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Edição n.º 1435
08/12 a 11/12/2017
 
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EFEMÉRIDES

Dia 08/12: 342.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1990, a sonda Galileu aproxima-se do planeta Terra no seu caminho de Vénus até Júpiter. Torna-se na primeira sonda interplanetária a visitar a Terra.
Em 2010, com o segundo lançamento do Falcon 9 e o primeiro lançamento do Dragon, a SpaceX torna-se na primeira empresa privada a lançar, orbitar e recolher com sucesso uma nave espacial. No mesmo dia, a nave japonesa a energia solar, IKAROS, passa a cerca de 80.800 km de distância do planeta Vénus.

Observações: Vega ainda brilha razoavelmente alta a oeste-noroeste após o cair da noite. A estrela mais brilhante para cima é Deneb, a cauda da constelação de Cisne. Pelas 22-23 horas, a cruz desta constelação forma um "T" "implantado" no horizonte.

Dia 09/12: 343.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1965, queda de um satélite em Kecksburg, perto de Pittsburgh, EUA.
Observações: O padrão em forma de "W" de Cassiopeia encontra-se na vertical ao início da noite, muito alto a nordeste. A estrela mais baixa do "W" é Epsilon Cassiopeiae. É esse o seu ponto de partida para encontrar o pouco conhecido enxame estelar Collinder 463, solto e pouco denso mas visível através de binóculos. Comece na estrela e avance 8º na direção da Estrela Polar. Está rodeado por um bonito quadrilátero de estrelas de quarta e quinta magnitudes com aproximadamente 3º de largura.

Dia 10/12: 344.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1684, a derivação das leis de Kepler por Isaac Newton, que formam a sua teoria da gravidade, no artigo De motu corporum in gyrum, é lida à Sociedade Real por Edmund Halley.
Em 1901 foram atribuídos pela primeira vez os prémios Nobel.

Röntgen receberia o da Física pela descoberta dos raios-X.
Em 1974, lançamento da Helios A, uma missão americana/germânica que consistia em duas naves desenhadas (lançamento da Helios B teve lugar em 15/01/1976) para penetrar a coroa do Sol. As sondas continuaram a enviar dados até 1985 e permanecem em órbita heliocêntrica.
Em 1998, no oitavo dia missão STS-88, o comandante Bob Cabana e o cosmonauta russo Sergei Krikalev abrem pela primeira vez a escotilha da Estação Espacial Internacional (módulo Unity).
Observações: Lua em Quarto Minguante, pelas 07:51.

Dia 11/12: 345.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1863, nascimento de Annie Jump Cannon, pioneira americana na classificação do espectro estelar.
Em 1972, a Apollo 17 faz a sua alunagem.

Observações: Logo a seguir ao anoitecer, encontrará o enxame das Plêiades alto a este, com Aldebarã e as Híades para baixo. Ainda mais para baixo, Orionte começa a ficar desimpedido do horizonte. Pelas 22 horas, está muito mais alto e agora Sirius nasce por baixo, completando esta famosa "fila" de estrelas de dezembro.

 
CURIOSIDADES


A primeira pessoa a descobrir um cometa com um telescópio foi Gottfried Kirch a 14 de novembro de 1680.

 
ENCONTRADO O BURACO NEGRO MAIS DISTANTE

Os cientistas descobriram uma relíquia rara do Universo inicial: o buraco negro supermassivo mais distante que se conhece. Este monstro tem 800 milhões de vezes a massa do nosso Sol e é surpreendentemente grande para a sua idade jovem. Os investigadores divulgaram os seus achados na revista Nature.

"Este buraco negro cresceu muito mais do que o esperado apenas 690 milhões de anos após o Big Bang, o que desafia as nossas teorias sobre como os buracos negros se formam," afirma o coautor Daniel Stern do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia.

Os astrónomos combinaram dados do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA com levantamentos terrestres com o objetivo de identificar objetos potencialmente distantes para estudo, dando depois uso aos telescópios Magalhães dos Observatórios Carnegie no Chile. O astrónomo Eduardo Bañados de Carnegie liderou o esforço de identificar candidatos entre as centenas de milhões de objetos que o WISE encontrou, dignos de acompanhamento com os telescópios Magalhães.

Esta impressão de artista mostra o buraco negro supermassivo mais distante já descoberto. Faz parte de um quasar visto apenas 690 milhões de anos após o Big Bang.
Crédito: Robin Dienel/Instituto Carnegie para Ciência
(clique na imagem para ver versão maior)
 

Para que os buracos negros se tornem tão grandes no Universo primitivo, os astrónomos especulam que devem ter existido condições especiais para permitir um crescimento rápido - mas a razão subjacente permanece um mistério.

O buraco negro recentemente encontrado devora vorazmente material no centro de uma galáxia - um fenómeno chamado quasar. Este quasar é especialmente interessante porque vem de uma época em que o Universo estava apenas a começar a emergir da sua Idade das Trevas. A descoberta fornecerá informações fundamentais sobre o Universo quando este tinha apenas 5% da sua idade atual.

"Os quasares estão entre os objetos celestes conhecidos mais distantes e brilhantes e são cruciais para a compreensão do Universo inicial," afirma o coautor Bram Venemans do Instituto Max Planck para Astronomia na Alemanha.

O Universo começou numa sopa quente de partículas que rapidamente se espalharam num período chamado inflação. Cerca de 400.000 anos após o Big Bang, estas partículas arrefeceram e coalesceram em hidrogénio gasoso e neutro. Mas o Universo permaneceu escuro, sem quaisquer fontes luminosas, até que a gravidade condensou matéria nas primeiras estrelas e galáxias. A energia libertada por estas primeiras galáxias fez com que o hidrogénio neutro ficasse excitado e ionizado, isto é, perdesse um eletrão. O gás permanece neste estado desde então. Assim que o Universo se tornou reionizado, os fotões puderam viajar livremente pelo espaço. Este é o ponto em que o Universo se tornou transparente à luz.

Grande parte do hidrogénio que rodeia o quasar recém-descoberto é neutro. Isto significa que o quasar não só é o mais distante - é também o único exemplo que conhecemos que pode ser visto antes do Universo se reionizar completamente.

Impressão de artista do buraco negro supermassivo mais distante já descoberto, parte de um quasar visto apenas 690 milhões de anos após o Big Bang. Está rodeado por hidrogénio neutro, indicando que é de um período chamado Época da Reionização, quando apareceram as primeiras fontes de luz.
Crédito: Robin Dienel (Instituto Carnegie para Ciência)
(clique na imagem para ver versão maior)
 

"Foi a última grande transição do Universo e é uma das fronteiras atuais da astrofísica," comenta Bañados.

A distância do quasar foi determinada pelo que se denomina de desvio para o vermelho, uma medição de quanto o comprimento de onda da sua luz é esticado pela expansão do Universo antes de alcançar a Terra. Quanto maior o desvio para o vermelho, maior a distância, e mais para trás no tempo os astrónomos observam o objeto. Este quasar tem um desvio para o vermelho de 7,54, com base na deteção de emissões de carbono ionizado da galáxia que hospeda o enorme buraco negro. Isto significa que a sua luz demorou mais de 13 mil milhões de anos até chegar até nós.

Os cientistas preveem que o céu contém entre 20 e 100 quasares tão brilhantes e tão distantes. Os astrónomos anseiam pela missão Euclid da ESA, com uma grande participação da NASA, e da missão WFIRST (Wide-field Infrared Survey Telescope) da NASA, para encontrar mais destes objetos distantes.

"Com várias instalações de próxima geração, ainda mais sensíveis, atualmente em construção, podemos esperar descobertas muito emocionantes no Universo muito jovem durante os próximos anos," comenta Stern.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
MIT (comunicado de imprensa)
Observatório Gemini (comunicado de imprensa)
Nature
Sky & Telescope
SPACE.com
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ScienceDaily
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ULAS J1342+0928:
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Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

Quasar:
Wikipedia

Universo:
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Reionização (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)

WISE:
Wikipedia
Arquivo de dados do WISE
NEOWISE
U. Berkeley

Telescópios Magalhães:
Observatório Las Campanas
Instituto Carnegie
Universidade do Arizona
Wikipedia

Observatório Gemini:
Página oficial
Wikipedia

 
GALÁXIAS PRIMORDIAIS GIGANTES DESCOBERTAS A "NADAR" EM VASTO OCEANO DE MATÉRIA ESCURA

Os astrónomos esperam que as primeiras galáxias, aquelas que se formaram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, partilhem muitas semelhanças com algumas das galáxias anãs que vemos no Universo próximo hoje. Esses primeiros aglomerados de alguns milhares de milhões de estrelas tornar-se-iam nos blocos de construção das galáxias maiores que passaram a dominar o Universo nos primeiros milhares de milhões de anos.

No entanto, observações em progresso com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), descobriram exemplos surpreendentes de galáxias massivas e repletas de estrelas vistas quando o Cosmos tinha menos de mil milhões de anos. Isto sugere que os blocos de construção galáctica mais pequenos foram capazes de se aglomerar em galáxias maiores com bastante rapidez.

As observações ALMA mais recentes empurram esta época de formação de galáxias massivas para ainda mais cedo, identificando duas galáxias gigantes vistas quando o Universo tinha apenas 780 milhões de anos, ou cerca de 5% da sua idade atual. O ALMA também revelou que estas galáxias invulgarmente grandes estão aninhadas dentro de uma estrutura cósmica ainda mais massiva, um halo de matéria escura com uma massa equivalente a vários biliões de sóis.

Impressão de artista do par de galáxias observadas no Universo primordial.
Crédito: NRAO/AUI/NSF; D. Berry
(clique na imagem para ver versão maior)
 

As duas galáxias estão tão próximas uma da outra - uma distância inferior à distância que separa a Terra do centro da nossa Galáxia - que em breve vão fundir-se para formar a maior galáxia já observada nesse período da história cósmica. Esta descoberta fornece novos detalhes sobre a origem das galáxias grandes e o papel que a matéria escura desempenha na produção das maiores estruturas do Universo.

Os investigadores divulgaram os seus achados na revista Nature.

"Com estas incríveis observações do ALMA, os astrónomos estão a observar a galáxia mais massiva conhecida nos primeiros mil milhões de anos do Universo e no processo de formação," afirma Dan Marrone, professor associado de astronomia na Universidade do Arizona em Tucson, EUA, autor principal do artigo científico.

Os astrónomos estão a observar estas galáxias durante um período da história cósmica conhecido como a Época da Reionização, quando a maior parte do espaço intergaláctico estava coberto por um nevoeiro obscuro de hidrogénio gasoso e frio. À medida que mais estrelas e galáxias se formavam, a sua energia eventualmente ionizou o hidrogénio entre as galáxias, revelando o Universo com o vemos hoje.

Para corrigir os efeitos das lentes gravitacionais nestas galáxias, os dados do ALMA (painel à esquerda) são comparados com um modelo da galáxia distorcida (segundo painel). A diferença pode ser vista no terceiro painel a contar da esquerda. A estrutura da galáxia, depois da remoção do efeito de lente, pode ser vista à direita. Esta imagem mostra as diferentes gamas de velocidade na galáxia, que aparecem a diferentes frequências graças ao efeito Doppler.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Marrone et al.
(clique na imagem para ver versão maior)
 

"Nós costumamos vê-la como a época em que galáxias pequenas trabalharam arduamente para 'mascar' o meio intergaláctico neutro," comenta Marrone. "No entanto, a recolha de evidências observacionais com o ALMA ajudou a remodelar essa história e continua a empurrar o tempo em que as galáxias verdadeiramente grandes surgiram no Universo."

As galáxias que Marrone e equipa estudaram, conhecidas coletivamente como SPT0311-58, foram originalmente identificadas como uma única fonte pelo Telescópio do Polo Sul do NSF (National Science Foundation). Estas primeiras observações indicavam que o objeto estava muito distante e brilhava intensamente no infravermelho, o que significava que era extremamente poeirento e provavelmente passava por um surto de formação estelar. Observações subsequentes com o ALMA revelaram a distância e a natureza dupla do objeto, resolvendo claramente o par de galáxias em interação.

Para fazer esta observação, o ALMA teve a ajuda de uma lente gravitacional, que lhe forneceu um impulso de observação. As lentes gravitacionais formam-se quando um objeto massivo interveniente, como uma galáxia ou um enxame galáctico, curva a luz de galáxias ainda mais distantes. No entanto, distorcem a aparência do objeto de estudo, exigindo modelos de computador sofisticados para reconstruir a imagem como pareceria no seu estado inalterado.

Este processo de "deconvolução" forneceu detalhes intrigantes sobre as galáxias, mostrando que a maior das duas está a formar estrelas a um ritmo de 2900 massas solares por ano. Também contém cerca de 270 mil milhões de vezes a massa do nosso Sol em gás e quase 3 mil milhões de vezes a massa do Sol em poeira. "É uma quantidade enorme de poeira, tendo em conta a idade jovem do sistema," comenta Justin Spilker, formado recentemente na Universidade do Arizona e agora pós-doutorado na Universidade do Texas em Austin.

Composição que mostra os dados ALMA (vermelho) das duas galáxias SPT0311-58. Estas galáxias são vistas sobre um fundo do Telescópio Espacial Hubble (azul e verde). Os dados do ALMA mostram o brilho empoeirado das duas galáxias. A imagem da galáxia à direita está distorcida por uma lente gravitacional. A galáxia no plano da frente, que atua como lente, é o objeto verde entre as duas galáxias captadas pelo ALMA.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Marrone, et al.; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); NASA/ESA Hubble
(clique na imagem para ver versão maior)
 

Os astrónomos determinaram que a rápida formação estelar desta galáxia foi provavelmente despoletada por um encontro próximo com a sua companheira ligeiramente mais pequena, que já contém aproximadamente 35 mil milhões de massas solares em conteúdo estelar e está aumentando a sua taxa de formação de estrelas a um ritmo vertiginoso de 540 massas solares por ano.

Os investigadores observam que as galáxias desta época são mais "desarrumadas" do que as que vemos no Universo próximo. As suas formas mais desorganizadas seriam devidas aos vastos reservatórios de gás que "chove" sobre elas e às interações e fusões contínuas com as vizinhas.

As novas observações também permitiram com que os investigadores inferissem a presença de um halo verdadeiramente massivo de matéria escura em redor de ambas as galáxias. A matéria escura fornece a atração gravitacional que faz com que o Universo colapse em estruturas (galáxias, grupos e enxames de galáxias, etc.).

"Se nós queremos ver se uma galáxia faz sentido na nossa compreensão atual da cosmologia, temos que estudar o halo de matéria escura - a estrutura de matéria escura colapsada - na qual reside," acrescenta Chris Hayward, cientista associado ao Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron em Nova Iorque. "Felizmente, sabemos muito bem a relação entre a matéria escura e a matéria normal no Universo, de modo que podemos estimar a massa do halo de matéria escura."

Através da comparação dos seus cálculos com as previsões cosmológicas atuais, os investigadores descobriram que esse halo é um dos maiores que deverá ter existido naquela altura.

"Existem mais galáxias descobertas com o Telescópio do Polo Sul que estamos a acompanhar, e existem muitos mais dados de levantamento que estamos apenas começando a analisar. A nossa esperança é encontrar mais objetos como este, possivelmente ainda mais distantes, para melhor entender esta população de galáxias extremamente empoeiradas e, especialmente, a sua relação com a população em massa de galáxias nesta época," realça Joaquin Vieira da Universidade do Illinois em Urbana-Campaign.

"Em todo o caso, a nossa próxima ronda de observações ALMA deverá ajudar-nos a entender quão rápido estas galáxias se juntaram e melhorar a nossa compreensão da formação de galáxias massivas durante a reionização," conclui Marrone.

Links:

Notícias relacionadas:
Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
NRAO (comunicado de imprensa)
Universidade do Arizona (comunicado de imprensa)
Nature
SPACE.com
EurekAlert!
ScienceDaily
Popular Mechanics
PHYSORG
Seeker

Matéria escura:
Wikipedia

Fusões galácticas:
Wikipedia

Lentes gravitacionais:
Wikipedia

Universo:
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Reionização (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)

ALMA:
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
Wikipedia

ESO:
Página oficial
Wikipedia

Telescópio do Polo Sul:
Página principal
Wikipedia

 
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