30/06/17 - DIA DO ASTEROIDE - OBSERVAÇÃO NOTURNA
20:30 - Palestra e sessão de observação às estrelas comemorativa do dia do asteroide. No dia em que se comemora o Dia Internacional do Asteroide, promovido pela ONU, o Centro Ciência Viva do Algarve promove uma palestra com observação astronómica noturna com telescópio para toda a Família (dependente de meteorologia favorável). Este evento encontra-se inserido na Noite Europeia dos Investigadores e é completamente gratuito mediante inscrição.
Local: CCVAlg
Pré-inscrição: siga este link
Telefone: 289 890 920
E-mail: info@ccvalg.pt

Dia 02/06: 153.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1966, a Surveyor 1 torna-se na primeira sonda americana a aterrar com sucesso noutro mundo, a Lua. 
Em 1983, era lançada a Venera 15, uma missão dupla (em conjunto com a Venera 16 poucos dias depois) com o objetivo de estudar e mapear a superfície de Vénus.

Em 2003, a sonda Mars Express,carregando o "lander" britânico Beagle 2, é lançada num foguetão russo Soyuz-Fregat, a partir de Baikonur (Cazaquistão) às 17:45 GMT.
Observações: A Lua, Júpiter e Espiga formam esta noite um gentil arco.
As constelações parecem "rodar" rapidamente quando passam o zénite. Há apenas semana e meia atrás, a Ursa Maior flutuava horizontalmente ao final do lusco-fusco, uma hora depois do pôr-do-Sol. Agora está oblíqua à mesma hora. Outra semana e meia e estará "pendurada" pela sua "pega"!

Dia 03/06: 154.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1965 era lançada a Gemini 4, a primeira missão espacial tripulada com uma duração de vários dias. Neste mesmo dia Edward White andou no exterior de uma nave espacial pela primeira vez na história dos EUA, num passeio que durou aproximadamente 20 minutos.

Em 1966, lançamento da Gemini 9A.
Observações: Júpiter é a "estrela" brilhante para a esquerda da Lua. Estão apenas separadas por poucos graus. Mas Júpiter está na realidade 1860 vezes mais distante (esta noite).
Para baixo e para a esquerda de Júpiter encontra-se Espiga. Muito mais perto de Júpiter, na direção oposta, que Espiga, está Gamma Virginis (Porrima), um íntimo sistema duplo telescópico: tem este ano uma separação de 2,6 segundos de arco.
Trânsito de Ganimedes, entre as 22:40 e as 01:28 (já de dia 4).

Dia 04/06: 155.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 781 a.C. era registado pela primeira vez um eclipse solar total na China. 
Em 1769, um trânsito de Vénus é seguido cinco horas depois de um eclipse solar total, o intervalo de tempo mais curto para tais eventos na História.
Em 1783, os irmãos Montgolfier elevavam-se pela primeira vez no ar a bordo do seu balão de ar quente. 

Em 1996, primeiro lançamento do Ariane 5, que explode após 20 segundos de voo. Transportava o satélite Cluster.
Em 2000, chega ao fim a missão do Observatório Compton, quando reentra na atmosfera da Terra. Os detritos restantes caem no Oceano Pacífico. 
Em 2010, voo inaugural do Falcon 9, o foguetão da companhia SpaceX, lançado a partir do Complexo de Lançamento Espacial 40, em Cabo Canaveral.
Observações: Ocultação de Europa, entre as 00:57 e as 03:32.
Trânsito de Io, entre as 02:02 e as 04:19.
Vénus na sua maior elongação oeste, pelas 10:27.
Neptuno na sua quadratura oeste, pelas 17:16.
Ocultação de Io, entre as 23:14 e as 01:33 (já de dia 5).

Dia 05/06: 156.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1819, nascia John Couch Adams, astrónomo e matemático inglês. É famoso por prever a existência e posição de Neptuno, usando apenas a matemática. Os cálculos foram feitos para explicar as discrepâncias entre a órbita de Úrano e as leis de Kepler e Newton. Ao mesmo tempo, para seu desconhecimento, os cálculos foram também feitos por Urbain Le Verrier, que ajudaria à localização do planeta em 1846.
Em 1965, nascia Michael E. Brown, cuja equipa descobriu muitos objectos trans-neptunianos, incluindo o planeta anão Éris, o único objeto desta categoria mais massivo que Plutão.

Refere-se a ele próprio como o homem que "matou Plutão", pois ajudou à sua demoção de planeta principal para anão.
Em 1995, é criado pela primeira vez um concentrado Bose-Einstein.
Em 2012, começa o último trânsito de Vénus do século XXI.
Observações: Eclipse de Io, entre as 00:21 e as 02:41.
Trânsito de Europa, entre as 19:26 e as 22:03.
Trânsito da sombra de Io, entre as 21:38 e as 23:53.
Trânsito da sombra de Europa, entre as 21:46 e as 00:20 (já de dia 6).

O eixo de rotação de Úrano tem uma inclinação de 97,77º, pelo que tem quase a direcção do plano da sua órbita..

Impressão de artista que mostra a fusão de dois buracos negros parecidos aos detetados pelo LIGO. Os buracos negros - que acabam por espiralar juntos para formarem um único buraco negro - podem ser vistos aqui a orbitarem-se um ao outro. Os buracos negros têm orientações diferentes em relação ao movimento orbital do par. O sinal detetado tem uma pista deste fenómeno. Crédito: LIGO/Caltech/MIT/Universidade Estatal de Sonoma (Aurore Simmonet) (clique na imagem para ver versão maior)

O LIGO descobriu a sua terceira onda gravitacional em 18 meses. Às 02:11:58 do dia 4 de janeiro de 2017 os braços do interferómetro do LIGO em Hanford, no estado norte-americano de Washington, tremeram. Três milésimas de segundo mais tarde, o interferómetro de Livingston sentiu o evento. Apesar dos EUA estarem a passar por temperaturas frias, o tremor não foi provocado pelo ar gelado daquela manhã de inverno. Em vez disso, foi o estremecimento do próprio espaço-tempo, gerado pela fusão de dois grandes buracos negros no Universo distante: uma onda gravitacional tinha viajado pela Terra, passando sucessivamente pelos dois detetores enquanto a maioria da população dormia.

Os investigadores do LIGO rapidamente determinaram que os buracos negros estavam a cerca de 3 mil milhões de anos-luz da Terra quando colidiram, tornando esta fusão a mais distante já observada (três mil milhões de anos-luz corresponde a cerca de um-quinto do caminho até à "orla" do Universo visível). Estas ondas haviam viajado durante aproximadamente 3 mil milhões de anos quando chegaram até nós.

Desde esta deteção, os cientistas do LIGO também determinaram que os dois buracos negros envolvidos na fusão tinham mais ou menos 19 vezes e 32 vezes a massa do Sol (com estas massas, os objetos vão para a lista de uma população "nova" de buracos negros com massas previamente desconhecidas dos astrónomos antes da primeira deteção do LIGO). O buraco negro que resultou da fusão tem uma massa estimada em mais ou menos 49 vezes a massa do Sol.

Poderá estar a pensar: "se somarmos 32 com 19, obtemos 51, não 49. O que se passa?"

Esquema que mostra os "tamanhos" relativos dos buracos negros antes e depois da fusão. Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab (clique na imagem para ver versão maior)

A matemática não está errada. Quando os buracos negros coalesceram, o equivalente a 2 sóis, da massa dos buracos negros, foi convertido em pura energia de ondas gravitacionais! Além disso, toda essa energia foi libertada num piscar de olhos, uns meros 0,12 segundos. No momento da sua colisão, os buracos negros orbitavam-se um ao outro a uma velocidade equivalente a seis-décimos da velocidade da luz!

Antes de se fundirem, os dois buracos negros caberiam em esferas com aproximadamente 115 e 190 km de diâmetro, respetivamente. O buraco negro resultante ocuparia uma esfera com mais ou menos 280 km de diâmetro! Para colocar estes números em perspetiva, considere isto: o nosso Sol tem 1,4 milhões de quilómetros em diâmetro. Imagine comprimir não uma, mas 49 vezes a massa contida no Sol numa esfera com menos de 300 km de diâmetro!

A análise adicional dos dados mostrou que este evento também está de acordo (dentro da precisão que pode ser medida) com as previsões da relatividade geral, formulada por Albert Einstein há mais de 100 anos.

Apesar da estupenda energia libertada pela colisão dos buracos negros, a deteção de ondas gravitacionais é excessivamente difícil, pois os efeitos que exercem sobre os instrumentos do LIGO são incompreensivelmente pequenos. Esta última onda fez com que o espaço-tempo ocupado pelos braços do LIGO esticassem e diminuíssem 0,000.000.000.000.000.001 (1x10^-18) metros (um "atómetro"). Este valor é 1000 vezes mais pequeno do que um protão!

Dado quão insignificantemente pequenos são estes efeitos, como é que podemos ter a certeza de que esta foi uma verdadeira deteção de ondas gravitacionais e não apenas um estremecimento coincidente em ambos os observatórios?

Uma das primeiras coisas que a equipa determinou foi se o sinal, que apareceu quase simultaneamente nos detetores de Hanford e Livingston, era apenas um acaso nada tendo a ver com ondas gravitacionais oriundas do espaço. Estudando o sinal com mais cuidado (a sua forma e tempos de chegada em ambos os detetores, e observando quão "ruidosos" os interferómetros eram no momento da deteção), os investigadores do LIGO calcularam que as hipóteses de alguns bits de "ruído" aleatório, mas quase idênticos, assemelharem-se com ondas gravitacionais em ambos os instrumentos, ao mesmo tempo, era de 1 em 70.000 anos! Por outras palavras, é extremamente improvável que os sinais detetados em ambos os interferómetros tenham sido provocados por rajadas de ruído casual.

A filtragem de uma onda gravitacional nos dados do LIGO requer vasculhar muito ruído instrumental e ambiental. A imagem mostra o resultado: a linda assinatura da onda gravitacional mais recente. Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab (clique na imagem para ver versão maior)

A outra coisa que tiveram que fazer foi determinar a existência de eventos "ambientais" que podiam ter produzido esses sinais. Tiveram em atenção tempestades, flutuações da rede elétrica, sinais de rádio, ruído acústico e sísmico (por exemplo, a passagem de camiões, sismos), e muitos outros sinais dentro dos próprios instrumentos para verificar se - por acaso - tiveram distúrbios externos quase simultâneos. Nenhum foi encontrado.

Depois de analisarem os dados, os cientistas do LIGO determinaram uma certeza de 99,997% de que o sinal recebido foi produzido no Universo distante pela colisão de dois buracos negros. Por outras palavras, podemos dizer com bastante confiança de que o LIGO detetou, efetivamente, um terceiro par de buracos negros em colisão!

Enquanto o LIGO continua a detetar ondas gravitacionais da fusão de buracos negros, os observadores eletromagnéticos ainda esperam detetar algo emanado durante os eventos de ondas gravitacionais. Para ajudar a esta tarefa, o LIGO associou-se com 77 observatórios espalhados por todo o mundo (incluindo dois em órbita), concordando em informar aquando da deteção de uma onda gravitacional para que possam também procurar algum sinal eletromagnético.

Após este último evento, todos os 77 parceiros foram alertados e 34 foram capazes de procurar alguma radiação. Tal como com as duas deteções anteriores, nada foi observado, mas tal não é surpreendente por duas grandes razões.

Em primeiro lugar, os buracos negros são "negros" porque nenhuma luz lhes escapa, mesmo quando colidem uns com os outros, assim que não esperamos ver luz oriunda dos próprios buracos negros. Poderá então perguntar: "Então para quê pedir aos astrónomos para procurar algo que não conseguem ver?" Embora os buracos negros não emitam luz, caso alguma matéria "normal", como por exemplo material estelar remanescente de uma supernova, seja apanhada na fusão, poderá aparecer um flash ou um brilho de luz, e os remanescentes podem brilhar durante algum tempo. A análise dessa luz podia render informações incrivelmente valiosas sobre o evento, especialmente, e até um grau muito maior de certeza, quão distante foi a colisão. De tal modo, com tudo o que pode ser obtido a partir da observação da radiação eletromagnética de uma fusão, mesmo que um flash de luz ou um brilho seja improvável, a equipa do LIGO tem sempre a iniciativa de comunicar com os parceiros de astronomia quando se detetam ondas gravitacionais porque... nunca se sabe!

Esta projeção Mollweide mostra as possíveis posições, no céu, dos buracos negros que colidiram, produzindo as ondas gravitacionais detetadas pelo LIGO no dia 4 de janeiro de 2017. As áreas em forma de banana cobrem 1200 graus quadrados, ou cerca de 3% do céu (todo o céu corresponde a uma área de aproximadamente 41.000 graus quadrados), ou ainda 6000 Luas Cheias. Crédito: PRL (clique na imagem para ver versão maior)

Em segundo lugar, com apenas dois detetores na sua rede, ainda não conseguem dizer aos astrónomos exatamente onde procurar, o que faz da procura pelo brilho a agulha mais pequena do maior palheiro! Nesta última deteção, a área do céu que se determinou que podia ter albergado os buracos negros é de 1200 graus quadrados. É uma área do céu equivalente a 6000 Luas Cheias. E tendo em conta que não sabemos quanto tempo o brilho de um evento que gerou ondas gravitacionais pode durar, a pesquisa em todas as localizações possíveis é crítica. Mas investigar 1200 graus quadrados pode levar semanas e a probabilidade de, numa primeira tentativa, um astrónomo investigar a posição certa, é praticamente nula. Mas não por muito tempo.

A situação mudará drasticamente quando o Virgo, o detetor europeu, voltar ao funcionamento lá mais para o fim do ano. Com pelo menos três interferómetros a detetarem ondas gravitacionais, seremos capazes de localizar a fonte das ondas de modo parecido ao que as torres de comunicações utilizam para determinar a localização de um telemóvel. Isto permitirá dar aos parceiros astronómicos uma zona muito mais pequena do céu para examinar e irá aumentar consideravelmente as chances de alguém detetar um brilho - caso exista. Embora ainda não tenham detetado algo que possa emitir radiação, a possibilidade de serem os primeiros a detetar um flash ou brilho residual associado a um evento de ondas gravitacionais, mantém os parceiros interessados nos alertas que recebem. Quando tal acontecer, o LIGO terá demonstrado que é uma ferramenta útil para os astrónomos que trabalham com ondas gravitacionais e para os astrónomos eletromagnéticos.

Por agora, mesmo sem a capacidade de identificar a fonte, o LIGO tem a certeza de ter capturado outro evento da última fração de segundo das vidas de dois buracos negros massivos, no momento em que se fundiram um com o outro, há cerca de 3 mil milhões de anos. Esta última deteção é um bom presságio para o futuro do LIGO e para o futuro da astronomia de ondas gravitacionais, pois o observatório busca melhorar ainda mais a sua sensibilidade à medida que outros interferómetros de ondas gravitacionais espalhados pelo mundo se juntam à busca.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
07/03/2017 - Um novo olhar sobre a natureza da matéria escura
17/06/2016 - LIGO deteta ondas gravitacionais pela segunda vez
26/02/2016 - Buracos negros gémeos do LIGO podem ter nascido de uma única estrela
12/02/2016 - Detetadas ondas gravitacionais 100 anos após a previsão de Einstein

Notícias relacionadas:
LIGO Caltech (comunicado de imprensa)
MIT (comunicado de imprensa)
Physical Review Letters
Animação da distorção do espaço-tempo numa fusão de dois buracos negros (Colaboração SXS via YouTube)
Nature
Science
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Ondas gravitacionais:
Wikipedia
Deteção do LIGO - Wikipedia
Ondas gravitacionais: como distorcem o espaço - Universe Today
Detetores: como funcionam - Universe Today
As fontes de ondas gravitacionais - Universe Today
O que é uma onda gravitacional (YouTube)

LIGO:
Página oficial
Caltech
Advanced LIGO
Wikipedia

Trabalhando com dados da missão Cassini da NASA, investigadores encontraram evidências de que a lua de Saturno, Encélado, pode ter "tombado", reorientando-se de modo a que o terreno mais perto do seu equador original foi deslocado para os polos. Este fenómeno é conhecido como deriva polar verdadeira. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI/Universidade Cornell (clique na imagem para ver versão maior)

De acordo com uma recente investigação pela missão Cassini da NASA, Encélado, a lua gelada e oceânica de Saturno, pode ter "tombado" no passado distante. Os cientistas encontraram evidências de que o eixo de rotação da lua - a linha que passa através dos polos norte e sul - foi reorientado, possivelmente devido a uma colisão com um corpo mais pequeno, como por exemplo um asteroide.

Examinando as características da lua, a equipa mostrou que o eixo de rotação de Encélado parece ter sido inclinado do seu eixo original cerca de 55 graus - mais de "meio caminho andado" até ficar completamente de lado. "Descobrimos uma cadeia de áreas baixas, ou bacias, que traçam uma cintura na superfície da lua que pensamos ser remanescentes fósseis de um equador e de polos anteriores," comenta Radwan Tajeddine, da equipa de imagem da Cassini e da Universidade de Cornell, Ithaca, Nova Iorque, autor principal do artigo.

A área em torno do atual polo sul da lua gelada é uma região geologicamente ativa onde longas fraturas lineares, a que chamamos listras de tigre, cortam a superfície. Tajeddine e colegas especulam que um asteroide poderá ter atingido a região no passado, quando esta estava mais perto do equador. "É improvável que a atividade geológica neste terreno tenha sido iniciada por processos internos," explica. "Nós pensamos que, a fim de levar a cabo uma tão grande reorientação da lua, é possível que um impacto tenha estado por trás da formação deste terreno anómalo."

Investigadores da Cassini encontraram evidências de que a ativa região polar sul de Encélado - o terreno fraturado visto na parte de baixo - pode ter estado, originalmente, mais perto do equador da lua gelada. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI (clique na imagem para ver versão maior)

Em 2005, a Cassini descobriu que jatos de vapor de água e partículas geladas são expelidos das listras de tigre - evidências de que um oceano subterrâneo está a "vazar" diretamente para o espaço por baixo do ativo terreno polar sul.

Quer tenha sido provocado por um impacto ou por outros processos, Tajeddine e colegas pensam que a rutura e a criação do terreno das listras de tigre fizeram com que parte da massa de Encélado fosse redistribuída, tornando a rotação da lua instável e oscilante. A rotação acabaria por estabilizar-se, provavelmente levando mais de um milhão de anos. Quando a rotação acalmou, o eixo norte-sul tinha sido reorientado para passar por diferentes pontos na superfície - um mecanismo que os cientistas chamam de "deriva polar verdadeira."

Esta ideia de deslocamento polar ajuda a explicar porque é que os polos norte e sul modernos de Encélado parecem bastante diferentes. O sul é ativo e geologicamente jovem, enquanto o norte está coberto por crateras e parece muito mais antigo. Os polos originais da lua seriam mais similares antes do evento que fez com que Encélado "tombasse" e deslocasse o terreno das listras de tigre para a região polar sul da lua.

Os resultados foram publicados na edição online de 30 de abril da revista Icarus.

Links:

Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
17/03/2017 - Polo sul de Encélado é mais quente por baixo da superfície
10/05/2016 - Jatos de Encélado: surpresas na luz de uma estrela
20/10/2015 - Imagens mais próximas do norte de Encélado
18/09/2015 - Cassini descobre oceano global em Encélado
13/03/2015 - Cassini sugere atividade hidrotermal no oceano de Encélado
04/04/2014 - Encélado tem um mar subterrâneo
24/06/2011 - Cassini captura spray oceânico em lua de Saturno
08/03/2011 - Cassini descobre que Encélado é um verdadeiro poço de energia
26/02/2010 - Cassini descobre pletora de plumas e zonas quentes em Encélado
26/06/2009 - Descoberta de sais pela Cassini aponta para oceano por baixo de Encélado
24/07/2009 - Lua de Saturno mostra evidências de amónia
29/11/2008 - Jactos de Encélado - molhados ou apenas selvagens?
26/08/2008 - Cassini observa fonte dos jactos em Encélado
13/08/2008 - Cassini revisita lua gelada de Saturno
09/08/2008 - Cassini prepara-se para passar novamente por Encélado
29/03/2008 - Cassini prova material orgânico de Encélado
15/03/2008 - Cassini voa pelas plumas de Encélado
14/03/2007 - Um começo quente pode explicar os geysers de Encélado
10/03/2006 - Cassini encontra sinais de água líquida em lua de Saturno
02/12/2005 - Vulcões de gelo em Encélado

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)
Icarus
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COSMOS
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Gizmodo

Encélado:
Solarviews
Wikipedia

Deriva polar verdadeira:
Wikipedia

Saturno:
Solarviews
Wikipedia

Cassini:
Página oficial (NASA)
Wikipedia