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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
  Astroboletim #1671  
  13/03 a 16/03/2020  
     
 

20/03/20 - Noites Astronómicas em Tavira
No dia 20 de março realiza-se a sessão de Noites Astronómicas em Tavira no Forte do Rato pelas 20:00. Neste dia teremos o equinócio de Primavera e como tal vamos abordar este tema e como altera as horas diurnas e noturnas. Será feita observação a estrelas e Vénus através de um telescópio e identificaremos algumas constelações presentes nesta noite.
Data: 20 de março, 20:00
Local: Forte do Rato
Público-alvo: Público em geral
INSCRIÇÃO OBRIGATÓRIA (a realização desta atividade está dependente das condições atmosféricas).
Telefones: 281 326 231; 924 452 528
E-mail: geral@cvtavira.pt

 
     
 

21/03/20 - Eratóstenes e o Equinócio
12:00-14:00 - Atividade para membros do AstroClube do Centro Ciência Viva do Algarve (> 15 anos)
Preço: 30€ (o valor refere-se ao pagamento de 5 sessões do Astroclube)
Venha fazer parte do nosso Clube de Astronomia!
Inscrições para membros do AstroClube: info@ccvalg.pt
Contacte-nos para mais informações e adesões ao AstroClube. Mais informações

 
     
 
Efemérides

Dia 13/03: 73.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1781, Úrano, o primeiro planeta a ser descoberto desde a era pré-histórica da Babilónia, é identificado por William Herschel.
Em 1855, nascia Percival Lowell, astrónomo americano que alimentou a especulação da existência de canais em Marte, construídos por marcianos.

Lowell também fundou o Observatório Lowell e formou o começo do esforço que levaria à descoberta de Plutão 14 anos após a sua morte. A escolha do nome Plutão e do seu símbolo foram em parte influenciados pelas suas iniciais PL. 
Em 1930, a descoberta de Plutão é telegrafada para o Observatório Harvard College
Em 1969, a missão Apollo 9 regressava à Terra após testar o módulo lunar. 
Em 2000, foram descobertos buracos negros solitários à deriva na Galáxia.
Em 2006, o mapa interativo Google Mars é colocado online.
Em 2012, é divulgado o primeiro mapa geológico de Io.
Observações: Nesta altura do ano, logo após o anoitecer, cinco constelações carnívoras estão alinhadas (acordando da sua hibernação?) desde o nordeste até sul. Estão representadas todas em perfil, com os seus narizes apontados para cima e os seus pés (se é que os têm) para a direita: Ursa Maior a nordeste, Leão a este, Hidra, a Serpente do Mar, a sudeste, Cão Menor um pouco mais alta a sul-sudeste, e Cão Maior a sul.

Dia 14/03: 74.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1835, nascia Giovanni Schiaparelli, astrónomo italiano que observou Marte e afirmou que via grandes sistemas de canais em Marte. Foi também o primeiro a demonstrar que as Perseídas e as Leónidas estavam associadas com os cometas, e descobriu o asteroide 69 Hesperia.
Em 1879, nascia Albert Einstein.

Mundialmente famoso pela sua teoria da relatividade, e especificamente pela equivalência massa-energia. Recebeu em 1921 o Nobel da Física, graças à descoberta do efeito fotoeléctrico. 
Em 1995, o astronauta Norman Thagard torna-se o primeiro americano a ir para o espaço a bordo de um veículo de lançamento russo.
Observações: Ao cair da noite, a Ursa Maior encontra-se alta a nordeste e começa a inclinar-se para a esquerda. Olhe bem para a sua esquerda (a cerca de três punhos à distância do braço esticado) em busca da Estrela Polar e da sua pequena constelação de Ursa Menor. Além da Polar, tudo o que conseguirá ver da Ursa Menor, através da poluição luminosa, são as duas estrelas que formam a extremidade da sua "frigdeira": Kochab (parecida à Estrela Polar em brilho) e, por baixo, a mais fraca Pherkad. Encontre estas duas "Guardiãs do Polo" para baixo e para a direita da Estrela Polar, a cerca de punho e meio à distância do braço esticado.
Esta é a altura do ano em que as Guardiãs alinham-se exatamente na vertical no final do lusco-fusco.

Dia 15/03: 75.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1713, nascia Nicolas Lacaille, cujas medições confirmaram o bojo equatorial da Terra; deu nome a 14 constelações do Hemisfério Sul.

Em 1972, a NASA anunciava o seu programa do Vaivém Espacial.
Em 2004, foi anunciada a descoberta de 90377 Sedna, um dos objetos naturais mais longínquos já observados no Sistema Solar (além dos cometas de longo-período).
Em 2009, lançamento da missão STS-119.
Observações: A estação está a mudar. Assim que as estrelas ficam visíveis, a Ursa Maior apoia-se na sua "pega" a nordeste e está à mesma altura que Cassiopeia a noroeste. Durante a primavera e verão, a Ursa Maior sobe e Cassiopeia desce da sua posição alta de outono e inverno.

Dia 16/03: 76.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1750, nascia Caroline Herschel, astrónoma e irmã de William Herschel, com quem trabalhou. A sua maior contribuição para a astronomia foi a descoberta de vários cometas e em particular o cometa periódico 35P/Herschel-Rigollet. Foi a primeira mulher a ser remunerada pela sua contribuição à ciência e recebeu vários prémios e honras internacionais.
Em 1918, nascia Frederick Reines, físico americano que recebeu em 1995 o Prémio Nobel da Física pela sua codeteção do neutrino juntamente com Clyde Cowan. Pode muito bem ser o único cientista na história "tão intimamente ligado à descoberta de uma partícula elementar e consequente investigação das suas propriedades fundamentais".
Em 1926, o foguete lançado pelo físico Robert H. Goddard torna-se no primeiro a combustível líquido; demonstra a praticabilidade dos foguetões e convence Goddard que um dia estes serão capazes de fazer aterrar seres humanos na Lua. 

Goddard lança o seu aparelho num voo de dois segundos e meio a partir de um campo pertencente à sua tia Effie perto de Auburn, Massachusetts. EUA. Viaja 56 metros a uma velocidade de 96,6 km/h e alcança uma altitude de apenas 12,5 metros.
Em 1942, primeiro lançamento de teste do foguetão V-2. Explode na descolagem. 
Em 1966 era lançada a Gemini 8 - o primeiro acoplamento de dois veículos espaciais no espaço (com Agena).
Em 1999, a equipa da Lunar Prospector no Centro de Pesquisa Ames da NASA anuncia descobertas que confirmam que a massa da Lua é na sua maioria material ejetado da Terra aquando do impacto com um objeto do tamanho de Marte.
Em 2005, a sonda Cassini descobre a atmosfera de Encélado.
Observações: Lua em Quarto Minguante, pelas 09:34.

 
     
 
Curiosidades

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Telescópio do ESO observa exoplaneta onde chove ferro
 
Esta ilustração mostra uma vista do lado noturno do exoplaneta WASP-76b. Este gigante gasoso ultra-quente tem lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado noturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro. Do lado esquerdo da imagem vemos a fronteira do final da tarde do exoplaneta, onde se dá a transição do dia para a noite.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
 

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, investigadores observaram um planeta extremo onde se pensa que chova ferro. O exoplaneta gigante ultra-quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado noturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.

"Podemos dizer que este planeta é chuvoso ao final da tarde, a diferença é que a chuva é de ferro," disse David Ehrenreich, professor na Universidade de Geneva, Suíça, que liderou um estudo sobre este exoplaneta exótico, publicado na revista Nature. Conhecido como WASP-76b, o exoplaneta situa-se a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Peixes.

Este estranho fenómeno ocorre porque o planeta da "chuva de ferro" apenas mostra uma face, o lado diurno, à sua estrela progenitora, estando o lado noturno sempre na escuridão. Tal como a Lua que orbita em torno da Terra, WASP-76b encontra-se em rotação sincronizada, o que significa que demora tanto tempo a completar uma rotação em torno do seu eixo como a dar uma volta em torno da sua estrela.

O lado diurno recebe milhares de vezes mais radiação da sua estrela hospedeira do que a Terra recebe do Sol, e por isso encontra-se tão quente que as moléculas se separam em átomos e os metais, tais como o ferro, evaporam-se para a atmosfera. A extrema diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno resulta em ventos vigorosos que levam o vapor de ferro do lado diurno ultra-quente até ao lado noturno mais frio, onde as temperaturas baixam para cerca de 1500º Celsius.

De acordo com o novo estudo, WASP-76b não tem apenas diferentes temperaturas entre os lados diurno e noturno, mas apresenta também uma química diferente entre os dois lados. Com o auxílio do instrumento ESPRESSO acoplado ao VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, os astrónomos identificaram pela primeira vez variações químicas num planeta gigante gasoso ultra-quente. Os cientistas detetaram uma forte assinatura de vapor de ferro na fronteira do final da tarde, a qual separa o lado diurno do planeta do seu lado noturno. "Surpreendentemente, não vemos, no entanto, vapor de ferro na manhã," diz Ehrenreich, "o que significa que chove ferro no lado noturno deste exoplaneta extremo".

 
Esta ilustração estilo banda desenhada feita pelo desenhador e escritor suíço Frederik Peeters mostra uma vista de perto da fronteira do final da tarde do exoplaneta WASP-76b. O exoplaneta gigante ultra-quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado noturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.
Estudos teóricos mostram que um planeta, como WASP-76b, com um lado diurno extremamente quente e um lado noturno mais frio, apresenta uma frente de condensação gigantesca na forma de uma cascata de nuvens situada na sua fronteira do final da tarde, onde se dá a transição entre o dia e a noite, como mostramos nesta imagem. Crédito: Frederik Peeters (https://frederikpeeters.tumblr.com/)
 

"As observações mostram que o vapor de ferro é abundante na atmosfera do lado diurno quente de WASP-76b," acrescenta María Rosa Zapatero Osorio, astrofísica do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e chefe da equipa científica do ESPRESSO. "Uma fração deste ferro é injetada no lado noturno, devido à rotação do planeta e aos ventos atmosféricos. Aí, o ferro encontra ambientes muito mais frios, o que faz com que condense e precipite."

Este resultado foi obtido em setembro de 2018, a partir das primeiras observações científicas do ESPRESSO, pelo consórcio científico que construiu o instrumento: uma equipa de Portugal, Itália, Suíça, Espanha e ESO.

O ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) foi originalmente concebido para procurar planetas do tipo terrestre em torno de estrelas do tipo solar. No entanto, rapidamente provou ser muito mais versátil. "Depressa compreendemos que o notável poder colector do VLT e a estabilidade extrema do ESPRESSO, transformavam este instrumento na máquina perfeita para estudar atmosferas exoplanetárias," disse Pedro Figueira, cientista do instrumento ESPRESSO no ESO, Chile.

"Temos agora uma maneira completamente nova de investigar as condições atmosféricas dos exoplanetas mais extremos," conclui Ehrenreich.

// ESO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
// Artigo científico (PDF)
// ESOcast 218: "The Stranger Exoplanets" (ESO via YouTube)

 


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SAPO tek

WASP-76b:
NASA
Exoplanet.eu
Open Exoplanet Catalogue

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

VLT:
Página oficial
Wikipedia

ESO:
Página oficial
Wikipedia

 
   
Astrónomos usam bolor para mapear as maiores estruturas do Universo
 
Os astrónomos desenvolveram um algoritmo de computador, inspirado pelo comportamento do mofo limoso, e testaram-no contra uma simulação de computador do crescimento de filamentos de matéria escura no Universo. Os cientistas então aplicaram o algoritmo de bolor limoso aos dados contendo as localizações de mais de 37.000 galáxias mapeadas pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey). O algoritmo produziu um mapa tridimensional da estrutura da teia cósmica subjacente.
Seguidamente, analisaram a luz de 350 quasares distantes catalogados no Arquivo Espectroscópico do Legado Hubble. Estas distantes lanternas cósmicas são os brilhantes núcleos alimentados a buracos negros de galáxias ativas, cuja luz brilha através do espaço e através da teia cósmica em primeiro plano.
Crédito: NASA, ESA e J. Burchett e O. Elek (UC Santa Cruz)
 

O comportamento de uma das criaturas mais humildes da natureza e dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA estão a ajudar os astrónomos a estudar as maiores estruturas do Universo.

O organismo unicelular conhecido como mofo limoso (Physarum polycephalum) constrói redes filamentosas complexas semelhantes a teias em busca de alimentos, sempre encontrando percursos quase ótimos para ligar locais diferentes.

Ao moldar o Universo, a gravidade constrói uma vasta estrutura filamentar em forma de teia de aranha, ligando galáxias e enxames de galáxias ao longo de pontes invisíveis de gás e matéria escura com centenas de milhões de anos-luz de comprimento. Há uma estranha semelhança entre as duas redes, uma produzida pela evolução biológica e a outra pela força primordial da gravidade.

A teia cósmica é a espinha dorsal em larga escala do cosmos, consistindo principalmente de matéria escura entrelaçada com gás, sobre a qual as galáxias são construídas. Embora não possamos ver a matéria escura, constitui a maior parte do material do Universo. Os astrónomos tiveram dificuldade em encontrar estas teias elusivas porque o gás no seu interior é demasiado ténue para ser detetado.

A existência de uma estrutura semelhante a uma teia de aranha, para o Universo, foi sugerida pela primeira vez em levantamentos galácticos na década de 1980. Desde esses estudos, a grande escala desta estrutura filamentar foi revelada por levantamentos subsequentes do céu. Os filamentos formam as fronteiras entre grandes vazios no Universo. Agora, uma equipa de investigadores recorreu ao bolor limoso para os ajudar a construir um mapa dos filamentos do Universo local (até 100 milhões de anos-luz da Terra) e a encontrar o gás no seu interior.

Desenvolveram um algoritmo de computador, inspirado pelo comportamento do mofo limoso, e testaram-no contra uma simulação de computador do crescimento de filamentos de matéria escura do Universo. Um algoritmo de computador é essencialmente uma receita que informa o computador exatamente quais as etapas a serem seguidas para resolver um problema.

Os cientistas então aplicaram o algoritmo de bolor limoso aos dados contendo as localizações de mais de 37.000 galáxias mapeadas pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey). O algoritmo produziu um mapa tridimensional da estrutura da teia cósmica subjacente.

Seguidamente, analisaram a luz de 350 quasares distantes catalogados no Arquivo Espectroscópico do Legado Hubble. Estas distantes lanternas cósmicas são os brilhantes núcleos alimentados a buracos negros de galáxias ativas, cuja luz brilha através do espaço e através da teia cósmica em primeiro plano. Impressa nessa luz estava a assinatura reveladora do hidrogénio gasoso invisível que a equipa analisou em pontos específicos ao longo dos filamentos. Estes locais-alvo estão longe das galáxias, o que permitiu à equipa de investigação vincular o gás à estrutura de larga escala do Universo.

 
Ao moldar o Universo, a gravidade constrói uma vasta estrutura filamentar em forma de teia de aranha, ligando galáxias e enxames de galáxias ao longo de pontes invisíveis de gás e matéria escura com centenas de milhões de anos-luz de comprimento.
Crédito: Volker Springler (Instituto Max Planck para Astrofísica) et al.
 

"É realmente fascinante que uma das formas mais simples de vida realmente permita desvendar mais sobre as estruturas de maior escala do Universo," disse o investigador Joseph Burchett, da Universidade da Califórnia, EUA. "Usando a simulação de mofo limoso para encontrar a localização dos filamentos da teia cósmica, incluindo aqueles longe das galáxias, pudemos usar dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble para detetar e determinar a densidade do gás frio nos arredores desses filamentos invisíveis. Os cientistas detetam assinaturas deste gás há mais de meio século e agora provámos a expetativa teórica de que este gás compreende a teia cósmica."

O levantamento ainda valida investigações que indicam que o gás intergaláctico está organizado em filamentos e também revela a que distância das galáxias o gás é detetado. Os membros da equipa ficaram surpresos ao encontrar gás associado aos filamentos da teia cósmica a mais de 10 milhões de anos-luz das galáxias.

Mas essa não foi a única surpresa. Também descobriram que a assinatura ultravioleta do gás fica mais forte nas regiões mais densas dos filamentos, mas que depois desaparece. "Achamos que esta descoberta nos diz mais sobre as interações violentas que as galáxias têm nas regiões densas do meio intergaláctico, onde o gás se torna demasiado quente para detetar," explicou Burchett.

Os cientistas voltaram-se para as simulações de bolor limoso quando procuravam uma maneira de visualizar a ligação teorizada entre a estrutura da teia cósmica e o gás frio, detetado em estudos espectroscópicos anteriores do Hubble.

Oskar Elek, na altura membro da equipa e cientista da computação na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, descobriu online o trabalho de Sage Jenson, artista de Berlim. Entre os trabalhos de Jenson, visualizações artísticas fascinantes que mostram o crescimento de uma rede de bolor, parecida com tentáculos, movendo-se de uma fonte de alimento para outra. A arte de Jenson baseou-se no trabalho científico de 2010 de Jeff Jones, da Universidade do Oeste da Inglaterra, em Bristol, que detalhou um algoritmo para simular o crescimento destes organismos unicelulares.

A equipa de investigação foi inspirada pelo modo como o mofo limoso constrói filamentos complexos para capturar novos alimentos e como este mapeamento podia ser aplicado à forma como a gravidade molda o Universo, à medida que a teia cósmica constrói os filamentos entre galáxias e enxames de galáxias. Com base na simulação descrita no artigo de Jones, Elek desenvolveu um modelo tridimensional do crescimento do bolor para estimar a localização da estrutura filamentar da teia cósmica.

Esta análise da teia cósmica no Universo local também encaixa com observações publicadas no outono passado na revista Science da estrutura filamentar do Universo muito mais distante, a cerca de 12 mil milhões de anos-luz da Terra, perto do início do Universo. Nesse estudo, os astrónomos analisaram a luz energética de um jovem enxame de galáxias iluminando os filamentos de hidrogénio gasoso que as ligam.

// ESA (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// Hubblesite (comunicado de imprensa)
// Universidade da Califórnia em Santa Cruz (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Revelados os filamentos escuros da teia cósmica (UC Santa Cruz via YouTube)
// Viajando pela teia cósmica (HubbleESA via YouTube)

 


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Mofo limoso:
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Physarum polycephalum (Wikipedia)

Estrutura a larga escala do Universo observável:
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Matéria escura:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

 
   
Estrela de neutrões com 11 km de raio
 
Uma típica estrela de neutrões com um raio de 11 km tem mais ou menos o tamanho de uma cidade média.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
 

Uma equipa internacional de investigação liderada por membros do Instituto Max Planck para Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) obteve novas medições do tamanho das estrelas de neutrões. Para tal, combinaram uma descrição geral dos primeiros princípios do comportamento desconhecido da matéria das estrelas de neutrões com observações multi-mensageiras da fusão do binário de estrelas de neutrões GW170817. Os seus resultados, publicados na revista Nature Astronomy, são mais rigorosos por um fator de dois do que os limites anteriores e mostram que uma estrela de neutrões típica tem um raio próximo dos 11 quilómetros. Também descobriram que as estrelas de neutrões que se fundem com buracos negros são, na maioria dos casos, provavelmente engolidas inteiras, a menos que o buraco negro seja pequeno e/ou gire rapidamente. Isto significa que, embora tais fusões possam ser observadas como fontes de ondas gravitacionais, seriam invisíveis no espectro eletromagnético.

"As fusões de estrelas de neutrões binárias são uma mina de ouro de informações!" diz Collin Capano, investigador do Instituto Albert Einstein em Hannover e autor principal do estudo publicado na Nature Astronomy. "As estrelas de neutrões contêm a matéria mais densa do Universo observável. Na verdade, são tão densas e compactas que podemos pensar de toda a estrela como um único núcleo atómico, ampliado para o tamanho de uma cidade. Ao medir as propriedades destes objetos, aprendemos mais sobre a física fundamental que governa a matéria no nível subatómico."

"Descobrimos que uma típica estrela de neutrões, que é cerca de 1,4 vezes mais massiva do que o nosso Sol, tem um raio de aproximadamente 11 quilómetros," diz Badri Krishnan, que liderou a equipa de investigação no Instituto Albert Einstein em Hannover. "Os nossos resultados limitam o raio até provavelmente entre 10,4 e 11,9 quilómetros. É um intervalo duas vezes mais rigoroso do que os resultados anteriores."

Fusões de estrelas de neutrões binárias como um tesouro astrofísico

As estrelas de neutrões são remanescentes compactos e extremamente densos de explosões de supernova. São mais ou menos do tamanho de uma cidade e têm até o dobro da massa do nosso Sol. Não sabemos como esta matéria extremamente densa e rica em neutrões se comporta e é impossível criar estas condições num qualquer laboratório da Terra. Os físicos propuseram vários modelos (equações de estado), mas não se sabe qual (se é que existe) destes modelos descreve corretamente a matéria das estrelas de neutrões na natureza.

As fusões de estrelas de neutrões binárias - como GW170817, que foi observada em ondas gravitacionais e em todo o espetro eletromagnético em agosto de 2017 - são os eventos astrofísicos mais excitantes quando se trata de aprender mais sobre a matéria em condições extremas e a física nuclear subjacente. A partir daqui os cientistas podem, por sua vez, determinar as propriedades físicas das estrelas de neutrões, como o raio e a massa.

A equipa de investigação usou um modelo baseado numa descrição dos primeiros princípios de como as partículas subatómicas interagem nas altas densidades encontradas nas estrelas de neutrões. Notavelmente, como mostra a equipa, os cálculos teóricos a escalas inferiores a um bilionésimo de milímetro podem ser comparados com observações de um objeto astrofísico a mais de cem milhões de anos-luz de distância.

"É um pouco incompreensível," diz Capano. "GW170817 foi provocado pela colisão de dois objetos com o tamanho de uma cidade há 120 milhões de anos, quando os dinossauros ainda vagueavam pela Terra. Isto ocorreu numa galáxia a mais de mil triliões de quilómetros de distância. A partir deste evento, obtivemos informações sobre a física subatómica."

Qual é o tamanho de uma estrela de neutrões?

A descrição dos primeiros princípios, usada pelos investigadores, prevê uma família inteira de possíveis equações de estado para as estrelas de neutrões, que são diretamente derivadas da física nuclear. Desta família, os autores selecionaram os membros com a maior probabilidade de explicar diferentes observações astrofísicas; escolheram modelos que:

  • concordam com as observações de ondas gravitacionais de GW170817 a partir de dados públicos do LIGO e do Virgo;
  • produzem uma estrela de neutrões hipermassiva e de vida curta como resultado da fusão;
  • concordam com as restrições conhecidas na massa máxima da estrela de neutrões a partir das observações eletromagnéticas de GW170817.

Isto não só permitiu que os cientistas obtivessem informações robustas sobre a física da matéria densa, mas também que obtivessem os limites mais rigorosos, até ao momento, do tamanho das estrelas de neutrões.

Observações futuras de ondas gravitacionais e astronomia multi-mensageira

"Estes resultados são empolgantes, não apenas porque conseguimos melhorar em muito as medições dos raios das estrelas de neutrões, mas porque nos dá uma janela para o destino final das estrelas de neutrões na fusão de binários," diz Stephanie Brown, coautora da publicação e estudante de doutoramento no mesmo instituto. Os novos resultados sugerem que, com um evento como GW170817, os detetores LIGO e Virgo, com a sensibilidade projetada, poderão distinguir facilmente, apenas com ondas gravitacionais, a fusão de duas estrelas de neutrões ou de dois buracos negros. Para GW170817, as observações no espetro eletromagnético foram cruciais para fazer esta distinção.

A equipa de investigação também descobriu que, para binários mistos (uma estrela de neutrões que se funde com um buraco negro), a existirem apenas ondas gravitacionais da fusão, haverá dificuldade em distinguir estes eventos dos eventos de buracos negros binários. As observações no espetro eletromagnético ou de ondas gravitacionais, no rescaldo da fusão, serão cruciais para as diferenciar.

No entanto, os novos resultados também implicam que é improvável que se obtenham observações multi-mensageiras de fusões de binários mistos. "Nós mostrámos que em quase todos os casos a estrela de neutrões não será dilacerada pelo buraco negro, mas engolida por inteiro," explica Capano. "Somente quando o buraco negro é muito pequeno ou gira rapidamente, é que pode perturbar a estrela de neutrões antes de a engolir; e só então é que podemos esperar ver algo mais além de ondas gravitacionais."

Um futuro brilhante pela frente

Na próxima década, os detetores existentes de ondas gravitacionais tornar-se-ão ainda mais sensíveis, e detetores adicionais começarão as suas observações. A equipa de investigação espera deteções de ondas gravitacionais mais "audíveis" e possíveis observações multi-mensageiras da fusão de estrelas de neutrões binárias. Cada uma destas fusões proporcionará oportunidades maravilhosas para aprender mais sobre as estrela de neutrões e sobre a física nuclear.

// Instituto Max Planck (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


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GW170817:
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Estrelas de neutrões:
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Ondas gravitacionais:
GraceDB (Gravitational Wave Candidate Event Database)
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Astronomia de ondas gravitacionais - Wikipedia
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Detetores: como funcionam - Universe Today
As fontes de ondas gravitacionais - Universe Today
O que é uma onda gravitacional (YouTube)

LIGO:
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Virgo:
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Álbum de fotografias - Estrela Wolf-Rayet 124: Máquina de Vento Estelar
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Arquivo do Legado HubbleNASAESA; Processamento e Direitos de AutorJudy Schmidt
 
Algumas estrelas explodem em câmara lenta. As estrelas Wolf-Rayet, raras e massivas, são tão tumultuosas e quentes que se desintegram lentamente diante dos nossos telescópios. Bolhas de gás quente, cada uma com tipicamente mais de 30 vezes a massa da Terra, estão a ser expelidas por violentos ventos estelares. A estrela Wolf-Rayet 124, visível perto do centro da imagem em destaque, abrange seis anos-luz de diâmetro e cria assim a nebulosa circundante conhecida como M1-67. Os detalhes de porque é que esta estrela se tem fragmentado lentamente ao longo dos últimos 20.000 anos permanece um tópico de investigação. WR 124 situa-se a 15.000 anos-luz de distância na direção da constelação de Flecha. O destino de uma dada estrela Wolf-Rayet provavelmente depende de quão massiva é, mas pensa-se que muitas terminem as suas vidas com explosões espetaculares, como supernovas ou explosões de raios-gama.
 
   
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