27/01/17 - APRESENTAÇÃO ÀS ESTRELAS
19:30 - Este evento inclui uma apresentação sobre um tema de astronomia, seguida de observação astronómica noturna com telescópio (dependente de meteorologia favorável).
Local: CCVAlg
Preço: 2€
Pré-inscrição: siga este link
Telefone: 289 890 920
E-mail: info@ccvalg.pt

Dia 27/01: 27.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1593, começa no Vaticano o julgamento de Giordano Bruno, que durou sete anos.
Em 1941 nascia Beatrice Tinsley, astrónoma e cosmóloga neo-zelandesa cuja pesquisa fez contribuições importantes para a compreensão de como as galáxias evoluem com o passar do tempo.
Em 1967, os astronautas da Apollo 1 - Virgil (Gus) Grissom, Edward H. White II e Roger B. Chaffee - morrem num incêndio na plataforma de lançamento, durante um teste da Apollo 204 (AS-204), que era para ser a primeira missão tripulada do programa lunar, com lançamento a 21 de Fevereiro de 1967.

No mesmo ano, os Estados Unidos, o Reino Unido e a União Soviética assinam o Tratado do Espaço Exterior em Washington, D.C., proibindo a utilização de armas nucleares no espaço e limitando a Lua e os outros corpos espaciais para fins pacíficos.
Observações: O maior asterismo informal do céu - pelo menos o maior que é popularmente reconhecível - é o Hexágono de Inverno. Preenche agora o céu a este e sul depois da hora de jantar. Comece com o brilhante Sirius em baixo. Na direção dos ponteiros do relógio, marche até Procyn, Pollux e Castor, Menkalinan e Capella muito alta, Aldebarã para baixo e para a direita de Capella, desça até Rigel no pé de Orionte, e novamente para Sirius. Betelgeuse brilha dentro do Hexágono, um pouco afastado do centro.

Dia 28/01: 28.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1608 nascia Giovanni Alfonso Borelli, físico e matemático italiano e renascentista. Contribuiu para o princípio moderno da investigação científica através da continuação do costume de Galileu, de testar hipóteses contra observações. Fez também estudos prolongados das luas de Júpiter.
Em 1611, nascia Johannes Hevelius, que seria o primeiro astrónomo a observar as fases de Mercúrio.

Hevelius também ganhou reputação como "fundador da topografia lunar" e descreveu dez novas constelações, sete das quais são ainda hoje reconhecidas pelos astrónomos. Morreria neste mesmo dia em 1687, quando fazia 76 anos. 
Em 1612, Galileu observa pela primeira vez o planeta Neptuno, confundindo-o com uma estrela 233 anos antes da sua descoberta.
Em 1622 nascia Adrien Auzout, astrónomo francês que fez observações de cometas e argumentou a favor das suas órbitas elípticas ou parabólicas. Foi um dos membros fundadores do Observatório de Paris. 
Em 1986, o vaivém espacial Challenger explode 73 segundos depois de descolar. A tripulação inteira morre: Francis Scobee, Michael Smith, Judith Resnik, Ellison Onizuka, Ronald McNair, Gregory Jarvis e Sharon Christa McAuliffe.
Observações: Lua Nova, pelas 00:07.
Após o anoitecer, o Grande Quadrado de Pégaso desce a oeste, inclinado num canto para a direita ou para cima e para a direita de Vénus e Marte. Entretanto, a Ursa Maior sobre a norte-nordeste, apoiada na sua "pega".

Dia 29/01: 29.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1986 ocorreu o incidente Height 611 em que uma bola de fogo terá sido vista pela população inteira de uma povoação, tendo desaparecido de seguida.

Observações: Trânsito de Europa, entre as 00:23 e as 02:55.
Usando binóculos, examine 4º para baixo de Sirius (diretamente para baixo do ponto cardeal). Consegue ver a pequena "nuvem" difusa? É o enxame aberto M41, a cerca de 2200 anos-luz de distância. Sirius, em comparação, está a apenas 8,6 anos-luz.

Dia 30/01: 30.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1964, era lançada a sonda Ranger 6 da NASA.

A sua missão era filmar a Lua televisivamente até se despenhar sobre ela.
Em 2013, o Naro-1 torna-se o primeiro veículo de lançamento da Coreia do Sul.
Observações: A fina Lua Crescente é visível, baixa a oeste-sudoeste, ao cair da noite. Os dois pontos brilhantes para cima do nosso satélite natural são o planeta Vénus (mais brilhante) e Marte (para cima e para a esquerda de Vénus).

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HE0435-1223, localizado no centro desta imagem de campo-largo, está entre os cinco melhores quasares ampliados por lentes descobertos até à data. A galáxia no plano da frente cria quatro imagens distribuídas quase uniformemente do quasar distante em seu redor. Crédito: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al. (clique na imagem para ver versão maior)

Usando galáxias como lentes gravitacionais gigantes, um grupo internacional de astrónomos, com o auxílio do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, fez uma medição independente de quão rápido o Universo se está a expandir. A recém-medida velocidade de expansão, para o Universo local, é consistente com achados anteriores. Estes estão, no entanto, em discordância intrigante com medições do Universo primitivo. Isto sugere um problema fundamental no cerne da nossa compreensão do cosmos.

A constante de Hubble - a velocidade a que o Universo se está a expandir - é um dos parâmetros fundamentais que descrevem o nosso Universo. um grupo de astrónomos da colaboração H0LiCOW, liderado por Sherry Suyu (associada ao Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha, ao ASIAA em Taiwan e à Universidade Técnica de Munique), usou o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e outros telescópios espaciais e terrestres para observar cinco galáxias a fim de chegar a uma medição independente da constante de Hubble.

A nova medição é completamente independente - mas está em excelente concordância - de outras medições da constante de Hubble no Universo local que usaram variáveis Cefeidas e supernovas como pontos de referência.

No entanto, o valor medido por Suyu e sua equipa, bem como aqueles medidos usando Cefeidas e supernovas, são diferentes da medição obtida pelo satélite Planck da ESA. Mas há uma distinção importante - o Planck mediu a constante de Hubble para o Universo jovem, observando o fundo de micro-ondas cósmico.

Esta montagem mostra os cinco quasares ampliados por lentes e as galáxias de primeiro plano estudadas pela colaboração H0LICOW. Usando estes objetos, os astrónomos foram capazes de fazer uma medição independente da constante de Hubble. Eles calcularam que o Universo está realmente a expandir-se mais rápido do que o esperado, tendo por base o nosso modelo cosmológico. Crédito: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al. (clique na imagem para ver versão maior)

Embora esse valor para a constante de Hubble, determinado pelo Planck, encaixe com a nossa compreensão atual do cosmos, os valores obtidos pelos diferentes grupos de astrónomos para o Universo local estão em desacordo com o nosso modelo teórico aceite do Universo. "A velocidade de expansão do Universo começa agora a ser medida de maneiras diferentes e com tanta precisão que as discrepâncias reais podem apontar para uma nova física para lá do nosso conhecimento atual do Universo," elabora Suyu.

Os alvos do estudo foram galáxias massivas posicionadas entre a Terra e quasares muito distantes - núcleo de galáxias incrivelmente luminosas. A luz dos quasares mais distantes é dobrada pelas grandes massas das galáxias como resultado de lentes gravitacionais fortes. Isto cria várias imagens do quasar de fundo, algumas manchadas em arcos estendidos.

Dado que as galáxias não criam distorções perfeitamente esféricas no tecido do espaço e que as galáxias "lente" e os quasares não estão perfeitamente alinhados, a luz das diferentes imagens do quasar de fundo segue caminhos com comprimentos ligeiramente diferentes. Uma vez que o brilho dos quasares muda ao longo do tempo, os astrónomos podem ver as diferentes imagens cintilarem em momentos diferentes, os atrasos entre elas dependendo das distâncias que a luz tem que percorrer. Estes atrasos estão diretamente relacionados com o valor da constante de Hubble. "O nosso método é a maneira mais simples e direta de medir a constante de Hubble, pois só usa geometria e a Relatividade Geral, sem outras suposições," explica o vice-líder Frédéric Courbin da EFPL, Suíça.

Usando as medições precisas dos atrasos de tempo entre as várias imagens, bem como modelos de computador, a equipa conseguiu determinar a constante de Hubble com uma precisão incrivelmente alta: 3,8%. A equipa H0LiCOW determinou o valor, para a constante de Hubble, de 71,9±2.7 quilómetros por segundo por megaparsec. Em 2016, cientistas usaram o Hubble para determinar um valor de 73,24±1,74 km/s/Mpc. Em 2015, o satélite Planck da ESA mediu a constante com a mais alta precisão até agora e obteve um valor de 66,93±0,62 km/s/Mpc. "A medição precisa da constante de Hubble é um dos 'prémios' mais cobiçados da investigação astrofísica atual," destaca o membro da equipa Vivien Bonvin, da EPFL, Suíça. E Suyu acrescenta: "A constante de Hubble é crucial para a astronomia moderna, pois pode ajudar a confirmar ou a refutar se a nossa imagem do Universo - composta por energia escura, matéria escura e matéria normal - está realmente correta ou se nos falta algo fundamental."

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
07/06/2016 - Hubble descobre que Universo está a expandir-se mais depressa do que o esperado

Notícias relacionadas:
ESA (comunicado de imprensa)
NASA (comunicado de imprensa)
Instituto Max Planck de Astrofísica (comunicado de imprensa)
UCDavis (comunicado de imprensa)
Artigo científico - 1
Artigo científico - 2
Artigo científico - 3
Artigo científico - 4
Artigo científico - 5
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Universo:
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Lei de Hubble (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)

Variáveis Cefeidas:
Wikipedia
SEDS

Quasar:
Wikipedia

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

Telescópio Espacial Hubble:
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Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

Colaboração H0LiCOW:
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ESA (centro científico)
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Em fevereiro de 2016, a erupção anómala da nova anã SS Cyg durou mais de 3 semanas. Este comportamento explosivo no rádio foi visto durante todo o evento, estando o momento mais intrigante situado no fim, onde uma única erupção, rápida, luminosa e gigante, atingiu um pico de ~20 mJy e durou 15 minutos. Esta é a primeira vez que tal erupção foi observada em SS Cyg. As erupções rápidas são definidas como variações intensas, súbitas e rápidas no brilho. Crédito: Universidade de Oxford (clique na imagem para ver versão maior)

As novas anãs (objetos parecidos com SS Cyg, que contêm uma estrela tipo-Sol em órbita de uma anã branca) são bem conhecidas pelo seu comportamento explosivo e repetido, mas de baixo nível, nunca tendo sido observadas com escalas rápidas de erupções.

Já se sabia da existência de erupções em anãs brancas, estrelas de neutrões e até mesmo em buracos negros enormes que residem noutras galáxias. Estas estrelas alimentam-se principalmente de gás oriundo das suas estrelas companheiras através de acreção (onde uma grande quantidade de gás é acumulada através da força gravitacional). Ocasionalmente, estas estrelas "vomitam" algum do gás sob a forma de jatos, poderosas emissões gasosas restritas a um único fluxo cónico e estreito.

As observações iniciais da atividade de SS Cyg, em fevereiro de 2016, foram consideradas atípicas, mas análises telescópicas posteriores desvendaram a intrigante revelação de erupções rápidas. O comportamento mais fascinante e inesperado foi avistado no rádio, mais para o final da explosão, quando se observou uma erupção "gigante". Com a duração de menos de 15 minutos, teve uma energia superior a um milhão de vezes as explosões solares mais fortes. O nível de dados, no rádio, registados durante a erupção não tem precedentes para sistemas de novas anãs e é consistente com o esperado para um jato.

O Dr. Kunal Mooley, investigador de astrofísica da Universidade de Oxford, que liderou a pesquisa, afirma: "Muitos dos estudos mais convincentes da astrofísica tiveram por base o estudo de SS Cyg. O mais recente, a deteção de uma erupção rápida no rádio - especialmente uma explosão brilhante e veloz no final do evento, é altamente invulgar e demonstra que poderá estar em jogo uma nova física. Esperávamos ver erupções de variação lenta, mas encontrámos picos de atividade, rápidos e em forma de cone, e observámos uma quantidade enorme de energia a ser libertada num intervalo de tempo tão curto quanto dez minutos. Nada como isto tinha sido visto antes num sistema de nova anã.

"Daqui para a frente, os teóricos devem trabalhar com os observadores a fim de encontrar a resposta para o porquê destas explosões rápidas ocorrerem em SS Cyg. Para entender realmente o processo de acreção de gás e expulsão de gás em sistemas com anãs brancas - especialmente em novas anãs, devemos realizar estudos similares noutros sistemas astrofísicos."

Descoberto pela primeira vez há mais de cem anos, o sistema SS Cyg tem sido estudado extensivamente pelos astrónomos. A estrela continua a fornecer novas informações sobre os processos físicos associados com sistemas binários de anãs brancas, como aqueles encontrados pela equipa do Dr. Mooley.

O Dr. Mooley e a sua equipa em Oxford estão agora a realizar mais análises, trabalhando para construir um corpo de eventos conclusivos sobre o comportamento de novas anãs e estabelecer se são, de facto, capazes de lançar jatos poderosos.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
28/05/2013 - Medição precisa de distância resolve grande mistério astronómico

Notícias relacionadas:
Universidade de Oxford (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
PHYSORG
UPI

SS Cygni:
AAVSO.org
SIMBAD
Wikipedia

Novas anãs:
Wikipedia
ESO

Esta imagem do Observatório de raios-X Chandra da NASA mostra a galáxia espiral NGC 7331, numa imagem de raios-X a três cores. Os tons vermelho, verde e azul são usados para raios-X de baixa, média e alta energia, respetivamente. Uma supernova invulgar chamada SN 2014C, foi avistada nesta galáxia, indicada pela caixa. Crédito: NASA/CXC/CIERA/R. Margutti et al (clique na imagem para ver versão maior)

"Somos feitos de material das estrelas", disse o famoso astrónomo Carl Sagan. As reações nucleares que ocorreram em estrelas antigas produziram grande parte do material que compõe os nossos corpos, o nosso planeta e o nosso Sistema Solar. Quando as estrelas explodem em mortes violentas chamadas supernovas, esses elementos recém-formados escapam e espalham-se pelo Universo.

Uma supernova, em particular, está a desafiar os modelos dos astrónomos de como as explosões estelares distribuem os seus elementos. A supernova SN 2014C mudou dramaticamente de aparência ao longo de um ano, aparentemente porque tinha expelido uma grande quantidade de material no final da sua vida. Isto não encaixa com qualquer categoria reconhecida de como uma explosão estelar deve acontecer. Para tentar explicar isto, os cientistas devem reconsiderar as ideias estabelecidas sobre como as estrelas massivas vivem as suas vidas antes de explodir.

"Esta 'supernova camaleão' pode representar um novo mecanismo de como as estrelas massivas fornecem elementos produzidos nos seus núcleos para o resto do Universo," afirma Raffaella Margutti, professora assistente de física e astronomia na Universidade Northwestern em Evanston, no estado norte-americano de Illinois. Margutti liderou um estudo sobre a supernova SN 2014C, publicado esta semana na revista The Astrophysical Journal.

Uma supernova misteriosa

Os astrónomos classificam as explosões estelares com base na presença ou ausência de hidrogénio durante o evento. Embora as estrelas comecem as suas vidas fundindo hidrogénio em hélio, as grandes estrelas que se aproximam da fase de supernova esgotaram o hidrogénio como forma de combustível. As supernovas que têm muito pouco hidrogénio são chamadas "Tipo I". Aquelas que não têm uma abundância de hidrogénio, mais raras, são chamadas "Tipo II".

Mas SN 2014C, descoberta em 2014 numa galáxia espiral a aproximadamente 36-46 milhões de anos-luz de distância, é diferente. Ao observá-la em comprimentos de onda óticos com vários telescópios terrestres, os astrónomos concluíram que SN 2014C tinha-se transformado de uma supernova do Tipo I para uma supernova do Tipo II após o colapso do seu núcleo, conforme relatado num estudo de 2015 liderado por Dan Milisavljevic do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, Massachusetts, EUA. As observações iniciais não detetaram hidrogénio, mas, após mais ou menos um ano, ficou claro que as ondas de choque propagadas pela explosão estavam a atingir uma concha de material dominado por hidrogénio fora da estrela.

No novo estudo, o satélite NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA, com a sua capacidade única para observar radiação na faixa mais energética dos raios-X, permitiu com que os cientistas observassem como a temperatura dos eletrões acelerados pelo choque da supernova mudou ao longo do tempo. Eles usaram esta medição para estimar a rapidez com que a supernova está a expandir-se e a quantidade de material na concha externa.

Esta imagem, no visível, obtida pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey), mostra a galáxia espiral NGC 7331, no centro, onde os astrónomos observaram a invulgar supernova SN 2014C. Crédito: raios-X - NASA/CXC/CIERA/R. Margutti et al; ótico: SDSS (clique na imagem para ver versão maior)

Para criar esta concha, SN 2014C fez algo verdadeiramente misterioso: expeliu uma grande quantidade de material - principalmente hidrogénio, mas também elementos mais pesados - décadas a séculos antes de explodir. De facto, a estrela libertou o equivalente à massa do Sol. Normalmente, as estrelas não expulsam material tão tarde na sua vida.

"A expulsão deste material, tão tarde na vida, é provavelmente uma maneira das estrelas partilharem elementos, que produzem durante as suas vidas, de volta para o seu ambiente," comenta Margutti, membro do Centro para Exploração Interdisciplinar e Investigação em Astrofísica da Universidade Northwestern.

Os observatórios Chandra e Swift da NASA também foram usados para obter uma imagem da evolução da supernova. A coleção de observações mostrou que, surpreendentemente, a supernova aumentou de brilho em raios-X após a explosão inicial, demonstrando que devia haver uma concha de material, anteriormente expelida pela estrela, que as ondas de choque atingiram.

Desafiando as teorias existentes

Porque é que uma estrela jogaria fora tanto hidrogénio antes de explodir? Uma teoria é que há algo que falta na nossa compreensão das reações nucleares que ocorrem nos núcleos de estrelas massivas propensas a explodirem como supernova. Outra possibilidade é que a estrela não morreu sozinha - uma estrela companheira num binário poderá ter influenciado a vida e morte invulgar da progenitora de SN 2014C. Esta segunda teoria encaixa na observação de que cerca de 7 em cada 10 estrelas gigantes têm companheiras.

O estudo sugere que os astrónomos devem prestar atenção às vidas das estrelas massivas nos séculos antes de explodirem. Os astrónomos vão continuar a monitorizar as consequências desta supernova desconcertante.

"A noção de que uma estrela pode expelir uma quantidade tão grande de matéria num curto espaço de tempo é completamente nova," comenta Fiona Harrison, investigadora principal do NuSTAR no Caltech, Pasadena, EUA. "Está a desafiar as nossas ideias fundamentais de como as estrelas evoluem e, eventualmente, explodem, distribuindo os elementos químicos necessários para a vida."

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Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
NuSTAR (Caltech)
Artigo científico (arXiv.org)
Astronomy Now
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Supernovas:
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NuSTAR:
NASA
Caltech
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Observatório Chandra:
Página oficial (Harvard)
Página oficial (NASA)
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Telescópio Swift:
NASA
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