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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
  Astroboletim #1724  
  15/09 a 17/09/2020  
     
 
Efemérides

Dia 15/09: 259.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1968, lançamento da soviética Zond 5, tornando-se a primeira sonda a dar uma volta à Lua e a re-entrar na atmosfera da Terra.
Em 2017, termina a missão da sonda Cassini em Saturno, fragmentando-se na atmosfera do planeta.

Observações: O Grande Quadrado de Pégaso encontra-se alto a este depois do cair da noite, apoiado num canto. A partir do canto esquerdo do Grande Quadrado estende-se uma grande linha de três estrelas de segunda magnitude, para baixo e para a esquerda, que assinalam a cabeça, espinha e perna da constelação de Andrómeda (ela é vista de perfil. A linha de três estrelas inclui o canto inferior esquerdo do Quadrado, a sua cabeça).
Para cima e para a esquerda da parte inferior desta linha, encontrará a forma de "W" de Cassiopeia.

Dia 16/09: 260.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1996, lançamento da missão STS-79 do vaivém Atlantis.

Observações: Trânsito de Io, entre as 00:33 e as 02:53.
Trânsito da sombra de Io, netre as 01:45 e as 04:05.
Ocultação de Io, entre as 21:41 e as 23:59.
Eclipse de Io, entre as 22:53 e as 01:14 (já de dia 17).

Dia 17/09: 261.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1789, William Herschel descobre a Lua de Saturno, Mimas.

Em 1976, era apresentado pela NASA o primeiro Space Shuttle (ou vaivém espacial), Enterprise.
Observações: Lua Nova, pelas 12:00.
Trânsito de Io, entre as 19:00 e as 21:22.
Trânsito da sombra de Io, entre as 20:15 e as 22:34.

 
     
 
Curiosidades


Devido à gravidade, a Terra nunca poderá ter uma montanha com mais de 10 km de altitude. Caso não existisse uma gravidade tão forte, os Himalaias já há muito tempo teriam passado esta altura.

 
 
   
Descoberto possível marcador de vida em Vénus
 
Esta imagem artística mostra o nosso planeta vizinho Vénus, onde os cientistas confirmaram a deteção de moléculas de fosfina, aqui representadas na imagem inserida. Estas moléculas foram detetadas nas nuvens altas de Vénus em dados obtidos com o auxílio do Telescópio James Clerk Maxwell e do ALMA, do qual o ESO é parceiro. Há décadas que os astrónomos suspeitam que poderá existir vida nas nuvens altas de Vénus. A deteção de fosfina poderá apontar para uma tal vida "aérea" extraterrestre.
Créditos ESO/M. Kornmesser/L. Calçada & NASA/JPL/Caltech
 

Ontem uma equipa internacional de astrónomos anunciou a descoberta de uma molécula rara — fosfina, ou hidreto de fósforo — nas nuvens de Vénus. Na Terra, este gás só é fabricado de forma industrial ou por micróbios que se desenvolvem em ambientes anaeróbicos, ou seja, sem oxigénio. Há décadas que os astrónomos suspeitam que nas nuvens altas de Vénus poderão existir micróbios — vogando livremente e libertos da superfície abrasadora do planeta mas com capacidade para tolerar acidez muito elevada. A deteção de fosfina poderá apontar para uma tal vida "aérea" extraterrestre.

"Quando descobrimos os primeiros indícios de fosfina no espectro de Vénus, ficámos em choque!", disse a líder da equipa Jane Greaves da Universidade de Cardiff no Reino Unido, a primeira a detetar sinais de fosfina em observações levadas a cabo com o Telescópio James Clerk Maxwell (JCMT), operado pelo Observatório do Leste Asiático no Hawaii. Para confirmar esta descoberta foram usadas 45 antenas do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile, um telescópio muito mais sensível, do qual o ESO é parceiro. Ambas as infraestruturas observaram Vénus a um comprimento de onda de cerca de 1 milímetro, muito mais longo do que o que pode ser visto pelo olho humano — apenas telescópios colocados a grande altitude conseguem detetar estes comprimentos de onda de forma eficaz.

A equipa internacional, que inclui investigadores do Reino Unido, Estados Unidos e Japão, estima que existe fosfina, ou hidreto de fósforo (PH3), em pequenas concentrações nas nuvens de Vénus, apenas cerca de 20 moléculas em cada milhar de milhão. No seguimento destas observações foram feitos cálculos para determinar se estas quantidades poderiam ter origem em processos naturais não biológicos existentes no planeta. Algumas ideias incluíam luz solar, minerais soprados da superfície para a atmosfera, vulcões ou relâmpagos, no entanto, concluiu-se que nenhum destes processos podia criar, nem de perto, a quantidade de fosfina observada; estas fontes não biológicas podem criar, no máximo, uma décima de milésima da quantidade de fosfina observada pelos telescópios em Vénus.

Segundo a equipa, para formar a quantidade de fosfina observada em Vénus, organismos terrestres teriam que trabalhar apenas a 10% do seu máximo de produtividade. Sabe-se que bactérias terrestres criam fosfina retirando fosfato de minerais ou material biológico, acrescentando hidrogénio e finalmente libertando fosfina. Qualquer organismo em Vénus será provavelmente muito diferente dos seus primos terrestres, mas também eles poderão ser a fonte de fosfina na atmosfera do planeta vizinho.

 
Esta imagem artística mostra a superfície e atmosfera de Vénus, assim como as moléculas de fosfina. Estas moléculas flutuam nas nuvens sopradas pelos ventos de Vénus a altitudes que vão dos 55 aos 80 km, absorvendo algumas das ondas milimétricas produzidas a altitudes mais baixas. As moléculas foram detetadas nas nuvens altas de Vénus em dados obtidos com o auxílio do Telescópio James Clerk Maxwell e do ALMA, do qual o ESO é parceiro.
Crédito: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada
 

Apesar da descoberta de fosfina nas nuvens de Vénus ter surgido como uma surpresa, os investigadores estão confiantes da sua deteção. "Para nosso grande alívio, as condições eram as certas para a realização de observações de seguimento com o ALMA, uma vez que Vénus estava num ângulo adequado com a Terra. É verdade que o processamento dos dados foi complicado, já que o ALMA normalmente não procura efeitos subtis em objetos muito brilhantes como Vénus," explica Anita Richards, membro da equipa a trabalhar no Centro Regional do ALMA no Reino Unido e na Universidade de Manchester. "No final, descobrimos que ambas as observações tinham visto a mesma coisa — absorção fraca no comprimento de onda certo para ser gás de fosfina, mesmo na região onde as moléculas são iluminadas por baixo por nuvens mais quentes situadas mais abaixo na atmosfera," acrescenta Greaves, que liderou o estudo publicado hoje na revista Nature Astronomy.

Outro membro da equipa, a portuguesa Clara Sousa Silva do MIT (Massachusetts Institute of Technology) nos Estados Unidos, investigou a fosfina como uma "bioassinatura" de gás de vida anaeróbica em planetas que orbitam outras estrelas, uma vez que a química normal não explica bem este fenómeno. "Descobrir fosfina em Vénus constituiu um verdadeiro bónus. A descoberta levanta muitas questões, tais como é que os organismos poderão sobreviver na atmosfera do planeta vizinho. Na Terra, alguns micróbios conseguem suportar até cerca de 5% de ácido no seu meio — mas as nuvens em Vénus são praticamente só constituídas por ácido," comenta Clara.

A equipa acredita que esta descoberta é bastante significativa, uma vez que pode já descartar muitos outros processos alternativos de formação de fosfina, no entanto reconhece que para confirmar a presença de "vida" é ainda necessário muito trabalho. Apesar das temperaturas rondarem uns simpáticos 30º Celsius nas nuvens altas de Vénus, o meio é extremamente ácido — com cerca de 90% de ácido sulfúrico — o que coloca sérias dificuldades a quaisquer micróbios que aí tentem sobreviver.

Leonardo Testi, astrónomo do ESO e Gestor de Operações do ALMA na Europa, que não participou no estudo, disse: "A produção não biológica de fosfina em Vénus está excluída no que diz respeito ao nosso conhecimento atual da química da fosfina nas atmosferas de planetas rochosos. A confirmação de existência de vida na atmosfera de Vénus constituiria um enorme avanço em astrobiologia; é por isso essencial fazer o seguimento deste intrigante resultado com estudos teóricos e observacionais para excluir a possibilidade de que a fosfina em planetas rochosos possa ter também uma origem química diferente da da Terra."

Mais observações de Vénus e de outros planetas rochosos fora do nosso Sistema Solar, incluindo as obtidas com o futuro ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, poderão ajudar a juntar pistas de como a fosfina se forma nestes corpos e contribuir para a procura de sinais de vida para além da Terra.

// ESO (comunicado de imprensa)
// ALMA (comunicado de imprensa)
// Telescópio James Clerk Maxwell (comunicado de imprensa)
// Real Sociedade Astronómica (comunicado de imprensa)
// Universidade de Manchester (comunicado de imprensa)
// MIT News (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (PDF)
// Fosfina em Vénus - Cientista Jane Greaves explica a descoberta (Real Sociedade Astronómica via YouTube)
// ESOcast 230: Pistas de vida descobertas nas nuvens de Vénus (ESO via YouTube)

 


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Observador

Vénus:
CCVAlg - Astronomia 
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Fosfina:
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Telescópio James Clerk Maxwell:
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ALMA:
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (NAOJ)
ALMA (ESO)
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ELT (Extremely Large Telescope):
ESO
ESO - 2
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ESO:
Página oficial
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Novos dados do Hubble sugerem que falta um ingrediente nas teorias atuais da matéria escura
 
Esta imagem pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra o enxame galáctico massivo MACSJ 1206. Embebidas dentro do enxame estão imagens distorcidas de galáxias distante no plano de fundo, vistas como arcos e características desfocadas. Estas distorções são provocadas pela matéria escura no enxame, cuja gravidade curva e amplia a luz de galáxias mais longínquas, um efeito denominado lente gravitacional. Este fenómeno permite que os astrónomos estudem galáxias remotas que, de outra maneira, seriam demasiado ténues para observar.
Sobrepostas à imagem, concentrações a pequena escala de matéria escura (representadas nesta impressão de artista a azul). A matéria escura é a "cola" invisível que mantém estrelas juntas numa galáxia e constitui a maior parte da matéria no Universo. Estes halos azuis refletem o modo como a matéria escura do enxame galáctico está distribuída, revelada pelos novos resultados do Telescópio Espacial Hubble. Isto foi alcançado por uma equipa de astrónomos que media a quantidade de lentes gravitacionais.
Crédito: NASA, ESA, G. Caminha (Universidade de Groninga), M. Meneghetti (Observatório de Astrofísica e Ciência Espacial de Bolonha), P. Natarajan (Universidade de Yale), equipa CLASH e M. Kornmesser (ESA/Hubble)
 

Observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e do VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile descobriram que algo pode estar a faltar às teorias de como a matéria escura se comporta. Este ingrediente ausente pode explicar a razão porque os investigadores descobriram uma discrepância inesperada entre observações de concentrações de matéria escura numa amostra de enxames de galáxias massivas e simulações teóricas de computador de como a matéria escura deve estar distribuída nos enxames. Os novos achados indicam que algumas concentrações em pequena escala de matéria escura produzem efeitos de lente que são 10 vezes mais fortes do que o esperado.

A matéria escura é a "cola" invisível que mantém estrelas, poeira e gás juntos numa galáxia. Esta substância misteriosa constitui a maior parte da massa de uma galáxia e forma a base da estrutura em grande escala do nosso Universo. Dado que a matéria escura não emite, absorve ou reflete luz, a sua presença só é conhecida por meio da sua atração gravitacional sobre a matéria visível no espaço. Os astrónomos e físicos ainda estão a tentar definir o que é.

Os enxames galácticos, as estruturas mais massivas e recentemente "montadas" do Universo, são também os maiores repositórios de matéria escura. Os enxames são compostos de membros individuais mantidos juntos em grande parte pela gravidade da matéria escura.

"Os enxames de galáxias são laboratórios ideais para estudar se as simulações numéricas do Universo, atualmente disponíveis, reproduzem bem o que podemos inferir das lentes gravitacionais," disse Massimo Meneghetti do INAF - Observatório de Astrofísica e Ciência Espacial de Bolonha, Itália, autor principal do estudo.

"Fizemos muitos testes com os dados deste estudo, e temos a certeza de que esta incompatibilidade indica que algum ingrediente físico está a faltar nas simulações ou no nosso entendimento da natureza da matéria escura," acrescentou Meneghetti.

 
Esta imagem pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra o enxame galáctico massivo MACSJ 1206. Embebidas dentro do enxame estão imagens distorcidas de galáxias distante no plano de fundo, vistas como arcos e características desfocadas. Estas distorções são provocadas pela matéria escura no enxame, cuja gravidade curva e amplia a luz de galáxias mais longínquas, um efeito denominado lente gravitacional. Este fenómeno permite que os astrónomos estudem galáxias remotas que, de outra maneira, seriam demasiado ténues para observar.
Os astrónomos mediram a quantidade de lentes gravitacionais provocadas por este enxame para produzir um mapa detalhado da distribuição da matéria escura. A matéria escura é a "cola" invisível que mantém estrelas juntas numa galáxia e constitui a maior parte da matéria no Universo.
A imagem do Hubble é uma combinação de observações visíveis e infravermelhas obtidas em 2011 pelas câmaras ACS e WFC3.
Crédito: NASA, ESA, G. Caminha (Universidade de Groninga), M. Meneghetti (Observatório de Astrofísica e Ciência Espacial de Bolonha), P. Natarajan (Universidade de Yale) e equipa CLASH
 

"Há uma característica do Universo real que simplesmente não estamos a capturar nos nossos modelos teóricos atuais" acrescentou Priyamvada Natarajan, da Universidade de Yale em Connecticut, EUA, uma das teóricas seniores da equipa. "Isto pode sinalizar uma lacuna na nossa compreensão atual da natureza da matéria escura e das suas propriedades, já que estes dados primorosos permitiram-nos sondar a distribuição detalhada da matéria escura às escalas mais pequenas."

A distribuição da matéria escura em enxames é mapeada medindo a curvatura da luz - o efeito de lente gravitacional - que produzem. A gravidade da matéria escura concentrada em enxames amplia e distorce a luz de objetos de fundo distantes. Este efeito produz distorções nas formas das galáxias de fundo que aparecem nas imagens dos enxames. As lentes gravitacionais também podem frequentemente produzir imagens múltiplas da mesma galáxia distante.

Quanto maior a concentração de matéria escura num enxame, mais dramático será o seu efeito de distorção da luz. A presença de aglomerados de matéria escura em menor escala, associados a galáxias individuais dos enxames, aumenta o nível de distorções. Em certo sentido, o enxame galáctico atua como uma lente de grande escala que possui muitas lentes mais pequenas embutidas.

As imagens nítidas do Hubble foram obtidas pela WFC3 (Wide Field Camera 3) e pela ACS (Advanced Camera for Surveys). Juntamente com os espectros do VLT do ESO, a equipa produziu um mapa de matéria escura preciso e de alta fidelidade. Ao medir as distorções das lentes, os astrónomos puderam rastrear a quantidade e distribuição da matéria escura. Os três enxames de galáxias estudados, MACS J1206.2-0847, MACS J0416.1-2403 e Abell S1063, faziam parte de dois levantamentos do Hubble: o programa Frontier Fields e o programa CLASH (Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble).

Para surpresa da equipa, além dos arcos dramáticos e características alongadas de galáxias distantes produzidas pelas lentes gravitacionais de cada enxame, as imagens do Hubble também revelaram um número inesperado de arcos de menor escala e imagens distorcidas aninhadas perto do núcleo de cada enxame, onde as galáxias mais massivas residem. Os investigadores pensam que as lentes aninhadas são produzidas pela gravidade de concentrações densas de matéria dentro de cada galáxia individual dos enxames. Observações espectroscópicas subsequentes mediram a velocidade das estrelas em órbita de várias galáxias dos enxames para determinar as suas massas.

 
Abell S1063, um enxame galáctico, observado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA como parte do programa Frontier Fields. A grande massa do enxame atua como uma lupa cósmica e amplia galáxias de fundo ainda mais distantes, de modo que tornam-se brilhantes o suficiente para o Hubble observar.
Crédito: NASA, ESA e J. Lotz (STScI)
 

"Os dados do Hubble e do VLT forneceram uma sinergia excelente," partilhou o membro da equipa Piero Rosati da Università degli Studi di Ferrara em Itália, que liderou a campanha espectroscópica. "Fomos capazes de associar as galáxias a cada enxame e de estimar as suas distâncias."

"A velocidade das estrelas deu-nos uma estimativa da massa de cada galáxia individual, incluindo a quantidade de matéria escura," acrescentou o membro da equipa Pietro Bergamini do INAF - Observatório de Astrofísica e Ciência Espacial em Bolonha, Itália.

Combinando imagens do Hubble e espectroscopia do VLT, os astrónomos conseguiram identificar dezenas de galáxias de fundo com múltiplas imagens e lentes. Isto permitiu que "montassem" um mapa bem calibrado e de alta resolução da distribuição de massa da matéria escura em cada enxame.

A equipa comparou os mapas de matéria escura com amostras simuladas de enxames de galáxias com massas semelhantes, localizados aproximadamente às mesmas distâncias. Os enxames no modelo de computador não mostraram nenhum nível de concentração de matéria escura às escalas mais pequenas - as escalas associadas a galáxias individuais dos enxames.

"Os resultados destas análises demonstram ainda mais como as observações e simulações numéricas andam de mãos dadas," disse Elena Rasia, membro da equipa e do INAF - Observatório Astronómico de Trieste, Itália.

"Com simulações cosmológicas avançadas, podemos igualar a qualidade das observações analisadas no nosso artigo, permitindo comparações detalhadas como nunca antes," acrescentou Stefano Borgani da Università degli Studi di Trieste, Itália.

Os astrónomos, incluindo os desta equipa, esperam continuar a investigar a matéria escura e os seus mistérios para finalmente descobrir a sua natureza.

// Hubble/ESA (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Hubble faz descoberta inesperada de matéria escura (NASA Goddard via YouTube)
// Hubble lança luz sobre concentrações a pequena escala de matéria escura (HubbleESA via YouTube)
// Animação de lentes gravitacionais - impressão de artista (HubbleESA via YouTube)

 


Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
14/01/2020 - Huble deteta os mais pequenos aglomerados conhecidos de matéria escura
28/12/2018 - Ténue luz estelar revela distribuição da matéria escura
29/07/2014 - Mapeando matéria escura a 4,5 mil milhões de anos-luz de distância

Notícias relacionadas:
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Matéria escura:
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Lentes gravitacionais:
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Enxames galácticos:
Wikipedia

MACS J0416.1-2403:
Wikipedia

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

VLT:
Página oficial
Wikipedia

ESO:
Página oficial
Wikipedia

 
   
Censo galáctico revela origem das galáxias mais "extremas"

Os astrónomos descobriram que a chave para entender as galáxias com tamanhos "extremos", pequenas ou grandes, pode estar nos seus arredores. Em dois estudos relacionados, uma equipa internacional descobriu que as galáxias que são "ultracompactas" ou "ultradifusas" em relação a galáxias normais de brilho comparável parecem residir em ambientes densos, ou seja, regiões que contêm um grande número de galáxias. Isto levou a equipa a especular que estes objetos "extremos" poderiam ter começado a parecer-se com galáxias normais, mas que depois evoluíram para ter tamanhos invulgares por meio de interações com outras galáxias.

A equipa identificou galáxias ultracompactas e ultradifusas como parte de um censo sem precedentes de galáxias que residem no enxame de Virgem. A investigação usou dados do NGVS (Next Generation Virgo Cluster Survey) obtido pelo CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) usando a MegaCam, uma câmara ótica de campo largo. A uma distância de 50 milhões de anos-luz, Virgem é o enxame galáctico mais próximo da Via Láctea e contém vários milhares de galáxias, a maioria das quais reveladas, pela primeira vez, nos dados do NGVS.

 
Uma imagem de campo largo da região central do enxame de Virgem, medindo 4,4 milhões de anos-luz de cada lado, pelo SDSS (Sloan Digitized Sky Survey). Estão legendadas algumas das galáxias mais brilhantes do enxame, inlcuindo Messier 87, ou M87, que está perto do centro do enxame. As inserções mostram imagens profundas de duas galáxias estruturalmente extremas, obtidas com a MegaCam acoplada ao CFHT como parte do levantamento NGVS. Uma anã ultracompacta está na "mira" da inserção mais abaixo, com uma galáxia ultradifusa na inserção de cima. Estas galáxias são quase 1000 vezes mais ténues do que as galáxias brilhantes visíveis na imagem. Embora as galáxias compactas e as galáxias difusas contenham mais ou menos o mesmo número de estrelas, e o seu brilho total seja idêntico, diferem em termos de área por mais de 20.000. As barras de escala de cada inserção representam uma distância de 10.000 anos-luz.
Crédito: SDSS, CFHT e equipa NGVS
 

Os astrónomos descobriram galáxias anãs ultracompactas (GAUs) há um quarto de século e essas são as galáxias mais densas conhecidas no Universo. Teorias concorrentes descrevem as galáxias anãs ultracompactas como grandes enxames de estrelas ou como remanescentes de galáxias maiores que foram despojadas dos seus invólucros estelares.

"Encontrámos centenas de GAUs no vizinho enxame galáctico de Virgem, e pelo menos algumas delas parecem ter começado as suas vidas como galáxias maiores," disse o Dr. Chengze Liu da Universidade Jiao Tong de Xangai, autor principal do primeiro estudo.

Apesar das GAUs serem semelhantes em aparência a grandes enxames de estrelas, várias GAUs neste estudo foram encontradas com invólucros estelares ténues em torno do núcleo compacto central. Estes invólucros podem ser os últimos vestígios de uma galáxia que foi gradualmente removida pelas forças gravitacionais de marés de galáxias vizinhas. Além disso, descobriu-se que as GAUs habitam preferencialmente as regiões do enxame de Virgem com as maiores densidades de galáxias. Juntas, estas evidências apontam para uma transformação induzida pelo meio ambiente como sendo responsável pela produção de algumas GAUs.

As galáxias ultradifusas (GUs) são um mistério na outra extremidade do espectro de tamanho. São muito maiores e mais difusas do que galáxias típicas com brilho idêntico. Algumas teorias sugerem que as galáxias ultradifusas são galáxias massivas cujo gás - combustível para a sua formação estelar - foi removido antes que muitas estrelas pudessem formar-se. Outras sugerem que já foram galáxias normais que se tornaram mais difusas por meio de fusões e interações.

"Descobrimos que as GUs no enxame de Virgem estão mais concentradas em direção ao núcleo denso do enxame, indicando que um ambiente denso pode ser importante para a sua formação," disse o Dr. Sungsoon Lim da Universidade de Tampa, autor principal do segundo estudo. "A diversidade nas suas propriedades indica que, embora nenhum processo singular tenha dado origem a todos os objetos dentro da classe de GUs, pelo menos algumas destas GUs têm aparências que sugerem que a sua natureza difusa se deve a interações de marés ou à fusão de galáxias de baixa massa."

Outro mistério é que algumas GUs continham populações significativas de enxames globulares. "Os intensos eventos de formação estelar necessários para produzir enxames globulares geralmente tornam uma galáxia menos difusa, em vez de mais difusa, de modo que compreender como vemos enxames globulares em GUs é um desafio interessante," disse o professor Eric Peng do Instituto Kavli para Astronomia e Astrofísica da Universidade de Pequim, coautor de ambos os estudos.

"Para encontrar galáxias que são realmente invulgares, primeiro precisamos de entender as propriedades das chamadas galáxias normais," disse o Dr. Patrick Côté do HAARC (Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Center) do NRC (National Research Council), Canadá, autor dos dois estudos. "O NGVS fornece a visão mais profunda e completa de toda a população de galáxias do enxame de Virgem, permitindo-nos encontrar as galáxias mais compactas e difusas, avançando a nossa compreensão de como se encaixam no quadro geral da formação galáctica."

Os resultados destas investigações foram apresentados em dois artigos publicados recentemente na revista The Astrophysical Journal.

// CFHT (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico #1 (arXiv.org)
// Artigo científico #2 (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico #2 (arXiv.org)

 


Saiba mais

Enxame de Virgem:
SEDS
Wikipedia

Enxames galácticos:
Wikipedia

Galáxias anãs ultracompactas:
Wikipedia

Galáxias ultradifusas:
Wikipedia

Observatório do Canadá-França-Hawaii (CFHT):
Página oficial
Wikipedia

 
   
Exoplanetas ricos em carbono podem ser feitos de diamantes
 
Ilustração de um planeta rico em carbono com diamante e sílica como minerais principais. A água pode converter um planeta de carboneto num planeta rico em diamantes. No interior, os principais minerais seriam diamante e sílica (camada com cristais na imagem).O núcleo (azul escuro) poderia ser uma liga de ferro-carbono.
Crédito: Shim/Universidade Estatal do Arizona/Vecteezy
 

À medida que missões como o Telescópio Espacial Hubble, TESS e Kepler da NASA continuam a fornecer informações sobre as propriedades dos exoplanetas (planetas em torno de outras estrelas), os cientistas são cada vez mais capazes de descobrir o aspeto destes planetas, a sua composição e se podem ser habitáveis ou mesmo habitados.

Num novo estudo publicado recentemente na revista The Planetary Science Journal, uma equipa de investigadores da Universidade Estatal do Arizona e da Universidade de Chicago determinou que alguns exoplanetas ricos em carbono, dadas as circunstâncias certas, podem ser feitos de diamantes e sílica.

"Estes exoplanetas são diferentes de tudo no nosso Sistema Solar," disse o autor principal Harrison Allen-Sutter da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade Estatal do Arizona.

Formação exoplanetária diamante

Quando as estrelas e os planetas se formam, fazem-no a partir da mesma nuvem de gás, de modo que as suas composições são semelhantes. Uma estrela com uma proporção carbono para oxigénio mais baixa terá planetas como a Terra, compostos de silicatos e óxidos com um conteúdo muito pequeno de diamante (o conteúdo de diamante da Terra é de cerca de 0,001%).

Mas os exoplanetas em torno de estrelas com uma proporção de carbono para oxigénio mais alta do que o nosso Sol têm maior probabilidade de serem ricos em carbono. Allen-Sutter e os coautores Emily Garhart, Kurt Leinenweber e Dan Shim da Universidade Estatal do Arizona, com Vitali Prakapenka e Eran Greenberg da Universidade de Chicago, levantaram a hipótese de que estes exoplanetas ricos em carbono podiam converter-se para diamante e silicato, caso a água (que é abundante no Universo) estivesse presente, criando uma composição rica em diamantes.

 
Um planeta de carbono inalterado (esquerda) transforma-se de um manto dominado por carboneto num manto dominado por sílica e diamante (direita). A reação também produz metano e hidrogénio.
Crédito: Harrison/Universidade Estatal do Arizona
 

"Bigornas" de diamante e raios-X

Para testar esta hipótese, a equipa de investigação precisava de imitar o interior de exoplanetas de carboneto usando alta temperatura e alta pressão. Para tal, usaram células de bigorna de diamante de alta pressão no Laboratório para Materiais Terrestres e Planetários do coautor Shim.

Primeiro, imergiram carboneto de silício em água e comprimiram a amostra entre os diamantes a uma pressão muito alta. De seguida, para monitorizar a reação entre o carboneto de silício e a água, realizaram um aquecimento a laser no Laboratório Nacional Argonne, no estado norte-americano do Illinois, obtendo medições de raios-X enquanto o laser aquecia a amostra em altas pressões.

Como previram, com alta temperatura e pressão, o carboneto de silício reagiu com a água e transformou-se em diamantes e sílica.

Habitabilidade e inabitabilidade

Até agora, não encontrámos vida noutros planetas, mas a busca continua. Os cientistas planetários e os astrobiólogos estão a usar instrumentos sofisticados no espaço e na Terra para encontrar planetas com as propriedades certas e a localização certa em torno das suas estrelas onde a vida poderia existir.

No entanto, para os planetas ricos em carbono, que são o foco deste estudo, provavelmente não têm as propriedades necessárias para a vida.

Embora a Terra seja geologicamente ativa (um indicador de habitabilidade), os resultados deste estudo mostram que os planetas ricos em carbono são demasiado rígidos para serem geologicamente ativos e esta ausência de atividade geológica pode tornar a composição atmosférica inabitável. As atmosferas são críticas para a vida, pois fornecem-nos ar para respirar, proteção do ambiente hostil do espaço e até mesmo pressão para permitir água no estado líquido.0

"Independentemente da habitabilidade, esta é uma etapa adicional para nos ajudar a compreender e a caracterizar as nossas observações cada vez mais detalhadas dos exoplanetas," disse Allen-Sutter. "Quanto mais aprendermos, melhor seremos capazes de interpretar novos dados de missões futuras como a do Telescópio Espacial James Webb e do Telescópio Nancy Grace Roman, para entender os mundos para lá do nosso próprio Sistema Solar."

// Universidade Estatal do Arizona (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Planetary Science Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


Saiba mais

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

Diamante:
Wikipedia
"Bigorna" de diamante (Wikipedia)

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
ESA
Wikipedia

RST ([Nancy Grace] Roman Space Telescope, anteriormente WFIRST):
NASA
Wikipedia

 
   
Álbum de fotografias - M2-9: Asas de uma Nebulosa da Borboleta
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Arquivo do HubbleNASAESA - Processamento: Judy Schmidt
 
Será que as estrelas são mais apreciadas pela sua arte depois da sua morte? Na verdade, as estrelas costumam criar as suas telas mais artísticas durante a sua morte. No caso de estrelas de baixa massa como o nosso Sol e M2-9 na imagem em destaque, as estrelas transformam-se de normais para anãs brancas, lançando para fora as suas camadas gasosas exteriores. O gás gasto forma frequentemente uma impressionante exibição chamada de nebulosa planetária que se desvanece gradualmente ao longo de milhares de anos. M2-9, uma nebulosa planetária em forma de borboleta a cerca de 2100 anos-luz de distância, tem asas que contam uma história estranha, mas incompleta. No centro, duas estrelas orbitam dentro de um disco gasoso com 10 vezes o tamanho da órbita de Plutão. O invólucro expelido da estrela moribunda irrompe a partir do disco criando a aparência bipolar. Muito permanece desconhecido sobre os processos físicos que provocam nebulosas planetárias.
 
   
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