o grupo de planetas. Eles então compararam estes dados com modelos de atmosferas limpas e sem nuvens e com modelos de atmosferas com várias espessuras de nuvem.

Os cientistas determinaram que, para quase todos os planetas estudados, a neblina ou as nuvens estavam a bloquear metade da atmosfera, em média.

"Em alguns destes planetas, podemos ver água a espreitar acima das nuvens ou neblina, e ainda pode haver mais água por baixo," explica Iyer.

Os cientistas ainda não sabem a natureza destas nuvens ou neblinas, incluindo a sua composição.

"A existência de nuvens ou neblinas em quase todos estes planetas é bastante surpreendente," afirma Robert Zellem, pós-doutorado no JPL e coautor do estudo.

As implicações deste resultado estão de acordo com achados publicados no dia 14 de dezembro de 2015 na revista Nature. O estudo da Nature usou dados do Hubble e do Spitzer para sugerir que as nuvens ou neblina podem estar a esconder água em Júpiteres quentes. Este novo estudo usa dados exoplanetários de um único instrumento no Hubble para caracterizar uniformemente um grupo maior de Júpiteres quentes e é o primeiro a quantificar a percentagem de atmosfera que está protegida por nuvens ou neblinas.

A nova pesquisa pode ter implicações para estudos de acompanhamento com observatórios espaciais futuros, como o Telescópio Espacial James Webb da NASA. Os exoplanetas com camadas espessas de nuvens que bloqueiam a deteção de água e de outras substâncias podem ser alvos menos desejáveis para um estudo mais extenso.

Estes resultados também são importantes para descobrir como é que os planetas se formam, dizem os cientistas.

"Será que estes planetas se formam nas suas posições atuais ou migram de mais longe em direção às suas estrelas? A compreensão da abundância de moléculas como a água ajuda-nos a responder a estas perguntas," acrescenta Zellem.

"Este trabalho é um excitante passo em frente no estudo de exoplanetas e na comparação das suas propriedades," afirma Mark Swain, coautor do estudo e supervisor do grupo para a descoberta de exoplanetas e grupo científico no JPL.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
2015/12/15 - Mistério da água em falta resolvido em estudo compreensivo de exoplanetas

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
ScienceDaily
PHYSORG
COSMOS
astrobiology web
UPI

Planetas extrasolares:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

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

Telescópio Espacial Spitzer:
Página oficial 
NASA
Centro Espacial Spitzer 
Wikipedia

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
ESA
Wikipedia

O boletim meteorológico cósmico, como ilustrado nesta conceção artística, anuncia nuvens condensadas de gás molecular frio em torno da Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597. As nuvens condensam a partir do gás quente ionizado que permeia o espaço entre as galáxias deste enxame. Novos dados ALMA mostram que estas nuvens "chovem" na galáxia, mergulhando em direção ao buraco negro supermassivo que se encontra no seu centro. Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) (clique na imagem para ver versão maior)

Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), uma equipa internacional de astrónomos foi testemunha de um evento meteorológico cósmico nunca antes observado — um enxame de enormes nuvens de gás intergaláctico "chovendo" sobre um buraco negro supermassivo situado no centro de uma enorme galáxia a um milhar de milhões de anos-luz de distância da Terra. Os resultados deste trabalho foram publicados na revista Nature a 9 de junho de 2016.

Novas observações ALMA mostram a primeira evidência direta de que nuvens densas frias podem coalescer a partir de gás intergaláctico quente e mergulhar no coração de uma galáxia, alimentando o seu buraco negro supermassivo central. Estas observações mudaram o modo como os astrónomos pensavam que os buracos negros se alimentavam, num processo chamado acreção.

Anteriormente os astrónomos pensavam que, nas galáxias maiores, os buracos negros supermassivos tinham uma dieta lenta e contínua de gás quente ionizado vindo do halo da galáxia. As novas observações ALMA mostram que, quando as condições meteorológicas intergalácticas são as certas, os buracos negros podem igualmente "engolir" uma enorme quantidade de nuvens gigantes caóticas de gás molecular muito frio.

No coração profundo da Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597, os astrónomos observaram um pequeno enxame de nuvens de gás gigantes que "chovem" no buraco negro central. Estas nuvens foram reveladas pelas sombras de milhares de milhões de anos-luz de comprimento que lançam sobre a Terra. Estes dados ALMA dão-nos as primeiras evidências observacionais da acreção fria caótica de um buraco negro supermassivo, prevista pela teoria. Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) (clique na imagem para ver versão maior)

"Embora tenha havido uma predição teórica importante em anos recentes, esta é a primeira evidência observacional inequívoca de uma chuva caótica e fria, que alimenta um buraco negro supermassivo," disse Grant Tremblay, um astrónomo da Universidade de Yale em New Haven, Connecticut, EUA, antigo bolseiro do ESO e autor principal do novo artigo científico que descreve estes resultados. "É entusiasmante pensar que podemos estar efetivamente a observar uma tempestade, cobrindo toda a galáxia, que alimenta um buraco negro cuja massa é cerca de 300 milhões de vezes a do Sol."

Tremblay e a sua equipa utilizaram o ALMA para observar o enxame invulgarmente brilhante de cerca de 50 galáxias, coletivamente chamadas Abell 2597. No seu centro situa-se uma galáxia elíptica massiva chamada, de forma descritiva, Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597. Banhando o espaço entre estas galáxias, no interior do enxame, encontra-se uma atmosfera difusa de gás quente ionizado, o qual tinha sido anteriormente observado com o Observatório de raios-X Chandra da NASA.

"Este gás muito quente pode arrefecer rapidamente, condensar e precipitar, do mesmo modo que ar quente e húmido na atmosfera terrestre pode dar origem a nuvens de chuva e precipitação," disse Tremblay. "As nuvens recentemente condensadas 'chovem' depois na galáxia, dando origem a formação estelar e alimentando o seu buraco negro supermassivo."

Os investigadores descobriram perto do centro desta galáxia o seguinte cenário: três nodos massivos de gás frio que se aproximam do buraco negro supermassivo, situado no centro da galáxia, a cerca de um milhão de quilómetros por hora. Cada nuvem destas contém tanta matéria como um milhão de Sóis e apresenta uma dimensão de dezenas de anos-luz.

A imagem de fundo (a azul) foi obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e a que se lhe sobrepõe (a vermelho) corresponde aos dados ALMA que mostram a distribuição do gás de monóxido de carbono na galáxia e em torno dela. A caixa ilustra a "sombra" (a preto) produzida pela absorção da radiação milimétrica emitida pelos electrões que espiralam em torno de poderosos campos magnéticos gerados pelo buraco negro supermassivo da galáxia. A sombra indica que nuvens frias de gás molecular estão a cair em direção ao buraco negro. Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)/G. Tremblay et al./NASA/ESA Hubble/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) (clique na imagem para ver versão maior)

Normalmente, objetos nesta escala de grandezas são difíceis de distinguir a estas distâncias cósmicas, mesmo com a enorme resolução do ALMA. No entanto, a observação destas nuvens deve-se às "sombras" de milhares de milhões de anos-luz de comprimentos que projetam em direção da Terra (estas sombras formam-se quando as nuvens opacas de gás em queda bloqueiam uma parte da brilhante radiação de fundo emitida no milímetro por eletrões que espiralam em torno de campos magnéticos muito próximos do buraco negro central supermassivo).

Dados adicionais do VLBA (Very Long Baseline Array) do NSF (National Science Foundation) indicam que as nuvens de gás observadas pelo ALMA estão a apenas cerca de 300 anos-luz de distância do buraco negro central, ou seja, estão praticamente prontas a ser "devoradas", em termos astronómicos.

Apesar do ALMA ter apenas conseguido detetar três nuvens de gás frio perto do buraco negro, os astrónomos pensam que podem existir milhares destes objetos na vizinhança, preparando-se o buraco negro a receber uma "chuvada" contínua, que poderá alimentar a sua atividade durante um longo período de tempo.

Os astrónomos planeiam agora procurar estas "tempestades" noutras galáxias, de modo a determinarem se tal meteorologia cósmica é tão comum como as atuais teorias sugerem.

Links:

Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
NRAO (comunicado de imprensa)
MIT News (comunicado de imprensa)
Artigo científico (PDF)
Astronomy
SPACE.com
Popular Science
(e) Science News
redOrbit
PHYSORG
Science alert
COSMOS
UPI
BBC News

Buraco negro supermassivo:
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ALMA:
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ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
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ESO:
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Impressão de artista de um buraco negro rodeado por nuvens extremamente densas de gás e poeira. Crédito: NASA/JPL-Caltech (clique na imagem para ver versão maior)

Um corpo físico será capaz de atravessar um buraco de verme (ou "wormhole"), apesar das intensas forças de maré, de acordo com um estudo de Rubiera-Garcia, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Portugal), e da sua equipa. Este resultado, publicado no dia 28 de abril na revista científica Classical and Quantum Gravity, fundamenta-se no facto de se conservarem as interações entre as diferentes partes do corpo, as quais o mantêm coeso. A equipa foi convidada pelos editores da revista científica a escrever um artigo sobre este tema e que foi publicado online no passado dia 6 de junho.

No seu trabalho anterior, os autores chegaram a descrições teóricas de buracos negros que não têm singularidade, esse ponto ínfimo e bizarro onde o espaço e o tempo terminam abruptamente. O que encontraram no centro de um buraco negro, e sem realmente estarem à procura disso, foi uma estrutura em buraco de verme de forma esférica e tamanho finito.

Diego Rubiera-Garcia (IA e Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa) comenta a forma como a equipa resolveu o problema da singularidade: "O que fizemos foi reconsiderar uma questão fundamental na relação entre gravidade e a estrutura subjacente do espaço-tempo. Em termos práticos, deixámos cair um pressuposto que é válido na relatividade geral, mas não existe razão a priori para ser válido em extensões desta teoria."

Em face da estrutura em buraco de verme de tamanho finito, pelo qual espaço e tempo atravessam o buraco negro e continuam até outra parte do Universo, os autores questionaram-se então sobre o destino de um objeto físico que se aventurasse em direção a ele. Perguntaram-se se uma cadeira, um cientista ou uma nave espacial conseguiriam suportar o campo gravitacional intenso e manter a sua integridade através da viagem, e também qual seria a extensão dos danos.

Neste estudo, um corpo físico a aproximar-se de um buraco negro é analisado como um agregado de pontos interligados por interações físicas ou químicas que o mantêm inteiro.

"Cada partícula do observador segue uma linha geodésica (no espaço-tempo, linha geodésica é o percurso no espaço e a história no tempo seguidos por uma partícula em queda livre) determinada pelo campo gravitacional. Cada geodésica sente uma força gravitacional ligeiramente diferente, mas as interações entre os constituintes do corpo poderão ainda assim sustentar esse corpo", disse Rubiera-Garcia.

A teoria da relatividade geral prevê que um corpo ao aproximar-se de um buraco negro seja comprimido ao longo de um dos lados e esticado ao longo de outro. Como o raio do buraco de verme é finito, os autores demonstram que o corpo será comprimido apenas tanto quanto o tamanho do buraco de verme. Em vez de convergirem para uma separação infinitesimal, a chamada singularidade, as linhas geodésicas manter-se-ão afastadas de uma distância maior do que zero.

No seu trabalho, os autores mostram que é sempre finito o tempo que um raio de luz leva numa ida-e-volta entre duas partes do corpo. Daqui resulta que diferentes partes do corpo continuarão a estabelecer interações físicas ou químicas e, consequentemente, causa e efeito continuarão a aplicar-se ao longo de todo o trajeto através da garganta do buraco de verme.

É então possível imaginar forças finitas, não importa a intensidade que deverão ter, que conseguirão compensar o impacto do campo gravitacional, perto e dentro do buraco de verme, sobre um corpo físico a atravessá-lo. De acordo com este estudo, a passagem para outra região do Universo talvez venha a ser possível.

Francisco Lobo (IA e Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa), coordenador do grupo de Cosmologia no IA, comenta: "A intuição dos autores sobre os conceitos de singularidade no espaço-tempo e divergência de curvatura é representativa da investigação teórica fundamental que é levada a cabo no IA, indo para além da Relatividade Geral de Einstein. Provavelmente, este trabalho será também importante para compreender as implicações destes difíceis conceitos para o destino do Universo numa variedade de modelos cosmológicos."

Links:

Notícias relacionadas:
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (comunicado de imprensa)
Artigo científico (Classical and Quantum Gravity)
Physical Review D
PHYSORG
AstroPT

Buracos negros:
Wikipedia

Buracos de verme:
Wikipedia