Dia 25/10: 298.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1671, Giovanni Cassini descobre a lua de Saturno, Jápeto.
Em 1877 nascia Henry Norris Russell, astrónomo americano que, juntamente com Ejnar Hertzsprung, desenvolveu o diagrama Hertzsprung-Russell em 1910.
Em 1999, observações terrestres de um vulcão em erupção em Io, uma lua de Júpiter. Observações: Vem aí o "Halloween" e, assim sendo, Arcturo, a estrela que brilha baixa a oeste-noroeste ao anoitecer, está a tomar o seu lugar como o "Fantasma dos Sóis de Verão". O que é que isto significa? Ao longo de vários dias que rodeiam 25 de outubro, todos os anos, Arcturo ocupa um lugar muito especial acima do horizonte. Marca com grande precisão o local onde o Sol esteve à mesma hora, durante os quentes meses de junho e julho - em plena luz do dia, claro. Assim, com o aproximar do "Halloween", podemos ver Arcturo como o frio fantasma do Sol de verão.
Dia 26/10: 299.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1968, o cosmonauta soviético Georgy Beregovoy pilota a Soyuz 3 para o espaço, numa missão de quatro dias. Observações: O "W" de Cassiopeia apoia-se agora na vertical, alta a nordeste. Para a sua direita, alto a este, Andrómeda e o Quadrado de Pégaso.
Não se esqueça de atrasar o seu relógio uma hora, nesta noite de 26 para 27 de outubro.
Dia 27/10: 300.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1961, primeiro lançamento com sucesso do foguetão Saturno I.
Em 1973, o meteorito Cañon City, um condrito com 1,4 kg, atinge Fremont County, no estado norte-americano do Colorado.
Em 1994, é inquestionavelmente identificado o primeiro objeto de massa subestelar, Gliese 229B.
Em 2005, é lançado o micro-satélite SSETI Express a partir do Cosmódromo de Plesetsk. Observações: Mudança de hora. Às duas da manhã, atrase o seu relógio 60 minutos, passando para a uma da manhã.
Dia 28/10: 301.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1971 a Grã-Bretanha lança o Prospero, o seu primeiro satélite.
Em 1974, lançamento da sonda Luna 23, missão soviética de recolha de amostras lunares. Mas o dispositivo de recolha falhou e nenhumas amostras foram enviadas.
Em 2009, a NASA lança com sucesso a sua missão Ares I-X, o único lançamento do cancelado programa Constellation. Observações: Lua Nova, pelas 03:38.
Úrano em oposição, pelas 08:48.
Curiosidades
Apesar das anãs vermelhas serem, de longe, o tipo estelar mais comum na Via Láctea (pelo menos na vizinhança do Sol), devido à sua baixa luminosidade não são facilmente observáveis. Da Terra, nenhuma é visível a olho nu.
A anã vermelha mais brilhante é Lacaille 8760, com magnitude 6,7, situada a 12,9 anos-luz. Em comparação, Proxima Centauri, a 4,25 anos-luz, tem magnitude 11,05.
Uma crise cosmológica
Os quasares vistos sob o efeito de lentes gravitacionais: HE0435-1223 (esquerda), PG1115+ 080 (centro) e RXJ1131-1231 (direita).
Crédito: G. Chen, C. Fassnacht, UC Davis
Um grupo de astrónomos liderados pela Universidade da Califórnia em Davis obteve novos dados que sugerem que o Universo está a expandir-se mais rapidamente do que se pensava anteriormente.
O estudo vem no seguimento de um aceso debate sobre a rapidez a que o Universo está a crescer; as medições até agora estão em desacordo.
A nova medição da Constante de Hubble pela equipa, o ritmo de expansão do Universo, envolveu um método diferente. Usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA em combinação com o sistema de óticas adaptativas do Observatório W. M. Keck para observar três sistemas de lentes gravitacionais. Esta é a primeira vez que a tecnologia de óticas adaptativas no solo foi usada para obter a Contante de Hubble.
"Quando comecei a trabalhar neste problema há mais de 20 anos, a instrumentação disponível limitava a quantidade de dados úteis que podíamos obter com as observações, disse o coautor Chris Fassnacht, professor de física da UC Davis. "Neste projeto, estamos pela primeira vez a usar as óticas adaptativas do Observatório Keck para uma análise completa. Há muitos anos que acho que as observações com óticas adaptativas podem contribuir muito para este esforço."
Os resultados da equipa foram publicados na última edição da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Para descartar qualquer viés, a equipa realizou uma análise cega; durante o processamento, mantiveram a resposta final escondida de si próprios até estarem convencidos de que haviam abordado o maior número possível de fontes de erros. Isto impediu-os de fazer ajustes para chegar ao valor "correto", evitando o viés de confirmação.
"Quando achámos que tínhamos resolvido todos os problemas possíveis com a análise, desvendámos a resposta com a regra de que tínhamos que publicar qualquer valor que encontrássemos, mesmo que fosse um valor 'maluco'. É sempre um momento tenso e emocionante," disse o autor principal Geoff Chen, estudante do departamento de física da UC Davis.
O valor revelou-se consistente com as medições da Constante de Hubble obtidas a partir de observações de objetos "locais" próximos da Terra, como supernovas do Tipo Ia ou sistemas com lentes gravitacionais; a equipa de Chen usou estes últimos objetos na sua análise cega.
Os resultados da equipa aumentam as evidências de que há um problema com o modelo padrão da cosmologia, que mostra que o Universo estava a expandir-se muito depressa no início da sua história, que depois a expansão diminuiu devido à atração gravitacional da matéria escura e agora a expansão está a acelerar novamente devido à energia escura, uma força misteriosa.
Este modelo da história de expansão do Universo é montado usando medições tradicionais da Constante de Hubble, que são obtidas a partir de observações "distantes" do fundo cósmico de micro-ondas - radiação remanescente do Big Bang de quando o Universo começou há 13,8 mil milhões de anos.
Recentemente, muitos grupos começaram a usar várias técnicas e a estudar diferentes partes do Universo para obter a Constante de Hubble e descobriram que o valor obtido das observações "locais" vs. "distantes" discorda.
Impressão de artista do modelo padrão da cosmologia.
Crédito: Colaboração BICEP2/CERN/NASA
"E é aqui que reside a crise da cosmologia," disz Fasnacht. "Embora a Constante de Hubble seja constante em qualquer lugar do espaço num determinado momento, ela não é constante no tempo. Portanto, quando comparamos as Constantes de Hubble obtidas com várias técnicas, comparamos o Universo primitivo (usando observações distantes) com a parte mais moderna do Universo (usando observações locais e próximas)."
Isto sugere que ou há um problema com as medições da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o que a equipa diz ser improvável, ou o modelo padrão cosmológico precisa de ser alterado de alguma forma, usando nova física para corrigir a discrepância.
Metodologia
Usando o sistema de óticas adaptativas do Observatório Keck com o seu instrumento de segunda geração NIRC2 (Near-Infrared Camera), acoplado ao telescópio Keck II, Chen e a sua equipa obtiveram medições locais de três sistemas bem conhecidos de quasares com lentes gravitacionais: PG1115+ 080, HE0435-1223 e RXJ1131-1231.
Os quasares são galáxias ativas extremamente brilhantes, geralmente com jatos massivos alimentados por um buraco negro supermassivo que devora vorazmente o material em seu redor.
Embora os quasares geralmente estejam extremamente longe, os astrónomos são capazes de os detetar usando lentes gravitacionais, um fenómeno que atua como uma lupa natural. Quando uma galáxia suficientemente massiva, mais próxima da Terra, "passa em frente" da luz de um quasar muito mais distante, a galáxia pode agir como uma lente; o seu campo gravitacional distorce o espaço, curvando a luz do quasar de fundo em várias imagens e fazendo com que pareça mais brilhante.
Às vezes, o brilho do quasar pisca, e como cada imagem corresponde a um percurso ligeiramente diferente do quasar até ao telescópio, este piscar aparece em momentos ligeiramente diferentes para cada imagem - nem todos chegam à Terra ao mesmo tempo.
Com HE0435-1223, PG1115+ 080 e RXJ1131-1231, a equipa mediu cuidadosamente esses atrasos de tempo, que são inversamente proporcionais ao valor da Constante de Hubble. Isto permite que os astrónomos descodifiquem a luz destes quasares distantes e recolham informações sobre a expansão do Universo durante o tempo em que a luz viajou até à Terra.
"Um dos ingredientes mais importantes no uso de lentes gravitacionais para medir a Constante de Hubble é a captura de imagens sensíveis e de alta resolução," disse Chen. "Até agora, as melhores medições da Constante de Hubble baseadas em lentes gravitacionais envolviam todas dados do Telescópio Hubble. Quando revelámos o valor, descobrimos duas coisas. A primeira era que tínhamos valores consistentes com medições anteriores baseadas em dados do Telescópio Espacial Hubble, provando que os dados das óticas adaptativas podem fornecer uma alternativa poderosa aos dados do Telescópio Hubble no futuro. Em segundo lugar, descobrimos que a combinação dos dados de óticas adaptativas e do Telescópio Hubble fornece um resultado mais preciso."
Os próximos passos
Chen e a sua equipa, assim como muitos outros grupos espalhados pelo planeta, estão a fazer mais pesquisas e observações para melhor investigar esta crise cosmológica. Agora que a equipa de Chen provou que o sistema de óticas adaptativas do Observatório Keck é tão poderoso quanto o Telescópio Espacial Hubble, os astrónomos podem adicionar esta metodologia ao seu conjunto de técnicas para medir a Constante de Hubble.
"Agora podemos testar este método com mais sistemas de quasares com lentes gravitacionais para melhorar a precisão da nossa medição da Constante de Hubble. Talvez isto nos leve a um mais completo modelo cosmológico do Universo," conclui Fassnacht.
Primeira identificação de um elemento pesado formado durante a colisão de duas estrelas de neutrões
Com o auxílio de dados recolhidos pelo instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, uma equipa de investigadores europeus descobriu assinaturas de estrôncio formado numa fusão de duas estrelas de neutrões. Esta imagem artística mostra duas estrelas de neutrões minúsculas mas muito densas na altura em que se fundem e explodem sob a forma de uma quilonova. Em primeiro plano, vemos uma representação de estrôncio recém formado.
Crédito: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser
Foi detetado pela primeira vez no espaço um elemento pesado recém-formado, o estrôncio, no seguimento de uma fusão de duas estrelas de neutrões. Esta descoberta, feita com observações efetuadas pelo espectrógrafo X-shooter, montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, foi publicada anteontem na revista Nature. A deteção confirma que os elementos mais pesados do Universo se podem formar em fusões de estrelas de neutrões, dando-nos assim a peça que faltava no puzzle da formação de elementos químicos.
Em 2017, no seguimento da deteção das ondas gravitacionais que passaram pela Terra, o ESO apontou os seus telescópios, incluindo o VLT, à fonte destas ondas: uma fusão de estrelas de neutrões chamada GW170817. Os astrónomos suspeitavam que, se os elementos pesados se formassem efetivamente em colisões de estrelas de neutrões, as assinaturas destes elementos poderiam ser detetadas em quilonovas, os resultados explosivos destas fusões. Foi exatamente isso que uma equipa de investigadores europeus fez, usando dados recolhidos pelo instrumento X-shooter, montado no VLT do ESO.
No seguimento da fusão GW170817, o complemento de telescópios do ESO começou a monitorizar a explosão de quilonova emergente num vasto domínio de comprimentos de onda. Em particular, o X-shooter obteve uma série de espectros desde o ultravioleta ao infravermelho próximo. A análise preliminar destes espectros sugeria a presença de elementos pesados na quilonova, mas os astrónomos não conseguiram identificar na altura elementos individuais.
Este grupo de espectros, obtidos com o instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, mostra a variação de comportamento da quilonova observada na galáxia NGC 4993, durante um período de 12 dias após a explosão detetada a 17 de agosto de 2017. Cada espectro cobre um domínio de comprimentos de onda que vai desde o ultravioleta próximo até ao infravermelho próximo e revela como é que o objeto se tornou extremamente vermelho à medida que se desvanecia.
Crédito: ESO/E. Pian et al./S. Smartt & ePESSTO
"Ao reanalisar os dados da fusão obtidos em 2017, identificámos a assinatura de um elemento pesado nesta bola de fogo, o estrôncio, provando assim que a colisão de estrelas de neutrões dá origem a este elemento no Universo," diz o autor principal do estudo, Darach Watson da Universidade de Copenhaga, na Dinamarca. Na Terra, o estrôncio encontra-se no solo de forma natural, estando concentrado em certos minerais. Os seus sais são utilizados para dar ao fogo de artifício uma cor vermelha brilhante.
Os astrónomos conhecem os processos físicos que dão origem aos elementos desde a década de 1950. Nas décadas seguintes, foram sendo descobertas as regiões cósmicas de cada uma destas forjas nucleares principais, exceto uma. "Esta é a fase final de uma busca de longas décadas para descobrir a origem dos elementos," disse Watson. "Sabemos que os processos que formaram os elementos ocorreram essencialmente em estrelas normais, em explosões de supernovas e nas camadas mais exteriores de estrelas velhas. Mas, até agora, não conhecíamos a localização do processo final, conhecido por captura rápida de neutrões e que deu origem aos elementos mais pesados da tabela periódica."
A captura rápida de neutrões é um processo no qual um núcleo atómico captura neutrões de modo suficientemente rápido para permitir a formação de elementos muito pesados. Apesar de muitos elementos serem produzidos nos núcleos das estrelas, para criar elementos mais pesados que o ferro, tais como o estrôncio, são necessários meios ainda mais quentes com muitos neutrões livres. A captura rápida de neutrões ocorre naturalmente apenas em ambientes extremos, onde os átomos são bombardeados por um enorme número de neutrões.
"Esta é a primeira vez que conseguimos associar diretamente material recém-formado por captura de neutrões com uma fusão de estrelas de neutrões, confirmando assim que as estrelas de neutrões são efetivamente compostas de neutrões e associando a tais fusões o processo de captura rápida de neutrões tão debatido," diz Camilla Juul Hansen do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, na Alemanha, que desempenhou um papel principal neste estudo.
Este mapa mostra a constelação da Hidra, a maior e mais comprida constelação do céu. Estão assinaladas a maioria das estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. O círculo vermelho marca a posição da galáxia NGC 4993, que se tornou famosa em agosto de 2017 como o local da primeira fonte de ondas gravitacionais detetadas e identificada em radiação visível, a quilonova GW170817. NGC 4993 pode ser vista como uma mancha muito ténue através de um telescópio amador grande.
Crédito: ESO, UAI e Sky & Telescope
Os cientistas começam agora finalmente a compreender melhor as fusões de estrelas de neutrões e as quilonovas. Devido ao conhecimento limitado que temos destes fenómenos e a várias complexidades nos espectros que o X-shooter obteve da explosão, os astrónomos não tinham conseguido identificar anteriormente elementos individuais.
"Na realidade, a ideia de que poderíamos estar a ver estrôncio ocorreu-nos pouco depois do evento. No entanto, mostrar que este era de facto o caso revelou-se muito difícil. Esta dificuldade deveu-se ao nosso conhecimento muito incompleto da aparência espectral dos elementos mais pesados da tabela periódica," disse Jonatan Selsing, da Universidade de Copenhaga, Dinamarca, e outro dos autores principais do artigo científico que descreve estes resultados.
A fusão GW170817 tratou-se da quinta deteção de ondas gravitacionais, tornada possível graças ao LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) da NSF nos EUA e ao interferómetro Virgo na Itália. Situada na galáxia NGC 4993, esta fusão foi a primeira, e até à data a única, fonte de ondas gravitacionais onde a contraparte visível foi detetada por telescópios na Terra.
Com os esforços combinados do LIGO, Virgo e VLT, podemos agora compreender melhor os mecanismos interiores das estrelas de neutrões e as suas fusões explosivas.
Impressão de artista do aspeto de uma galáxia massiva no Universo inicial. A galáxia está a passar por um surto de formação estelar, iluminando o gás em redor da galáxia. As espessas nuvens de poeira ocultam a maior parte da luz, fazendo com que a galáxia pareça mais ténue e desorganizada, muito diferente das galáxias que vemos hoje em dia.
Crédito: James Josephides/Christina Williams/Ivo Labbe
Os astrónomos descobriram acidentalmente as pegadas de uma monstruosa galáxia no Universo primitivo que nunca havia sido vista antes. Como um Yeti cósmico, a comunidade científica geralmente considerava estas galáxias como uma espécie de lenda, dada a falta de evidências da sua existência, mas astrónomos nos Estados Unidos e na Austrália conseguiram, pela primeira vez, obter uma imagem do monstro.
Publicada na revista The Astrophysical Journal, a descoberta fornece novas ideias sobre os primeiros passos crescentes de algumas das maiores galáxias do Universo.
A astrónoma Christina Williams, da Universidade do Arizona, autora principal do estudo, notou um leve borrão de luz em novas observações sensíveis do ALMA (Atacama Large Millimeter Array), uma coleção de 66 radiotelescópios no alto das montanhas chilenas. Estranhamente, o brilho parecia estar a surgir do nada, como uma pegada fantasmagórica num vasto deserto escuro.
"Foi muito misterioso porque a luz parecia não estar ligada a nenhuma galáxia conhecida," disse Williams, pós-doutorada da NSF (National Science Foundation) no Observatório Steward. "Quando vi que esta galáxia era invisível em qualquer outro comprimento de onda, fiquei muito empolgada porque significava que provavelmente estava muito longe e escondida por nuvens de poeira."
Os investigadores estimam que o sinal veio de tão longe que demorou 12,5 mil milhões de anos para chegar à Terra, dando-nos uma visão do Universo na sua infância. Eles pensam que a emissão observada é provocada pelo brilho quente das partículas de poeira aquecidas pelas estrelas que se formam no interior profundo de uma galáxia jovem. As nuvens gigantes de poeira escondem a luz das próprias estrelas, tornando a galáxia completamente invisível.
Ivo Labbe, coautor do estudo, da Universidade de Tecnologia de Swinburne, em Melbourne, Austrália, disse: "Descobrimos que a galáxia é realmente enorme e massiva com tantas estrelas quanto a Via Láctea, mas repleta de atividade, formando novas estrelas a um ritmo 100 vezes superior à da nossa própria Galáxia."
A descoberta pode resolver uma questão de longa data da astronomia, dizem os autores. Estudos recentes descobriram que algumas das maiores galáxias do Universo jovem cresceram e atingiram a maioridade rapidamente, resultado que não é compreendido teoricamente. As galáxias massivas e adultas só são vistas quando o Universo era apenas uma criança cósmica, a 10% da sua idade atual. Ainda mais intrigante, é que estas galáxias maduras parecem surgir do nada: os astrónomos nunca parecem avistá-las enquanto se formam.
As galáxias mais pequenas já foram vistas no Universo inicial com o Telescópio Espacial Hubble, mas estas "criaturas" não estão a crescer depressa o suficiente para resolver o enigma. Outras galáxias monstruosas também foram relatadas anteriormente, mas estes avistamentos têm sido raros demais para fornecer uma explicação satisfatória.
"A nossa galáxia monstruosa e oculta tem precisamente os ingredientes certos para ser o elo em falta," explica Williams, "porque provavelmente são muito mais comuns."
Uma questão em aberto é exatamente quantas existem por aí. As observações para o estudo atual foram feitas numa parte pequena do céu, menos de 1/100 do disco da Lua Cheia. Como o Abominável Homem das Neves, encontrar pegadas da criatura mítica numa pequena faixa de deserto cósmico seria um sinal de incrível sorte ou sinal de que os monstros estão literalmente à espreita em todos os lugares.
Williams disse que os cientistas aguardam ansiosamente o lançamento, programado para março de 2021, do Telescópio Espacial James Webb da NASA, a fim de investigar estes objetos em mais detalhe.
"O JWST será capaz de observar através do véu de poeira para que possamos aprender quão grandes são realmente estas galáxias e quão depressa estão a crescer, com o objetivo de entender melhor porque é que os modelos falham em explicá-las."
Mas, por enquanto, os monstros estão por aí, envoltos em muita poeira e mistério.
Álbum de fotografias - Barnard 150: Cavalo Marinho em Cefeu
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Sergio Kaminsky
Com anos-luz em diâmetro, esta forma sugestiva conhecida como a Nebulosa do Cavalo Marinho aparece em silhueta contra um fundo rico e luminoso de estrelas. Vista na direção da constelação real do hemisfério norte, Cefeu, as nuvens empoeiradas e obscuras fazem parte de uma nuvem molecular da Via Láctea a aproximadamente 1200 anos-luz de distância. Está também inventariada como Barnard 150 (B150), uma das 182 marcas escuras do céu catalogadas no início do século XX pelo astrónomo E. E. Barnard. No seu interior formam-se conjuntos de estrelas de baixa massa, visíveis apenas em comprimentos de onda infravermelhos longos. Ainda assim, estrelas coloridas em Cefeu aumentam a beleza da paisagem galáctica.
Centro Ciência Viva do Algarve
Rua Comandante Francisco Manuel
8000-250, Faro
Portugal
Telefone: 289 890 922
E-mail: info@ccvalg.pt
Centro Ciência Viva de Tavira
Convento do Carmo
8800-311, Tavira
Portugal
Telefone: 281 326 231 | Telemóvel: 924 452 528
E-mail: geral@cvtavira.pt
Os conteúdos das hiperligações encontram-se na sua esmagadora maioria em Inglês. Para o boletim chegar sempre à sua caixa de correio, adicione noreply@ccvalg.pt à sua lista de contactos. Este boletim tem apenas um caráter informativo. Por favor, não responda a este email. Contém propriedades HTML e classes CSS - para vê-lo na sua devida forma, certifique-se que o seu cliente de webmail suporta este tipo de mensagem, ou utilize software próprio, como o Outlook ou outras apps para leitura de mensagens eletrónicas.
Recebeu esta mensagem por estar inscrito na newsletter de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve e do Centro Ciência Viva de Tavira. Se não a deseja receber ou se a recebe em duplicado, faça a devida alteração clicando aqui ou contactando o webmaster.
