Ciclo de conversas que contará, em cada sessão, com a presença do astrónomo Tiago Campante e de um(a) investigador(a) convidado(a). As estrelas e os planetas extrassolares serão os protagonistas destas animadas conversas, servindo de ligação entre os mais diversos tópicos da Astrofísica moderna, nomeadamente a Astrobiologia, a exploração do Sistema Solar, a instrumentação e robótica, os buracos negros, e as ondas gravitacionais.
Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.pt Local: Centro Ciência Viva do Algarve
Efemérides
Dia 29/11: 333.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1803, nascia Christian Doppler, matemático e físico austríaco, famoso pela sua descoberta do que é agora denominado efeito Doppler.
Em 1961, Enos, um chimpanzé, é lançado para o espaço a bordo da missão Mercury-Atlas 5. A nave orbitou a Terra duas vezes e aterrou no mar perto da costa de Porto Rico.
Em 1965, a agência espacial canadiana lança o satélite Alouette 2.
Em 1967, lançamento de primeiro satélite australiano, o WRESAT. Observações: Ao início da noite a Lua forma um bonito par com Saturno, baixos a sudoeste.
Vega ainda brilha razoavelmente alta a oeste-noroeste depois do anoitecer. A estrela mais brilhante para cima é Deneb, a cauda do Cisne.
Dia 30/11: 334.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1756 nascia Ernst Chladni, físico e músico alemão, conhecido como o "pai dos meteoritos". Também calculou a velocidade do som para gases diferentes.
Em 1954, Ann Elizabeth Hodges é atingida por um meteorito de 5 kg no estado norte-americano do Alabama. É o único caso documentado de um meteorito ter atingido uma pessoa.
Em 2000, lançamento da missão STS-97, do vaivém espacial Endeavour. Observações:As estrelas mais brilhantes de Cassiopeia formam o bem conhecido "W", mas a constelação vira-se agora para formar um "M", bem alto a norte com o passar da noite.
Dia 01/12: 335.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1960, os cães espaciais Pchyolka (Pequena Abelha) e Mushka (Pequena Mosca) foram lançados a bordo do Korabl-Sputnik-3, também conhecido como Sputnik 6.
A nave passou um dia em órbita mas a re-entrada foi mal configurada e, ao descer num ângulo muito acentuado, foi destruída.
Em 1984, a NASA leva a cabo a Demonstração de Impacto Controlado. Um Boeing 720 controlado remotamente é intencionalmente despenhado a fim de melhorar a capacidade de sobrevivência dos ocupantes.
Em 2013, a China lança o Yutu, o seu primeiro rover lunar, como parte da missão de exploração Chang'e 3. Observações: Com o chegar do inverno, Orionte sobe para boa observação a este-sudeste por volta das 20-21 horas. No centro, as três estrelas da Cintura de Orionte estão quase na vertical - como é sempre o caso quando Orionte se situa nesta parte do céu (a partir de latitudes médias norte).
Dia 02/12: 336.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1988, lançamento da STS-27, missão do vaivém espacial Atlantis, sob a alçada do Departamento de Defesa dos EUA.
Em 1990, lançamento do vaivém Columbia, na sua missão STS-35.
Em 1992, lançamento do vaivém Discovery, na sua missão STS-53, também para suporte do Departamento de Defesa dos EUA.
Em 1993, lançamento da missão STS-61 do vaivém Endeavour, a primeira missão de manutenção do Hubble. Observações: O Triângulo de Verão está ainda alto após o lusco-fusco durante o mês de dezembro. Aviste Vega, a sua estrela mais brilhante, a oeste-noroeste. A estrela mais brilhante para cima de Vega é Deneb. Mais distante, e para a esquerda de Vega, está Altair.
Curiosidades
Vénus (Grécia: Afrodite; Babilónia: Ishtar) é a deusa do amor e da beleza. O planeta é assim chamado por ser o planeta com o maior brilho conhecido pelas antigas culturas.
Descoberto um buraco negro estelar imprevisível
Impressão de artista do buraco negro estelar LB-1 com uma estrela em órbita.
Crédito: Jingchuan Yu
Estima-se que a nossa Via Láctea contenha 100 milhões de buracos negros estelares - corpos cósmicos formados pelo colapso de estrelas massivas e tão densos que nem a luz consegue escapar. Até agora, os cientistas haviam estimado a massa dos buracos negros estelares individuais na nossa Galáxia em não mais do que 20 vezes a massa do Sol. Mas a descoberta de um enorme buraco negro por uma equipa de cientistas internacionais liderada pela China derrubou essa suposição.
A equipa, liderada pelo professor Liu Jifeng do Observatório Astronómico Nacional da China da Academia Chinesa de Ciências, localizou um buraco negro estelar com 70 vezes a massa do Sol. O buraco negro monstruoso está localizado a 15 mil anos-luz da Terra e recebeu o nome LB-1 pelos investigadores. A descoberta foi relatada na última edição da revista Nature.
Esta descoberta foi uma grande surpresa. "Os buracos negros com esta massa nem deveriam existir na nossa Galáxia, de acordo com a maioria dos modelos atuais da evolução estelar," disse o professor Liu. "Achávamos que as estrelas muito massivas com a composição típica da nossa Galáxia deviam expelir a maior parte do seu gás em fortes ventos estelares à medida que se aproximavam do fim da sua vida. Portanto, não deviam deixar para trás um remanescente tão massivo. LB-1 é duas vezes mais massivo do que pensávamos ser possível. Agora os teóricos terão que aceitar o desafio de explicar a sua formação."
Até há poucos anos, os buracos negros estelares só podiam ser descobertos quando devoravam gás de uma estrela companheira. Este processo cria poderosas emissões de raios-X, detetáveis da Terra, que revelam a presença do objeto colapsado.
A vasta maioria dos buracos negros estelares na nossa Galáxia não está envolvida num banquete cósmico e, portanto, não emite raios-X reveladores. Como resultado, apenas foram identificados e medidos cerca de duas dúzias de buracos negros estelares na Via Láctea.
Para combater esta limitação, o professor Liu e colaboradores analisaram o céu com o LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) da China, procurando estrelas que orbitam um objeto invisível, puxadas pela sua gravidade.
O buraco negro estelar LB-1 perto da sua companheira estelar.
Crédito: Jingchuan Yu
Esta técnica de observação foi proposta pela primeira vez pelo visionário cientista inglês John Mitchell em 1783, mas só se tornou viável com as recentes melhorias tecnológicas nos telescópios e detetores.
Ainda assim, tal pesquisa é como procurar a proverbial agulha no palheiro: apenas uma estrela em mil pode estar a orbitar um buraco negro.
Após a descoberta inicial, os maiores telescópios óticos do mundo - o GTC (Gran Telescopio Canarias) com 10,4 m na Espanha e o telescópio Keck I de 10 m nos EUA - foram usados para determinar os parâmetros físicos do sistema. Os resultados foram fantásticos: uma estrela com oito massas solares orbitava um buraco negro com 70 vezes a massa do Sol a cada 79 dias.
A descoberta de LB-1 encaixa muito bem com outra inovação na astrofísica. Recentemente, os detetores de ondas gravitacionais LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) e Virgo começaram a captar ondulações no espaço-tempo provocadas por colisões de buracos negros em galáxias distantes. Curiosamente, os buracos negros envolvidos em tais colisões também são muito maiores do que o que anteriormente era considerado típico.
A observação direta de LB-1 prova que esta população de buracos negros estelares excessivamente grandes existe até no nosso próprio quintal cósmico. "Esta descoberta obriga-nos a reexaminar os nossos modelos de como os buracos negros de massa estelar se formam," disse o professor David Reitze, diretor do LIGO e da Universidade da Flórida, EUA.
"Este resultado notável, juntamente com as deteções LIGO-Virgo de colisões de buracos negros binários durante os últimos quatro anos, realmente apontam para um renascimento na nossa compreensão da astrofísica dos buracos negros," disse Reitze.
Cientistas mais perto do que nunca de sinal da alvorada cósmica
O radiotelescópio MWA (Murchison Widefield Array), uma porção do qual está na imagem, está a procurar um sinal emitido durante a formação das primeiras estrelas do Universo.
Crédito: Goldsmith/Colaboração MWA/Universidade Curtin
Utilizando o radiotelescópio MWA (Murchison Widefield Array), investigadores deram um novo e significativo passo em direção à deteção de um sinal do período da história cósmica em que as primeiras estrelas iluminaram o Universo.
Há cerca de 12 mil milhões de anos, o Universo emergiu de uma grande idade das trevas cósmica quando as primeiras estrelas e galáxias se iluminaram. Com uma nova análise de dados recolhidos pelo radiotelescópio MWA, os cientistas estão agora mais perto do que nunca de detetar a assinatura ultrafraca desse momento decisivo na história cósmica.
Num artigo disponibilizado no site de pré-impressão ArXiv e a ser publicado brevemente na revista The Astrophysical Journal, os cientistas apresentam a primeira análise de dados de uma nova configuração do MWA desenhada especificamente para procurar o sinal do hidrogénio neutro, o gás que dominou o Universo durante a idade das trevas cósmica. A análise estabelece um novo limite - o limite mais baixo até agora - para a força do sinal do hidrogénio neutro.
"Podemos dizer com confiança que se o sinal do hidrogénio neutro fosse mais forte do que o limite que estabelecemos no artigo, então o telescópio o teria detetado," disse Jonathan Pober, professor assistente de física da Universidade Brown e autor correspondente do novo artigo científico. "Estas descobertas podem ajudar-nos a restringir ainda mais o momento em que a idade das trevas cósmica terminou e as primeiras estrelas surgiram."
A investigação foi liderada por Wenyang Li, que realizou o trabalho como aluno de doutoramento na Universidade Brown. Li e Pober colaboraram com um grupo internacional de investigadores que trabalhavam com o MWA.
Apesar da sua importância na história cósmica, pouco se sabe sobre o período em que as primeiras estrelas se formaram, conhecido como Época da Reionização. Os primeiros átomos que se formaram após o Big Bang foram iões de hidrogénio com carga positiva - átomos cujos eletrões foram arrancados pela energia do Universo jovem. À medida que o Universo arrefecia e se expandia, os átomos de hidrogénio reuniram-se com os seus eletrões para formar hidrogénio neutro. E isso era tudo o que havia no Universo até há cerca de 12 mil milhões de anos, quando os átomos começaram a agrupar-se para formar estrelas e galáxias. A luz desses objetos reionizou o hidrogénio neutro, fazendo com que desaparecesse amplamente do espaço interestelar.
O objetivo de projetos como o que está a decorrer no MWA é localizar o sinal do hidrogénio neutro da idade das trevas e medir como mudou à medida que a Época da Reionização se desenrolava. Isto poderá revelar informações novas e críticas sobre as primeiras estrelas - os blocos de construção do Universo que vemos hoje. Mas observar qualquer vislumbre deste sinal com 12 mil milhões de anos é uma tarefa difícil que requer instrumentos com sensibilidade requintada.
Quando começou a operar em 2013, o MWA totalizava 2048 antenas de rádio dispostas no interior remoto da Austrália Ocidental. As antenas são agrupadas em 128 "blocos", cujos sinais são combinados por um supercomputador chamado "Correlator". Em 2016, o número de blocos duplicou para 256 e a sua configuração na paisagem foi alterada para melhorar a sua sensibilidade ao sinal do hidrogénio neutro. Este novo artigo é a primeira análise de dados da matriz expandida.
Alguns "blocos" do MWA.
Crédito: Colaboração MWA & Universidade Curtin
O hidrogénio neutro emite radiação no comprimento de onda dos 21 centímetros. À medida que o Universo se expandia nos últimos 12 mil milhões de anos, o sinal da Época da Reionização foi esticado até cerca de 2 metros e é isso que os astrónomos do MWA estão à procura. O problema é que existem inúmeras outras fontes que emitem no mesmo comprimento de onda - fontes criadas pelo Homem, como televisão digital, bem como fontes naturais da Via Láctea e de milhões de outras galáxias.
"Todas estas outras fontes são muitas ordens de magnitude mais fortes do que o sinal que estamos a tentar detetar," disse Pober. "Mesmo um sinal de rádio FM refletido por um avião que coincidentemente passa por cima do telescópio é suficiente para contaminar os dados."
Para detetar o sinal, os investigadores usam uma infinidade de técnicas de processamento para eliminar estes contaminantes. Ao mesmo tempo, têm que ter em conta as respostas de frequência únicas do próprio telescópio.
"Se observarmos diferentes frequências de rádio ou comprimentos de onda, o telescópio comportar-se-á de maneira um pouco diferente," disse Pober. "A correção da resposta do telescópio é absolutamente crítica para a separação dos contaminantes astrofísicos e do sinal de interesse."
Estas técnicas de análise combinadas com a capacidade expandida do próprio telescópio resultaram num novo limite superior da força do sinal da Época da Reionização. É a segunda análise consecutiva do melhor limite até ao momento a ser divulgada pelo MWA e aumenta a esperança de que a experiência um dia detete o sinal elusivo da Época da Reionização.
"Esta análise demonstra que a atualização da fase dois teve muitos dos efeitos desejados e que as novas técnicas de análise melhorarão as análises futuras," disse Pober. "O facto do MWA ter publicado os dois melhores limites consecutivos do sinal dá força à ideia de que esta experiência e a sua abordagem prometem muito."
Análise das crateras de impacto de Ryugu iluminam complexa história geológica
A análise das crateras de impacto do asteroide Ryugu, usando dados de imagem da sonda Hayabusa 2, iluminou a história geológica do asteroide próximo da Terra.
Um grupo de investigação liderado pelo professor assistente Naoyuki Hirata do Departamento de Planetologia da Escola de Ciências da Universidade de Kobe, Japão, revelou 77 crateras em Ryugu. Ao analisar os padrões de localização e as características das crateras, determinaram que os hemisférios este e oeste do asteroide foram formados em diferentes períodos de tempo.
Espera-se que os dados recolhidos possam ser usados como base para futuras investigações e análises de asteroides.
Estes resultados foram publicados dia 5 de novembro na revista Icarus.
A sonda Hayabusa 2 da JAXA (Agência Espacial Japonesa) realizou várias missões para melhorar a nossa compreensão do asteroide próximo da Terra, Ryugu, com a forma de um pião. Desde que aí chegou em junho de 2018, a sonda não tripulada recolheu amostras e um grande número de imagens. Espera-se que possam revelar mais sobre a formação e sobre a história de Ryugu.
Tamanho e posição das crateras do asteroide Ryugu. As crateras são numeradas em ordem de tamanho.
Crédito: Hirata et al.; Universidade de Kobe; JAXA
Este grupo de investigação concentrou-se na utilização dos dados de imagem para determinar o número e a localização das crateras de impacto no asteroide. As crateras de impacto são formadas quando um asteroide mais pequeno ou cometa atinge a superfície do asteroide. A análise da distribuição espacial e do número de crateras pode revelar a frequência das colisões e ajudar os cientistas a determinar a idade de diferentes áreas da superfície.
A Hayabusa2 possui muitos tipos diferentes de câmaras, incluindo câmaras de navegação óticas (ONC, "Optical Navigation Cameras"). A equipa das câmaras de navegação foi capaz de capturar cerca de 5000 imagens de Ryugu, que revelaram muitas características superficiais - incluindo crateras de impacto. Para este estudo, foram utilizados dados de imagem recolhidos pela câmara ONC-T entre julho de 2018 e fevereiro de 2019. O grupo de investigação teve que determinar quais das imagens mostravam crateras. Foram usadas 340 imagens para a contagem de crateras, com imagens estéreo facilitando a sua identificação. Um mapa mosaico global foi construído a partir das imagens ONC e renderizado num modelo de computador com a forma de Ryugu. Um software foi então usado para medir o tamanho, latitude e longitude das crateras. Também utilizaram LiDAR (Light Detection and Ranging pulsed laser) para determinar o tamanho total de Ryugu.
As depressões identificadas em Ryugu foram divididas em quatro categorias, dependendo de quão evidente era a sua aparência circular. As depressões de Categoria I a III foram classificadas como crateras distintas. As depressões de Categoria IV tinham apenas características quase circulares, portanto era difícil determinar se eram crateras ou não. Muitas crateras tinham pedregulhos ou não tinham uma forma distinta. As depressões demasiado vagas para determinar foram deixadas de fora dos resultados.
Imagens individuais de cada cratera identificada no asteroide Ryugu.
Crédito: Hirata et al.; Universidade de Kobe; JAXA
A equipa de investigação foi capaz de identificar todas as crateras de impacto com mais de 10 a 20 m de diâmetro em toda a superfície de Ryugu - um total de 77 crateras. Além disso, foi descoberto um padrão na sua distribuição. A secção do hemisfério leste, perto do meridiano, tinha mais crateras. Esta é a área perto da grande cratera chamada Cendrillon - uma das maiores de Ryugu. Em contraste, quase não existem crateras no hemisfério ocidental - sugerindo que esta parte do asteroide foi formada mais tarde. A análise também revelou que existem mais crateras a latitudes mais baixas do que em altas em Ryugu. Por outras palavras, existem muito poucas crateras nas regiões polares de Ryugu.
Determinou-se que a cordilheira equatorial no hemisfério este é uma estrutura fóssil. Quando asteroides como Ryugu giram a alta velocidade, isto pode fazer com que alterem a sua forma. Pensa-se que esta cordilheira se tenha formado no passado distante durante um período em que Ryugu tinha um período de rotação de apenas 3 horas. Dado que o hemisfério este e oeste se formaram em diferentes períodos da história do asteroide, isto sugere que houve pelo menos dois casos em que a velocidade de rotação de Ryugu aumentou.
Os resultados deste estudo foram compilados num catálogo global de crateras de impacto. Espera-se que esta base de dados possa ser usada como suporte para investigações futuras e que a comparação destes resultados com os de um asteroide semelhante leve a um maior entendimento sobre estes objetos astronómicos.
Hayabusa2 está programada para lançar a cápsula que contém amostras da superfície de Ryugu na atmosfera da Terra no final de 2020. A análise destas amostras deverá fornecer mais informações sobre o asteroide e sobre a sua formação.
Uma nova teoria de como os buracos negros e as estrelas de neutrões brilham (via Universidade de Columbia)
Durante décadas, os cientistas especularam sobre a origem da radiação eletromagnética emitida de regiões celestes que hospedam buracos negros e estrelas de neutrões - os objetos mais misteriosos do Universo. Os astrofísicos pensam que esta radiação altamente energética é gerada por eletrões que se movem quase à velocidade da luz, mas o processo que acelera estas partículas permanecia um mistério. Investigadores da Universidade de Columbia apresentaram uma nova explicação para a física da aceleração destas partículas energéticas. Ler fonte
Álbum de fotografias - Objeto de Hoag: Uma Galáxia Anular Quase Perfeita
Esta é uma galáxia ou duas? Esta pergunta veio à tona em 1950 quando o astrónomo Arthur Hoag se deparou com este objeto extragalático invulgar. Do lado de fora temos um anel dominado por estrelas azuis brilhantes, enquanto perto do centro fica uma bola de estrelas muito mais vermelhas, provavelmente muito mais velhas. Entre as duas partes existe uma lacuna que parece quase completamente escura. Como o Objeto de Hoag se formou, incluindo o seu anel perfeitamente redondo de estrelas e gás, permanece desconhecido. As hipóteses de génese incluem uma colisão galáctica há milhares de milhões de anos e o efeito gravitacional de uma barra central que desapareceu desde então. A imagem em destaque foi obtida pelo Telescópio Espacial Hubble e reprocessada recentemente usando um algoritmo de remoção de ruído artificialmente inteligente. As observações no rádio indicam que o Objeto de Hoag não acretou uma galáxia mais pequena nos últimos mil de milhões de anos. O Objeto de Hoag abrange cerca de 100.000 anos-luz e situa-se a mais ou menos 600 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Serpente. Para a direita são visíveis muitas galáxias de fundo enquanto, coincidentemente, visível na lacuna quase à posição das sete horas, está outra galáxia anular mais distante.
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