Dia 10/04: 101.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 837, maior aproximação do Cometa Halley à Terra, cerca de 0,0342 UA (5,1 milhões de quilómetros).
Em 1981, primeira tentativa de lançamento da missão STS-1 (a primeira missão de um vaivém espacial).
Este falhou no último momento quando os computadores "crasharam". Os astronautas Crippen e Young finalmente levantaram voo a 12 de abril. À volta de 100 milhões de pessoas viram este evento.
Em 2013, o orçamento para a NASA de 2014 inclui um plano para capturar roboticamente um asteroide próximo da Terra e redirecioná-lo para uma órbita estável no sistema Terra-Lua, que os astronautas possam visitar e estudar.
Em 2019, cientistas do projeto EHT (Event Horizon Telescope) anunciam a primeira imagem de sempre de um buraco negro, localizado no centro da galáxia M87. Observações: O asteroide Juno, que passou há muito pouco tempo a oposição e é visível através de um pequeno telescópio a magnitude 9,3, passa a uns meros 0,5º sudoeste da estrela de terceira magnitude, Delta Virginis. Tem cerca de duas horas de céu escuro antes do nascer da Lua.
Dia 11/04: 102.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1862 nascia William Wallace Campbell, observador pioneiro dos movimentos estelares e das suas velocidades radiais. Diretor do Observatório Lick entre 1901 e 1930, também foi presidente da Universidade da Califórnia e da Academia Nacional de Ciências.
Em 1905, Albert Einstein revela a sua Teoria da Relatividade (relatividade especial).
Em 1960, era iniciada a primeira pesquisa no rádio em busca de civilizações extraterrestres, por Frank Drake (Projecto Ozma).
Em 1970, lançamento da Apollo 13, com a intenção de ser a terceira missão a aterrar na Lua.
No entanto, a explosão de um tanque de oxigénio dois dias depois põe a missão em modo de emergência e a nave perde energia, calor e água. Circumnavega a Lua sem aterrar e os astronautas regressam em segurança à Terra.
Em 1986, a 65 milhões de quilómetros, o Cometa Halley faz a sua maior aproximação da Terra durante esta passagem, a 30.ª vez que visita a nossa vizinhança planetária. Observações: Logo após o anoitecer, olhe para sudoeste e encontre Procyon bem acima da brilhante estrela Sirius. Cerca de 15º para cima e para a esquerda de Procyon (cerca de punho e meio à distância do braço esticado) encontra-se a ténue cabeça de Hidra, a enorme Serpente Marinha. A sua cabeça é um grupo de estrelas de terceira e quarta magnitudes com aproximadamente o tamanho do polegar à distância do braço esticado. Mais ou menos punho e meio para baixo e para a esquerda da cabeça de Hidra bilha Alphard, o seu coração laranja de segunda magnitude. O resto da constelação faz zig zag (tenuamente) desde Alphard até ao horizonte a sudeste.
Dia 12/04: 103.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1633, começa o inquérito formal de Galileu pela Inquisição.
Em 1849, de Gasparis descobre o asteroide Hygiea.
Em 1851, nascia Edward Walter Maunder, astrónomo inglês famoso pelo seu estudo das manchas solares e do ciclo magnético solar, que levou à sua identificação do período entre 1645 e 1715 que é agora conhecido como Mínimo Maunder.
Em 1961, o cosmonauta Yuri Alekseyevich Gagarin torna-se no primeiro homem no espaço.
Orbita a Terra apenas uma vez a bordo da nave Vostok 1. O voo dura 1 hora e 48 minutos, num percurso elíptico com um apogeu de 327 km e um perigeu de 180 km.
Em 1981, começa a era do vaivém espacial. Lançamento da missão STS-1 do vaivém Columbia, adiado desde 10 de abril. O comandante John Young e o piloto Robert Crippen orbitam a Terra 37 vezes durante dois dias antes de regressarem. Os objetivos principais do voo inaugural eram testar os sistemas principais, completar uma ascensão até órbita com sucesso e regressar à Terra em segurança. Observações: Nesta altura do ano, as duas "Estrelas-Cão" estão na vertical, alinhadas, ao anoitecer. Olhe para sudoeste. Sirus, de Cão Maior, está em baixo, Procyon, de Cão Menor, está para cima.
Dia 13/04: 104.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1960, os EUA lançam o Transit 1-B, o primeiro satélite de navegação do mundo.
Em 1970, "Houston, we have a problem". Foram estas as palavras que o astronauta Jack Swigert disse ao controlo da missão em Houston depois do tanque de oxigénio n.º 2 do módulo de serviço da nave Apollo 13 ter explodido.
Os astronautas Swigert, Jim Lovell e Fred Haise movem-se então para o módulo lunar, que permaneceu sem danos. O voo continuou até e em volta da Lua e de novo até à Terra. Todo o mundo observava com atenção à medida que a equipa terrestre e a tripulação da Apollo 13 ultrapassavam todos os obstáculos para salvar os astronautas. Estes conseguiram regressar em segurança à Terra.
Em 1974, a Western Union (em cooperação com a NASA e a Hughes Aircraft) lança o primeiro satélite comercial de comunicações geosíncrono, o Westar 1. Observações: Logo após o anoitecer, a "foice" de Leão encontra-se a sul e na vertical. A sua estrela mais baixa, Régulo, é a estrela mais brilhante da constelação de Leão. A constelação propriamente dita está na horizontal e a "foice" forma a sua pata da frente, peito, juba e parte da sua cabeça.
Curiosidades
Os astrónomos da Colaboração EHT observaram o quasar 3C 279 como fonte de calibração para as observações de M87*, que resultou na primeira imagem de um buraco negro supermassivo.
Algo está à espreita no coração do quasar 3C 279
Ilustração da estrutura do jato de 3C 279 em abril de 207. As datas das observações, as redes e os comprimentos de onda estão nas legendas.
Crédito: J.Y. Kim (MPIfR), Programa de Blazares da Universidade de Boston (VLBA e GMVA) e Colaboração EHT
Há um ano, a Colaboração EHT (Event Horizon Telescope) publicou a primeira imagem de um buraco negro na galáxia rádio vizinha M87. Agora, a colaboração extraiu novas informações dos dados do EHT sobre o quasar distante 3C 279: observaram os melhores detalhes, até agora, do jato relativista que se pensa originar das proximidades de um buraco negro supermassivo. Na sua análise, liderada pelo astrónomo Jae-Young Kim do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, Alemanha, estudaram a morfologia em fina escala do jato perto da base onde se pensa que a emissão altamente variável de raios-gama tenha origem. A técnica usada para a observação do jato é chamada VLBI (very long baseline interferometry). Grande parte do desenvolvimento do VLBI foi liderado pela divisão de Radioastronomia/VLBI do Instituto Max Planck para Radioastronomia.
Os resultados foram publicados na edição de 7 de abril de 2020 da revista Astronomy & Astrophysics.
A colaboração EHT continua a extrair informações dos excelentes dados recolhidos na sua campanha global em abril de 2017. O alvo das observações foi o quasar 3C 279, uma galáxia na direção da constelação de Virgem que os cientistas classificaram como quasar porque um ponto de luz no seu centro brilha intensamente e cintila à medida que enormes quantidades de gás e estrelas caem no buraco negro gigante. O buraco negro tem aproximadamente mil milhões de vezes a massa do Sol. Está a destruir o gás e as estrelas que se aproximam num disco de acreção inferido e vemos que está a "esguichar" para fora parte do gás em dois jatos finos de plasma semelhantes a mangueiras a velocidades próximas da da luz. Isto diz-nos que no centro estão em jogo forças enormes.
Agora, os telescópios ligados mostram os detalhes mais nítidos de sempre, até uma resolução superior a meio ano-luz, para melhor ver o jato até ao disco de acreção esperado e para ver o jato e o disco em ação. Os dados analisados recentemente mostram que o jato normalmente direito tem uma forma torcida inesperada na sua base e, pela primeira vez, vemos características perpendiculares ao jato, que primeiro podiam ser interpretadas como o disco de acreção a partir do qual os jatos são ejetados dos polos. Comparando imagens dos dias subsequentes, vemos que alteram os seus detalhes finos, sondando a ejeção do jato, mudanças que antes eram vistas apenas em simulações numéricas.
Jae-Young Kim, líder da análise, está entusiasmado e ao mesmo intrigado: "Sabíamos que de todas as vezes que abrimos uma nova janela para o Universo, podemos encontrar algo novo. Aqui, onde esperávamos encontrar a região onde o jato se forma, obtendo a imagem mais nítida possível, encontramos um tipo de estrutura perpendicular. É como encontrar uma forma muito diferente abrindo a boneca matrioska mais pequena." Além disso, o facto de as imagens mudarem tão rapidamente também surpreendeu os astrónomos. "Os jatos relativísticos mostram movimentos aparentemente superluminais, como uma espécie de ilusão de ótica, mas isto, perpendicular à expetativa, é novo e requer análise cuidadosa," acrescenta Jae-Young Kim.
Thomas Krichbaum, que projetou as observações da fonte em 2016 como investigador principal do projeto, realça a desafiadora interpretação dos dados: "É difícil conciliar o movimento de direção transversal do jato com o simples entendimento de um jato relativista de propagação externa. Isto sugere a presença de instabilidades de propagação do plasma num jato dobrado ou de uma rotação interna do jato." Ele acrescenta: "3C 279 foi a primeira fonte na astronomia a mostrar movimentos superluminais e hoje, quase cinquenta anos depois, ainda nos reserva algumas surpresas."
Diagrama da rede EHT usada para observações em 2017.
Crédito: NRAO/AUI/NSF
Os telescópios que contribuíram para este resultado foram o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), o APEX (Atacama Pathfinder EXperiment), o Telescópio IRAM (Institute for Radio Astronomy in the Millimeter Range) de 30 metros, o Telescópio James Clerk Maxwell, o LMT (Large Milimeter Telescope), o SMA (Submillimeter Array), o SMT (Submillimeter Telescope) e o SPT (South Pole Telescope).
Os telescópios trabalham juntos usando uma técnica chamada VLBI (very long baseline interferometry). Isto sincroniza instalações espalhadas pelo mundo e explora a rotação do nosso planeta para formar um enorme telescópio do tamanho da Terra. O método VLBI permite que o EHT atinja uma resolução de 20 microssegundos de arco - o equivalente a identificar uma laranja na Terra, vista por um astronauta na Lua. A análise de dados, para transformar dados brutos numa imagem, exigiu computadores (ou correlacionadores) específicos, hospedados pelo Instituto Max Planck para Radioastronomia e pelo Observatório Haystack do MIT.
J. Anton Zensus, Diretor do Instituto Max Planck para Radioastronomia e presidente do Conselho da Colaboração EHT, destaca a conquista como um esforço global: "No ano passado, apresentámos a primeira imagem da sombra de um buraco negro. Agora vemos mudanças inesperadas na forma do jato de 3C 279, e ainda não terminámos. Estamos a trabalhar na análise de dados do centro da nossa própria Galáxia, Sgr A*, e de outras galáxias ativas como Centauro A, OJ 287 e NGC 1052. Como dissemos no ano passado: isto é apenas o começo."
A campanha de observação março/abril de 2020 do EHT foi cancelada devido à pandemia de CoViD-19. A Colaboração EHT está determinada, nas etapas seguintes, a fazer novas observações e a analisar dados existentes. Michael Hecht, astrónomo do Observatório Haystack do MIT e Diretor Adjunto do Projeto EHT, conclui: "Vamos agora dedicar toda a nossa atenção à conclusão das publicações científicas dos dados de 2017 e mergulhar na análise dos dados obtidos com a rede aprimorada do EHT em 2018. Esperamos ansiosamente as observações com a rede expandida para 11 observatórios do EHT em março de 2021."
Investigadores obtêm, pela primeira vez, provas fotográficas de jato emergindo da colisão de galáxias
A galáxia Seyfert 1, TXS 2116-077 (à direita), colide com outra galáxia espiral de massa semelhante, criando um jato relativista no centro de TXS. Ambas as galáxias têm NGAs (núcleos galácticos ativos).
Crédito: Vaidehi Paliya
Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Clemson, Carolina do Sul, EUA, em colaboração com colegas internacionais, divulgou a primeira deteção definitiva de um jato relativista emergindo de duas galáxias em colisão - em essência, a primeira prova fotográfica de que a fusão de galáxias pode produzir jatos de partículas carregadas que viajam quase à velocidade da luz.
Além disso, os cientistas descobriram anteriormente que estes jatos podiam ser encontrados em galáxias elípticas, que podem ser formadas na fusão de duas galáxias espirais. Agora, têm uma imagem que mostra a formação de um jato de duas galáxias mais jovens em forma de espiral.
"Pela primeira vez, encontrámos duas galáxias em forma de espiral - ou disco - num percurso de colisão que produziram um jato bebé nascente que acabou de começar a sua vida no centro de uma das galáxias," disse Vaidehi Paliya, ex-investigador de doutoramento de Clemson e autor principal dos resultados relatados na revista The Astrophysical Journal no dia 7 de abril de 2020.
O facto de o jato ser tão jovem permitiu que os cientistas vissem claramente a sua hospedeira.
Segundo o coautor Marco Ajello, as colisões galácticas já foram fotografadas muitas vezes. Mas ele e colegas são os primeiros a capturar a fusão de duas galáxias onde existe um jato totalmente apontado para nós - ainda que muito jovem e, portanto, ainda não suficientemente brilhante para nos cegar.
"Normalmente, um jato emite luz tão poderosa que não podemos ver a galáxia por trás," disse Stefano Marchesi, professor adjunto de física e astronomia de Clemson. "É como tentar olhar para um objeto e alguém apontar uma lanterna brilhante aos nossos olhos. Tudo o que podemos ver é a lanterna. Este jato é menos poderoso, de modo que podemos na verdade ver a galáxia onde nasceu."
Os jatos são dos fenómenos astrofísicos mais poderosos do Universo. Podem emitir mais energia por segundo do que o nosso Sol produzirá durante toda a sua vida. Esta energia está na forma de radiação, como ondas de rádio intensas, raios-X e raios-gama.
"Os jatos são os melhores aceleradores do Universo - muito melhores do que os superaceleradores que temos na Terra," disse Dieter Hartmann, coautor do artigo científico, referindo-se aos colisores usados nos estudos de física de alta energia.
Da direita para a esquerda: os professores de astrofísica Dieter Hartmann e Marco Ajello, da Universidade de Clemson, e o ex-investigador pós-doutorado Vaidehi Paliya, parte da equipa internacional que relatou a primeira deteção definitiva de um jato relativista a emergir da colisão de duas galáxias.
Crédito: Pete Martin, Faculdade de Ciências
Pensa-se que os jatos nascem de galáxias elípticas mais antigas, com um NGA (núcleo galáctico ativo), um buraco negro supermassivo que reside no seu centro. Como ponto de referência, os cientistas pensam que todas as galáxias têm buracos negros supermassivos no centro, mas nem todas têm núcleos galácticos ativos. Por exemplo, o buraco negro supermassivo da nossa Via Láctea está adormecido.
Os cientistas teorizam que os NGAs crescem atraindo gravitacionalmente gás e poeira através de um processo chamado acreção. Mas nem toda esta matéria é acretada para o buraco negro. Algumas das partículas tornam-se aceleradas e são expelidas para fora em feixes estreitos na forma de jatos.
"É difícil retirar gás da galáxia e fazê-lo chegar ao centro," explicou Ajello. "Precisamos de algo para agitar um pouco a galáxia e para que o gás lá chegue. A fusão ou a colisão de galáxias é a maneira mais fácil de movimentar o gás e, se houver movimento suficiente, então o buraco negro supermassivo tornar-se-á extremamente brilhante e poderá desenvolver um jato."
Ajello pensa que a imagem da equipa mostra as duas galáxias, uma galáxia Seyfert 1 conhecida como TXS 2116-077 e outra galáxia de massa semelhante, enquanto colidiam pela segunda vez devido à quantidade de gás presente na imagem.
"Eventualmente, todo o gás será expelido para o espaço e, sem gás, uma galáxia não consegue formar mais estrelas," disse Ajello. "Sem gás, o buraco negro será desligado e a galáxia ficará adormecida."
Daqui a milhares de milhões de anos, a nossa própria Via Láctea fundir-se-á com a vizinha Galáxia de Andrómeda.
"Os cientistas realizaram simulações numéricas detalhadas e previram que este evento acabaria levando à formação de uma galáxia elíptica gigante," disse Paliya. "Dependendo das condições físicas, poderá hospedar um jato relativista, mas isso é no futuro distante."
A equipa capturou a imagem usando um dos maiores telescópios terrestres do mundo, o telescópio ótico e infravermelho Subaru de 8,2 metros localizado no Hawaii. Realizaram observações subsequentes com o GTC (Gran Telescopio Canarias) e com o Telescópio William Herschel na ilha de La Palma, Espanha, bem como com o telescópio espacial de raios-X Chandra da NASA.
Dados da Cassini podem explicar mistério atmosférico de Saturno
Imagem a cores falsas de Saturno, construída a partir de dados obtidos pela sonda Cassini da NASA, que mostra o brilho das auroras situadas a cerca de 1000 km do topo das nuvens da região polar sul do planeta. Está entre as primeiras imagens divulgadas num estudo que identifica imagens que mostram emissões aurorais, de entre todo o catálogo de imagens captadas pelo espectrómetro de mapeamento visual e infravermelho da Cassini.
Crédito: NASA/JPL/ASI/Universidade do Arizona/Universidade de Leicester
As camadas superiores nas atmosferas dos gigantes gasosos - Saturno, Júpiter, Úrano e Neptuno - são quentes, assim como as da Terra. Mas, ao contrário da Terra, o Sol está demasiado longe para explicar as altas temperaturas. A sua fonte de calor tem sido um dos grandes mistérios da ciência planetária.
Uma nova análise de dados da sonda Cassini da NASA encontrou uma explicação viável para o que mantém as camadas superiores de Saturno e, possivelmente, dos outros gigantes gasosos, tão quentes: auroras nos polos norte e sul do planeta. Correntes elétricas, desencadeadas por interações entre ventos solares e partículas carregadas das luas de Saturno, formam auroras e aquecem a atmosfera superior (tal como com as auroras da Terra, o seu estudo informa os cientistas do que está a acontecer na atmosfera do planeta).
O trabalho, publicado no dia 6 de abril na revista Nature Astronomy, é o mapeamento mais completo da temperatura e da densidade da atmosfera superior de um gigante gasoso - uma região que, em geral, tem sido pouco compreendida.
Ao construir uma imagem completa de como o calor circula na atmosfera, os cientistas conseguem entender melhor como as correntes elétricas aurorais aquecem as camadas superiores da atmosfera de Saturno e impulsionam os ventos. O sistema eólico global pode distribuir esta energia, que é inicialmente depositada perto dos polos em direção às regiões equatoriais, aquecendo-as para o dobro da temperatura esperada apenas do aquecimento solar.
A aurora no polo sul de Saturno é visível nesta imagem a cores falsas. O azul representa a aurora; o tom vermelho alaranjado é luz solar refletida. A imagem foi captada pelo UVIS (Ultraviolet Imaging Spectrograph) da Cassini no dia 21 de junho de 2005.
Crédito: NASA/JPL/Universidade do Colorado
"Os resultados são vitais para a nossa compreensão geral das atmosferas superiores planetárias e são uma parte importante do legado da Cassini," disse o autor Tommi Koskinen, membro da equipa UVIS (Ultraviolet Imaging Spectograph) da Cassini. "Ajudam a resolver a questão de porque é que a parte mais alta da atmosfera é tão quente enquanto o resto da atmosfera - devido à grande distância do Sol - é fria."
Gerida pelo JPL da NASA no sul da Califórnia, a Cassini foi uma sonda que observou Saturno por mais de 13 anos antes de esgotar o seu combustível. A missão mergulhou na atmosfera do planeta em setembro de 2017, em parte para proteger a lua Encélado, que a Cassini descobriu ter condições adequadas para a vida. Mas antes da sua queda, a Cassini realizou 22 órbitas ultrapróximas de Saturno, uma etapa chamada Grande Final.
Foi durante o Grande Final que os principais dados foram recolhidos para o novo mapa de temperatura da atmosfera de Saturno. Durante seis semanas, a Cassini teve como alvo várias estrelas brilhantes nas constelações de Orionte e Cão Maior, enquanto passavam por trás de Saturno. À medida que a sonda observava as estrelas a nascer e a porem-se através do planeta gigante, os cientistas analisavam como a luz estelar mudava à medida que passava pela atmosfera.
A medição da densidade da atmosfera deu aos cientistas a informação que precisavam para descobrir as temperaturas (a densidade diminui com a altitude, e a taxa de diminuição depende da temperatura). Descobriram que as temperaturas atingem um pico perto das auroras, indicando que as correntes elétricas aurorais aquecem a atmosfera superior.
E tanto as medições de densidade como de temperatura ajudaram os cientistas a descobrir as velocidades dos ventos. Entender a atmosfera superior de Saturno, onde o planeta encontra o espaço, é fundamental para entender o clima espacial e o seu impacto noutros planetas do nosso Sistema Solar, bem como em exoplanetas em torno de outras estrelas.
Muitas galáxias espirais têm barras que atravessam os seus centros. Pensa-se que mesmo até a nossa Via Láctea tenha uma modesta barra central. A proeminente galáxia espiral barrada NGC 1672, na imagem acima, foi capturada em espetacular detalhe pelo Telescópio Espacial Hubble. São visíveis correntes de poeira escura filamentar, jovens enxames de estrelas azuis e brilhantes, nebulosas vermelhas e brilhantes de emissão de hidrogénio gasoso, uma longa e brilhante barra de estrelas que atravessa o centro e um núcleo ativo que provavelmente contém um buraco negro supermassivo. A luz de NGC 1672 demora cerca de 60 milhões de anos até chegar à Terra e tem um diâmetro de aproximadamente 75.000 anos-luz. NGC 1672, situada na direção da constelação de Dourado, foi estudada com o objetivo de descobrir como uma barra espiral contribui para a formação estelar nas regiões centrais de uma galáxia.
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