Dia 13/12: 347.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1867, nascia Kristian Birkeland, cientista norueguês, conhecido por ter sido o primeiro a elucidar a natureza da Aurora Boreal.
Em 1920, era medido o primeiro diâmetro estelar (Betelgeuse), por Francis Pease com um interferómetro no Mt. Wilson.
Em 1962, lançamento do Relay 1 da NASA, primeiro satélite de comunicações em órbita.
Em 1972, Eugene Cernan e Harrison Schmitt fazem o seu terceiro e último passeio lunar com o rover, durante a missão Apollo 17. Observações: A chuva de meteoros das Gemínidas, normalmente uma das melhores do ano, deverá atingir o seu pico ao final desta noite e amanhã. Mas a Lua vai estar no céu e somente os meteoros mais brilhantes vão saltar à vista. Poderá ver, em média, um a cada alguns minutos caso tenha uma vista bastante desimpedida do céu e proteja os seus olhos da Lua. Ao início da noite os meteoros serão em menor número, mas a Lua estará mais baixa - e as Gemínidas que aparecerem são longas e raspam o topo da atmosfera.
Dia 14/12: 348.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1546 nascia Tycho Brahe.
Nascido em Knudstrup, o astrónomo dinamarquês estabeleceu o primeiro observatório moderno e alterou muitas teorias Copernianas. Deu a Kepler o seu primeiro trabalho de campo.
Em 1782, o primeiro balão dos irmãos Montgolfier levanta voo no seu primeiro teste.
Em 1962, a sonda americana Mariner 2 encontra Vénus e torna-se na primeira sonda interplanetária bem-sucedida.
Em 1972, Eugene Cernan torna-se na última pessoa a pisar a Lua, após ele e Harrison Schmidt completarem o terceiro e último EVA (atividade extra-veicular) da missão Apollo 17. Observações: A Lua, já a minguar, encontra-se em Gémeos depois da hora jantar, perto de Pollux e Castor. Para baixo e para a direita da Lua, Procyon nasce pouco tempo depois. Para a direita de Gémeos brilha Orionte.
Dia 15/12: 349.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1852, nascia Henri Becquerel, físico que, juntamente com Marie e Pierre Curie, recebeu o prémio Nobel da Física pela sua descoberta da radioatividade. A unidade SI da radioativade, o becquerel (Bq), tem o seu nome.
Em 1911, Roald Amundsen escreve no seu diário o estranho comportamento do Sol no céu ao chegar ao polo sul (possivelmente o primeiro grupo a alcançar qualquer um dos polos).
Em 1965 as Gemini 6 e 7 realizam o seu primeiro encontro entre duas naves em órbita da Terra.
Os astronautas da Gemini 6 eram Walter Schirra e Thomas Stafford, e os da Gemini 7 Frank Borman e James A. Lovell Jr.
Em 1970, a sonda soviética Venera 7 aterra em Vénus e torna-se na primeira sonda a transmitir dados da superfície de outro planeta. Embora esta transmissão tivesse durado apenas 23 minutos, possivelmente devido à sonda ter aterrado de lado por causa de uma avaria no seu para-quedas, os sensores de temperatura e pressão confirmaram que a pressão à superfície do planeta era noventa vezes maior que na Terra e a temperatura era de mais de 475 graus centígrados.
Em 1984 era lançada a Vega 1 (missão para o planeta Vénus e Cometa Halley). Observações: Antes da meia-noite, observe a Lua baixa a este, perto da constelação de Caranguejo. Consegue discernir as estrelas do enxame do Presépio (M44)? Estão pouco mais de 4º para cima e para a direita do nosso satélite natural. Use binóculos.
Dia 16/12: 350.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1857 nascia Edward Emerson Barnard, astrónomo americano.
É mais conhecido pela sua descoberta da estrela de Barnard em 1916, com este nome em sua honra.
Em 1917 nascia Arthur C. Clarke, proponente de longa data das viagens espaciais, autor, futurista, inventor, explorador dos oceanos e apresentador de televisão.
Em 1965 a Pioneer 6 foi lançada para uma órbita solar entre Vénus e a Terra.
Em 1969 nascia Adam Riess, astrofísico americano, que partilhou com Saul Perlmutter e Brian P. Schmidt, em 2011, o Prémio Nobel da Física por fornecer evidências da aceleração da expansão do Universo.
Em 2000, usando dados científicos registados pela sonda em Júpiter, Galileu, a 20 de maio, os cientistas do JPL anunciam provas de um oceano salgado por baixo da superfície de Ganimedes, a maior lua do Sistema Solar. Junta-se a Calisto e a Europa como luas de Júpiter com prováveis oceanos de água líquida por baixo do gelo.
Em 2015, o Hubble divulga a imagem da primeira explosão, prevista, de uma supernova. Observações: A Lua moveu-se para mais perto da constelação de Leão, estando agora por cima de Régulo. Tente fazer esta observação antes da meia-noite.
Curiosidades
A Lua não tem atmosfera, de modo que não há vento nem água para apagar as pegadas dos astronautas das missões Apollo. Isto significa que as pegadas, os rastos dos pneus dos rovers e materiais descartados ficarão preservados na Lua durante muito tempo, talvez durante pelo menos 100 milhões de anos. Ainda assim, a Lua é um ambiente dinâmico, constantemente bombardeado com "micrometeoritos", o que significa que ocorre erosão, apenas muito lentamente.
ALMA descobre a galáxia empoeirada mais distante escondida à vista de todos
Imagem rádio do ALMA que mostra a galáxia MAMBO-9. Consiste de duas partes e está no processo de fusão.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), C.M. Casey et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton
Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), astrónomos avistaram a luz de uma galáxia massiva apenas 970 milhões de anos após o Big Bang. Esta galáxia, de nome MAMBO-9, é a galáxia empoeirada mais distante já observada sem a ajuda de uma lente gravitacional.
As galáxias empoeiradas que formam estrelas são os viveiros estelares mais intensos do Universo. Formam estrelas a um ritmo de até alguns milhares de vezes a massa do Sol por ano (o ritmo de formação estelar da nossa Via Láctea é de apenas três massas solares por ano) e contêm grandes quantidades de gás e poeira. Não se espera que estas galáxias monstruosas se tenham formado no início da história do Universo, mas os astrónomos já descobriram várias quando o Universo tinha menos de mil milhões de anos. Uma delas é a galáxia SPT0311-58, que o ALMA observou em 2018.
Devido ao seu comportamento extremo, os astrónomos pensam que estas galáxias empoeiradas desempenham um papel importante na evolução do Universo. Mas descobri-las é uma tarefa complexa. "Estas galáxias tendem a esconder-se à vista de todos," disse Caitlin Casey da Universidade do Texas em Austin e autora principal de um estudo publicado na revista The Astrophysical Journal. "Sabemos que existem por aí, mas não são fáceis de encontrar porque a luz das suas estrelas está escondida em nuvens de poeira."
A luz de MAMBO-9 já tinha sido detetada há dez anos atrás pelo coautor Manuel Aravena, usando o instrumento MAMBO (Max-Planck Millimeter BOlometer) acoplado ao telescópio IRAM de 30 metros na Espanha e o PdBI (Plateau de Bure Interferometer) na França. Mas estas observações não foram sensíveis o suficiente para revelar a distância da galáxia. "Estávamos na dúvida se era real, porque não conseguíamos encontrá-la com outros telescópios. Mas, a ser real, tinha que estar muito longe," diz Aravena, que na altura era estudante de doutoramento na Alemanha e atualmente trabalha na Universidade Diego Portales no Chile.
Graças à sensibilidade do ALMA, Casey e a sua equipa foram agora capazes de determinar a distância de MAMBO-9. "Encontrámos a galáxia num novo levantamento ALMA projetado especificamente para identificar galáxias empoeiradas que formam estrelas no Universo primitivo," disse Casey. "E o especial desta observação é que esta é a galáxia empoeirada mais distante que já vimos de maneira desobstruída."
Impressão de artista do aspeto de MAMBO-9 no visível. A galáxia tem muita poeira e ainda terá que formar a maior parte das suas estrelas.
Crédito: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton
A luz de galáxias distantes é frequentemente obstruída por outras galáxias mais próximas de nós. Estas galáxias no plano da frente funcionam como lentes gravitacionais: dobram a luz da galáxia mais distante. Este efeito de lente facilita a identificação de objetos distantes por parte dos telescópios (é assim que o ALMA pôde ver a galáxia SPT0311-58). Mas também distorce a imagem do objeto, dificultando a identificação de detalhes.
Neste estudo, os astrónomos viram MAMBO-9 diretamente, sem lente, e isso permitiu-lhes medir a sua massa. "A massa total de gás e poeira na galáxia é enorme: dez vezes mais do que todas as estrelas da Via Láctea. Isto significa que ainda vai construir a maioria das suas estrelas," explicou Casey. A galáxia tem duas partes e está no processo de fusão.
Casey espera encontrar galáxias empoeiradas mais distantes no levantamento do ALMA, que fornecerá informações sobre quão comuns são, como estas galáxias massivas se formaram tão cedo no Universo e porque é que são tão empoeiradas. "Normalmente, a poeira é um subproduto da morte das estrelas," disse. "Esperamos cem vezes mais estrelas do que poeira. Mas MAMBO-9 ainda não produziu tantas estrelas e queremos descobrir como a poeira se pode formar tão rapidamente após o Big Bang."
"Observações com tecnologia nova e mais capaz podem produzir descobertas inesperadas como MAMBO-9," disse Joe Pesce, executivo da NSF para o NRAO e para o ALMA. "Embora seja um desafio explicar uma galáxia tão grande, tão cedo na história do Universo, descobertas como esta permitem que os astrónomos desenvolvam uma compreensão melhorada e coloquem cada vez mais questões sobre o Universo."
A luz de MAMBO-9 viajou cerca de 13 mil milhões de anos até alcançar as antenas do ALMA (o Universo tem aproximadamente 13,8 mil milhões de anos). Isto significa que podemos ver como a galáxia era no passado. Hoje, a galáxia provavelmente será ainda maior, contendo cem vezes mais estrelas que a Via Láctea, residindo num enorme enxame de galáxias.
Mapa que mostra o agrupamento de galáxias com buracos negros ativos criado com o Astera, uma ferramenta de visualização cósmica desenvolvida na Universidade de Southampton.
Crédito: Chris Marsden
Os buracos negros supermassivos são os maiores buracos negros, com massas que podem exceder mil milhões de sóis. Apenas esta primavera foi divulgada a primeira imagem do buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87, e os investigadores recentemente avistaram o maior buraco negro supermassivo conhecido. Apesar destes esforços inovadores, descobrir como esses buracos negros moldam e estruturam uma galáxia continua a ser um desafio, porque a maioria delas está demasiada longe para os telescópios atuais as resolverem com precisão.
Um estudo publicado na Nature Astronomy descreve uma nova maneira de "pesar" buracos negros supermassivos no centro das galáxias usando galáxias vizinhas como representantes. A investigação foi uma colaboração global envolvendo investigadores de instituições do Reino Unido, Itália, Alemanha, Chile e Estados Unidos.
A obtenção de uma estimativa precisa da massa de um buraco negro supermassivo é geralmente feita medindo a velocidade da poeira e do gás que gira em seu redor. Isto requer telescópios extremamente sensíveis usando uma análise complexa e só pode ser feito para buracos negros grandes o suficiente para serem resolvidos relativamente perto da Terra. No entanto, se esta massa estiver correlacionada com outras propriedades da galáxia hospedeira, aquelas que podem ser medidas mesmo quando o buraco negro é mais pequeno ou está mais distante, é possível usar estas outras propriedades como "representantes" da massa.
No entanto, como explica Mariangela Bernardi da Universidade da Pensilvânia, EUA: "Percebemos que existe um viés na amostra vizinha usada para calibrar as massas. Os objetos para os quais atualmente podemos medir massas não parecem ser típicos. O nosso trabalho sugeriu que os buracos negros supermassivos não são, em média, tão grandes quanto se pensava anteriormente."
Para verificar esta diferença de massa, os cientistas desenvolveram uma maneira nova e muito diferente de estimar as massas dos buracos negros. Usaram o facto de que, enquanto um buraco negro é cercado pela sua galáxia hospedeira, a própria galáxia é cercada por um "halo" ainda maior de matéria escura. Sabe-se que galáxias cercadas por halos mais massivos se agrupam com outras galáxias grandes e massivas. Como existem buracos negros mais massivos em galáxias mais massivas com halos mais massivos, a força deste agrupamento na verdade "pesa" os halos de matéria escura e, por conseguinte, as massas dos buracos negros nos seus centros.
Esta nova medição também sugere que os buracos negros supermassivos são menos massivos do que se pensava anteriormente e podem explicar por que é que algumas experiências em andamento não produziram os resultados esperados. Como exemplo, os pulsares, remanescentes de estrelas que explodiram, brilham como faróis que giram centenas de vezes por segundo. A luz dos pulsares é emitida em intervalos incrivelmente curtos e regulares, à medida que o feixe varre a Terra repetidamente. Os investigadores estão atualmente à procura de ondas gravitacionais produzidas pela colisão de dois buracos negros supermassivos, que devem fazer com que estes feixes oscilem na direção da Terra e para longe da Terra, à medida que a onda passa e afeta o campo dos pulsos.
Como as mudanças esperadas ainda não foram vistas, diz Ravi Sheth, também da mesma universidade norte-americana, "as pessoas estavam a começar a ficar preocupadas com a possibilidade de que talvez a gravidade fosse estranha, ou talvez não compreendêssemos completamente a física das fusões que formam ondas gravitacionais. Mas se as verdadeiras massas dos buracos negros forem menores do que se pensava, então as ondas gravitacionais previstas seriam mais fracas, dificultando a deteção das mudanças no 'timing' do pulsar."
Nos próximos 10 anos, espera-se que novos telescópios sejam capazes de obter medições de massa mais precisas para buracos negros e proporcionem uma oportunidade para os investigadores testarem o seu novo método em conjuntos maiores de dados. Instalações como o ELT (Extremely Large Telescope), com 39 metros, com conclusão para 2025, podem permitir que os cientistas meçam buracos negros mais pequenos e mais distantes e as suas galáxias hospedeiras diretamente.
"Estas descobertas têm implicações significativas para a nossa compreensão da evolução e crescimento dos buracos negros supermassivos," diz o autor principal Francesco Shankar. Bernardi acrescenta que este trabalho também permitirá que os cientistas estudem mais detalhadamente a ligação entre o crescimento dos buracos negros supermassivos e a evolução das galáxias.
As "listras de tigre" de Encélado.
Crédito: NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini
A lua gelada de Saturno, Encélado, é de grande interesse para os cientistas devido ao seu oceano subterrâneo, tornando-a um alvo principal para quem procura vida noutros lugares. Uma investigação liderada por Doug Hemingway, de Carnegie, revela a física que governa as fissuras pelas quais a água do oceano entra em erupção à superfície gelada da lua, dando ao polo sul uma aparência invulgar de "listras de tigre".
"Vistas pela primeira vez pela missão da Cassini em Saturno, estas listras são como nada mais conhecido no Sistema Solar," explicou o autor principal Hemingway. "São paralelas e espaçadas de maneira uniforme, com cerca de 130 km de comprimentos e 35 km de separação. O que as torna especialmente interessantes é que estão continuamente em erupção com água gelada, mesmo neste preciso momento. Nenhuma outra lua gelada ou outro planeta tem algo parecido com isto."
Trabalhando com Max Rudolph da Universidade da Califórnia em Davis e Michael Manga da Universidade da Califórnia em Berkeley, Hemingway usou modelos para investigar as forças físicas que atuam em Encélado, que permitem que as fissuras em forma de listras de tigre se formem e permaneçam no lugar. As suas descobertas foram publicadas na revista Nature Astronomy.
A equipa estava particularmente interessada em entender porque é que as listras estão presentes apenas no polo sul da lua, mas também queria descobrir porque é que as fissuras estão tão bem espaçadas.
A resposta à primeira pergunta acaba sendo um pouco fortuita. Os investigadores revelaram que as fissuras que compõem as listras de tigre de Encélado poderiam ter-se formado em ambos os polos, mas as do sul simplesmente abriram-se primeiro.
Encélado tem aquecimento interno devido à excentricidade da sua órbita. Às vezes, está um pouco mais perto de Saturno e, outras vezes, um pouco mais longe, o que faz com que a lua seja ligeiramente deformada - esticada e relaxada - à medida que responde à gravidade do planeta gigante. É este processo que evita que a lua congele completamente.
A chave para a formação das fissuras é o facto de os polos da lua sofrerem os maiores efeitos desta deformação induzida pela gravidade, de modo que a camada de gelo fique mais fina sobre elas. Durante períodos de arrefecimento gradual em Encélado, parte do oceano subsuperficial da lua congela. Dado que a água se expande à medida que congela, à medida que a crosta gelada cresce por baixo, a pressão no oceano subjacente aumenta até que a camada gelada eventualmente abre, criando uma fissura. Devido ao seu gelo relativamente fino, os polos são mais susceptíveis a fissuras.
Os cientistas pensam que a fissura com o nome da cidade de Bagdade foi a primeira a formar-se (as listras têm nomes de locais mencionados nas histórias de "Mil e Uma Noites"). No entanto, não congelou novamente. Permaneceu aberta, permitindo que a água do oceano fosse aí expelida, o que, por sua vez, deu origem a mais três fissuras paralelas.
"O nosso modelo explica o espaçamento regular das fissuras," disse Rudolph.
As fissuras adicionais formaram-se a partir do peso do gelo e da neve acumulados nas fronteiras de Badgdade, enquanto jatos de água do oceano subsuperficial congelavam e caíam novamente. Este peso acrescentou uma nova forma de pressão sobre a camada de gelo.
"Isto fez com que a camada de gelo se dobrasse apenas o suficiente para criar uma fissura paralela a cerca de 35 km de distância," explicou Rudolph.
As fissuras permanecem abertas e em erupção também devido aos efeitos das marés da gravidade de Saturno. A deformação da lua atua para impedir que a ferida se cure - ampliando e estreitando repetidamente as fissuras e libertando água para dentro e para fora delas - impedindo que o gelo se feche novamente.
Para uma lua maior, a sua própria gravidade seria mais forte e impediria que as fissuras adicionais se abrissem completamente. De modo que estas listras só podiam ter-se formado em Encélado.
"Dado que é graças a estas fissuras que conseguimos 'provar' e estudar o oceano subsuperficial de Encélado, amado pelos astrobiólogos, pensámos que era importante entender as forças que as formaram e sustentam," disse Hemingway. "A nossa modelagem dos efeitos físicos sofridos pela camada gelada da lua aponta para uma sequência potencialmente única de eventos e processos que podem permitir a existência destas listras distintas."
O que é que esta supernova deixou para trás? Há apenas 2000 anos, a luz de uma explosão estelar massiva na Grande Nuvem de Magalhães (GNM) alcançou o planeta Terra. A GNM é uma vizinha galáctica próxima da nossa Via Láctea e a violenta frente de explosão pode agora ser vista a sair - destruindo ou deslocando nuvens de gás ambiente, deixando para trás nós relativamente densos de gás e poeira. O que resta é um dos maiores remanescentes de supernova da GNM: N63A. Muitos dos densos nós sobreviventes foram eles próprios comprimidos e podem contrair-se ainda mais para formar novas estrelas. Algumas das estrelas resultantes podem explodir como supernova, continuando o ciclo. Na imagem em destaque temos uma imagem combinada, em raios-X do Telescópio Espacial Chandra e no visível pelo Hubble, de N63A. O nó proeminente de gás e poeira no canto superior direito - informalmente chamada de "Firefox" - é muito brilhante no visível, enquanto o restante remanescente de supernova brilha mais intensamente em raios-X. N63A estende-se por mais de 25 anos-luz e está situado a 150.000 anos-luz de distância em direção à constelação de Dourado.
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