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  Astroboletim #1769  
  19/02 a 22/02/2021  
     
 
Efemérides

Dia 19/02: 50.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1473, nascia Nicolau Copérnico, conhecido como o fundador da Astronomia Moderna.

No ano de 1530, completa e anuncia ao mundo o seu grande trabalho "De Revolutionibus", que explica que a Terra roda sobre o seu próprio eixo uma vez por dia e viaja à volta do Sol anualmente.
Em 1924, Edwin Hubble escreve a Harlow Shapley: "Estará interessado em saber que encontrei uma variável Cefeida na Nebulosa de Andrómeda" (a atualmente conhecida "Galáxia de Andrómeda"). 
Em 2002, a sonda Mars Odyssey começava a mapear a superfície de Marte.
Observações: Lua em Quarto Crescente, pelas 18:47.
A Lua brilha entre Aldebarã e as Plêiades. A Lua Crescente de fevereiro está sempre na sua vizinhança.

Dia 20/02: 51.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1962, o astronauta John Glenn, a bordo da nave Friendship 7, orbita a Terra 3 vezes em 4 horas e 55 minutos, no âmbito do programa Mercury.

Em 1965, a sonda Ranger 8 despenha-se sobre a Lua após uma missão bem-sucedida a fotografar locais para a alunagem das missões Apollo.
Em 1986, a União Soviética lança a estação espacial Mir. Permanecendo em órbita durante 15 anos, é tripulada durante 10.
Em 2013, é descoberto o exoplaneta mais pequeno até à data, Kepler-37b, com um raio pouco maior que o da Lua.
Observações: Aviste agora Aldebarã, que se encontra por baixo da Lua.

Dia 21/02: 52.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1556 nascia Sethus Calvisius, astrónomo alemão que na sua obra "Opus Chronologicum" expôs um sistema baseado em registos de quase 300 eclipses.
Em 1901 é observada a primeira brilhante nova do século XX.

É também a primeira a ser estudada espectralmente e fotometricamente, atingindo uma magnitude de 0,2 a 23 de fevereiro. O astrónomo amador T. D. Anderson foi o seu primeiro observador. Durante o declínio de brilho, mais ou menos 100 dias, este flutuou com um período de 4 dias e uma amplitude de magnitude e meia.
Em 1972, a sonda soviética Luna 20 aterra na Lua.
Observações: Orionte está mais alto a sul por volta das 20 horas, parecendo mais pequeno do que provavelmente nos lembramos do início do inverno, quando estava mais baixo. Está a ver o efeito da "ilusão da Lua". As constelações, não apenas a Lua, parecem maiores quando estão baixas perto do horizonte.
Sob os pés de Orionte, e agora para a direita de Sirius, esconde-se Lebre. Tal como Cão Maior, esta é uma constelação que, quando juntamos os pontos, se parece realmente com o que é suposto ser. É um coelhinho agachado, em que o seu nariz aponta para baixo e para a direita, as suas ténues orelhas estendem-se para cima em direção a Rigel (o pé mais brilhante de Orionte) e o seu corpo fica para a esquerda. As suas estrelas mais brilhantes, Alpha e Beta Leporis de terceira magnitude, formam a parte de frente e a parte de trás do seu pescoço.

Dia 22/02: 53.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1632 era publicado o "Diálogo sobre os dois grandes sistemas do mundo" de Galileu.
Em 1824 nascia Pierre Janssen, astrónomo francês que, juntamente com o cientista inglês Joseph Norman Lockyer, é creditado com a descoberta da natureza gasosa da cromosfera solar e, com alguma justificação, o elemento hélio.
Em 1857 nascia Heinrich Hertz, físico alemão que clarificou e expandiu a teoria eletromagnética da luz de James Clerk Maxwell.

Foi o primeiro a provar conclusivamente a existência de ondas eletromagnéticas ao construir instrumentos para transmitir e receber pulsos de rádio. A unidade científica da frequência tem o nome "hertz" em sua honra. 
Em 1995, o cosmonauta Valeri Polyakov regressa à Terra depois de quebrar o recorde do maior tempo passado na estação espacial Mir: 438 dias.
Observações: Já comparou atentamente as cores de Betelgeuse, de Aldebarã e de Marte? Este inverno tem uma boa oportunidade para o fazer! Será que consegue detetar qualquer diferença nas suas cores?
Betelgeuse é a estrela do canto superior esquerdo do brilhante padrão de Orionte, alta a sul ao início da noite. Aldebarã fica a dois punhos à distância do braço esticado para a direita de Betelgeuse. Marte está agora à mesma distância, mas para a direita e um pouco para baixo de Aldebarã.
Consegue ver cores diferentes entre as duas estrelas? Aldebarã é do tipo espectral K5 III, regularmente chamada de gigante "laranja", enquanto Betelgeuse, do tipo espectral M1-M2 Ia, é normalmente chamada supergigante "vermelha". As suas temperaturas são efetivamente ligeiramente diferentes: 3900 e 3600 K, respetivamente.
Marte, entretanto, parece mais amarelado do que qualquer das duas estrelas.
Uma complicação: Betelgeuse é mais brilhante do que os outros dois astros e, para o olho humano, as cores dos objetos brilhantes parecem, falsamente, dessaturadas: parecem mais pálidas (mais brancas) do que realmente são. Pode ter uma ideia mais correta das cores das estrelas brilhantes desfocando-as um bocado para "alargar" a sua luz numa área maior da sua retina.

 
 
   
Rover Perseverance da NASA pousa em segurança no Planeta Vermelho

O maior e mais avançado rover que a NASA enviou a outro mundo pousou em Marte ontem, após uma jornada de 203 dias percorrendo 472 milhões de quilómetros. A confirmação do pouso bem-sucedido foi anunciada no controle da missão no JPL da NASA, no sul do estado norte-americano da Califórnia, às 20:55 (hora portuguesa).

Repleta de tecnologia inovadora, a missão Mars 2020 foi lançada no dia 30 de julho de 2020, a partir da Estação da Força Aérea em Cabo Canaveral, Flórida. A missão do rover Perseverance assinala um primeiro ambicioso passo no esforço de recolher amostras de Marte e enviá-las à Terra.

"Esta aterragem é um daqueles momentos cruciais para a NASA, para os EUA e para a exploração espacial globalmente - quando sabemos que estamos à beira de novas descobertas e a 'afiar os nossos lápis', por assim dizer, para reescrever os livros escolares," disse o administrador interino da NASA Steve Jurczyk. "A missão Perseverance incorpora o espírito da nossa nação de perseverar mesmo nas situações mais desafiadoras, inspirando e fazendo avançar a ciência e a exploração. A própria missão personifica o ideal humano de perseverar em direção ao futuro e vai ajudar-nos a preparar a exploração humana do Planeta Vermelho na década de 2030."

 
Membros do equipa do rover Perseverance da NASA observam, no controle da missão, à chegada das primeiras imagens breves momentos após terem recebido o sinal de pouso bem-sucedido em Marte, dia 18 de fevereiro de 2021. O rover vai caracterizar a geologia e o clima passado do planeta, pavimentar o caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho, e será também a primeira missão a recolher amostras para envio posterior para a Terra.
Crédito: NASA/Bill Ingalls
 

Com mais ou menos o tamanho de um carro, o geólogo e astrobiólogo robótico de 1026 kg passará várias semanas em testes antes de começar a sua investigação científica de dois anos na Cratera Jezero de Marte. Embora o rover vá investigar as rochas e sedimentos do antigo leito e delta do rio de Jezero a fim de caracterizar a geologia e o clima passado da região, uma parte fundamental da sua missão é a astrobiologia, incluindo a busca por sinais de vida microbiana antiga. Para o efeito, a campanha MSR (Mars Sample Return), que está a ser planeada pela NASA e pela ESA, permitirá que os cientistas na Terra estudem amostras recolhidas pelo Perseverance para procurar por sinais definitivos de vida passada usando instrumentos demasiado grandes e complexos para enviar para o Planeta Vermelho.

"Graças aos eventos emocionantes de hoje, as primeiras amostras pristinas de locais cuidadosamente documentados noutro planeta estão mais perto de serem enviadas para a Terra," disse Thomas Zurbuchen, administrador associado para ciência da NASA. "O Perseverance é o primeiro passo para enviar para a Terra rochas e rególito de Marte. Não sabemos o que estas amostras pristinas de Marte nos dirão. Mas o que nos podem dizer é monumental - incluindo que a vida pode ter existido para lá da Terra."

Com cerca de 45 km em diâmetro, a Cratera Jezero fica na orla oeste de Isidis Planitia, uma bacia de impacto gigante para norte do equador marciano. Os cientistas determinaram que há 3,5 mil milhões de anos a cratera tinha o seu próprio delta de rio e estava cheia de água.

O sistema energético que fornece eletricidade e calor ao Perseverance ao longo da sua exploração da Cratera Jezero é um MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator). O Departamento de Energia dos EUA forneceu-o à NASA por meio de uma parceria contínua para desenvolver sistemas energéticos para aplicações espaciais civis.

Equipado com sete instrumentos científicos primários, o maior número de câmaras já enviadas a Marte e o seu requintadamente complexo sistema de armazenamento de amostras - o primeiro do seu tipo enviado para o espaço -, o rover Perseverance irá examinar a região de Jezero em busca de restos fossilizados de antiga vida microscópica marciana, recolhendo amostras pelo caminho.

"O Perseverance é o geólogo robótico mais sofisticado alguma vez construído, mas a verificação de vida microscópica passada carrega com ela um enorme ónus da prova," disse Lori Glaze, diretora da Divisão de Ciência Planetária da NASA. "Embora possamos aprender muito com os grandes instrumentos que temos a bordo do rover, poderá muito bem exigir os laboratórios e instrumentos muito mais capazes que temos na Terra para dizer se as nossas amostras contêm evidências de que Marte já abrigou vida."

Preparando o caminho para as missões humanas

"Aterrar em Marte é sempre uma tarefa incrivelmente difícil e estamos orgulhosos de continuar a construir sobre os nossos sucessos passados," disse Michael Watkins, Diretor do JPL. "Mas, enquanto o Perseverance avança esse sucesso, este rover também está a desbravar o seu próprio caminho e a enfrentar novos desafios à superfície. Nós construímos o rover não apenas para pousar, mas para encontrar e recolher as melhores amostras científicas para enviar para a Terra, e o seu incrivelmente complexo sistema de amostragem e autonomia não apenas permitem a realização desta missão, como também preparam o terreno para futuras missões robóticas e tripuladas."

O conjunto de sensores MEDLI2 (Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2) recolheu dados sobre a atmosfera de Marte durante a entrada, e o sistema TRN (Terrain-Relative Navigation) guiou autonomamente a nave durante a sua descida final. Espera-se que os dados de ambos ajudem futuras missões humanas a pousar noutros mundos com mais segurança e cargas úteis maiores.

À superfície de Marte, os instrumentos científicos do Perseverance terão a oportunidade de brilhar cientificamente. O Mastcam-Z é um par de câmaras científicas com zoom no mastro de sensoriamento remoto do Perseverance, ou cabeça, que cria panoramas coloridos 3D de alta resolução da paisagem marciana. Também localizada no mastro, a SuperCam usa um laser pulsado para estudar a química das rochas e sedimentos e tem o seu próprio microfone para ajudar os cientistas a melhor entender as propriedades das rochas, incluindo a sua dureza.

Localizados no final do braço robótico do rover, o PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) e o SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) vão trabalhar juntos para recolher dados da geologia de Marte. O PIXL vai usar um feixe de raios-X e uma suite de sensores para "mergulhar" na química elementar das rochas. O laser ultravioleta e o espectrómetro do SHERLOC, juntamente com o seu WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering), vão estudar as superfícies das rochas, mapeando a presença de certos minerais e moléculas orgânicas, que são os blocos de construção baseados em carbono da vida na Terra.

O chassis do rover também abriga três instrumentos científicos. O RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment) é o primeiro radar de penetração do solo à superfície de Marte e será usado para determinar como diferentes camadas da superfície marciana se formaram ao longo do tempo. Os dados podem ajudar a pavimentar o caminho para futuros sensores que procuram depósitos de água gelada subterrânea.

Também de olho nas futuras explorações do Planeta Vermelho, a demonstração tecnológica MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) vai tentar fabricar oxigénio a partir do fino ar - a atmosfera ténue e principalmente de dióxido de carbono do Planeta Vermelho. O instrumento MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) do rover, que tem sensores no mastro e no chassis, fornecerá informações importantes sobre a meteorologia, clima e poeira de Marte nos dias de hoje.

Atualmente preso à barriga do Perseverance, o pequeno helicóptero marciano Ingenuity é uma demonstração de tecnologia que tentará o primeiro voo controlado e motorizado noutro planeta.

Os engenheiros do projeto e os cientistas vão agora colocar o Perseverance à prova, testando todos os instrumentos, subsistemas e sub-rotinas durante o próximo mês ou dois. Só então colocarão o helicóptero à superfície para a fase de teste de voo. Se for bem-sucedido, o Ingenuity pode acrescentar uma dimensão aérea à exploração do Planeta Vermelho, no qual helicópteros servem como batedores ou fazem entregas para futuros astronautas longe da sua base.

Assim que os voos de teste do Ingenuity fiquem concluídos, a busca do rover por evidências de vida microbiana passada começará a sério.

"O Perseverance é mais do que um rover, e mais do que esta coleção incrível de homens e mulheres que o construíram e nos trouxeram até aqui," disse John McNamee, gerente do projeto Mars 2020 da missão do rover Perseverance no JPL. "É ainda mais do que os 10,9 milhões de pessoas que se inscreveram para fazer parte da nossa missão. Esta missão é sobre o que os humanos podem alcançar quando perseveram. Nós chegámos até aqui. Agora, vejam-nos seguir em frente."

 
A primeira imagem enviada pelo Perseverance da superfície de Marte, meros momentos depois da equipa do controle da missão ter recebido o sinal de pouso bem-sucedido.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
 

Mais sobre a missão

Um objetivo principal da missão do Perseverance em Marte é a investigação astrobiológica, incluindo a busca por sinais de vida microbiana antiga. O rover vai caracterizar a geologia do planeta e o clima passado e será a primeira missão a recolher e a armazenar rochas e rególito marciano, abrindo caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho.

As missões subsequentes da NASA, em cooperação com a ESA, vão enviar naves a Marte para recolher estas amostras armazenadas à superfície e trazê-las para a Terra para uma análise mais profunda.

A missão Mars 2020 do rover Perseverance faz parte da abordagem da exploração Lua a Marte da NASA, que inclui as missões Artemis à Lua que vão ajudar a preparar a exploração humana do Planeta Vermelho.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Caltech (comunicado de imprensa)
// Stream da NASA sobre a chegada do Perseverance a Marte (NASA via YouTube)

 


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Cobertura da missão do rover Perseverance pelo CCVAlg - Astronomia:
09/02/2021 - Rover Perseverance a poucos dias de pousar em Marte
10/11/2020 - Estudo mostra a dificuldade em encontrar evidências de vida em Marte
31/07/2020 - Missão do rover Perseverance a caminho do Planeta Vermelho
30/06/2020 - Aproxima-se o lançamento do rover Perseverance
29/05/2020 - O detetive a bordo do rover Perseverance
19/11/2019 - Rover Mars 2020 vai procurar fósseis microscópicos
15/02/2019 - Sonda MAVEN vai diminuir a sua órbita em preparação para o rover 2020 da NASA
15/05/2018 - NASA planeia levar um helicóptero até Marte
29/05/2018 - Rochas marcianas podem conter sinais de vida

Marte:
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Dois exoplanetas "retrógrados" num sistema estelar múltiplo

Num artigo publicado recentemente no conceituado periódico Proceedings of the National Academy of Sciences, um grupo de investigadores liderados por Maria Hjorth e Simon Albrecht do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus publicou a descoberta de um sistema exoplanetário muito especial. Dois exoplanetas estão a orbitar "ao contrário" em torno da sua estrela. Esta surpreendente arquitetura orbital foi provocada pelo disco protoplanetário - no qual os dois planetas se formaram - sendo inclinado pela segunda estrela neste sistema.

Maria Hjorth explica: "Encontrámos um sistema planetário muito intrigante. Existem dois planetas que orbitam em torno da estrela quase na direção oposta à rotação da estrela em torno de si própria. Isto é diferente do nosso próprio Sistema Solar, onde todos os planetas giram na mesma direção da rotação do Sol."

 
Ilustração do sistema exoplanetário K2-290. A estrela central (centro) tem dois planetas e uma estrela companheira (em cima à direita). Os dois planetas orbitam a estrela central quase na direção oposta à da rotação da estrela. O planeta interior, com cerca de 75% do tamanho de Neptuno, orbita a estrela a cada nove dias. O maior planeta, do tamanho de Júpiter, requer mais de 48 dias para completar uma órbita, ainda mais veloz do que Mercúrio no nosso Sistema Solar com a sua órbita de 88 dias.
Crédito: Christoffer Grønne/Universidade de Aarhus
 

Joshua Winn da Universidade de Princeton continua: "Este não é o primeiro caso conhecido de um sistema planetário 'retrógrado' - os primeiros foram avistados há mais de 10 anos. Mas este é um caso raro em que pensamos saber o que provocou o desalinhamento drástico, e a explicação é diferente do que os investigadores assumiram que poderia ter acontecido nos outros sistemas."

A coautora Rebekah Dawson da Universidade Estatal da Pensilvânia, EUA, acrescenta: "Em qualquer sistema planetário, pensa-se que os planetas se formam num disco circular e giratório de material que orbita em torno da jovem estrela durante alguns milhões de anos após o nascimento da própria estrela, o chamado disco protoplanetário. Normalmente, o disco e a estrela giram da mesma maneira. No entanto, se houver uma estrela vizinha ('vizinha' significa em astronomia até mais ou menos um ano-luz), a força gravitacional desta estrela companheira pode inclinar o disco."

John Zannazzi da Universidade de Toronto, Canadá, continua: "A física subjacente está ligada ao comportamento que um pião exibe, quando a sua rotação diminui e o próprio eixo começa a girar em forma de cone."

O cenário foi teorizado em 2012 e agora esta equipa de investigação encontrou o primeiro sistema onde este processo ocorreu. Teruyuki Hirano do Instituto de Tecnologia de Tóquio é um dos cientistas e comenta: "Depois que descobrimos o sistema K2-290, percebemos que este sistema é ideal para testar esta teoria, pois não é orbitado apenas por dois planetas, mas também contém duas estrelas. Portanto, logicamente, a próxima etapa seria estudar o sistema em mais detalhe e, de facto, ganhámos a lotaria."

Emil Knudstrup, estudante de doutoramento da Universidade de Aarhus, acrescenta: "A ideia de que os planetas viajam em órbitas totalmente desalinhadas fascinou-me ao longo do meu percurso universitário. Uma coisa é prever a existência destas órbitas incríveis, tão diferentes do que vemos no nosso Sistema Solar. Outra é participar na sua descoberta! Também fascinante é a ideia de que uma estrutura tão enorme quanto um disco protoplanetário é governada por uma física semelhante à de um pião."

 
Um disco protoplanetário que foi inclinado quase 180º antes da formação planetária.
Crédito: Christoffer Grønne
 

Uma implicação da descoberta é que não podemos mais assumir que as condições iniciais da formação planetária exigem alinhamentos entre a rotação estelar e as órbitas planetárias. É importante ressaltar que enquanto outras teorias que visam explicar os desalinhamentos em sistemas exoplanetários tendem a funcionar melhor em grandes planetas como Júpiter em órbitas de período curto, o mecanismo de inclinação do disco aplica-se a planetas de qualquer tamanho. Poderá haver outro mundo parecido com a Terra, por exemplo, que viaja pelos polos norte e sul da sua estrela natal.

"Acho os nossos resultados encorajadores, pois significa que encontrámos outro aspeto da arquitetura de sistemas onde estes mostram uma variedade fascinante de configurações," conclui Simon Albrecht do Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus. "Como será que a astronomia se teria desenvolvido cá na Terra se a situação aqui fosse semelhante à de K2-290 - então Galileu teria visto as manchas solares a moverem-se na direção oposta à órbita da Terra em torno do Sol. Qual teria sido a sua explicação para tal coisa?"

// Centro de Astrofísica Estelar da Universidade de Aarhus (comunicado de imprensa)
// Telescópio Subaru (comunicado de imprensa)
// Fundação Galileo Galilei - INAF (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Proceedings of the National Academy of Sciences)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


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Notícias relacionadas:
EurekAlert!
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K2-290:
Exokyoto
Open Exoplanet Catalogue
K2-290 b (NASA)
K2-290 b (Exoplanet.eu)
K2-290 c (NASA)
K2-290 c (Exoplanet.eu)

Movimento retrógrado:
Wikipedia

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

Telescópio Espacial Kepler:
NASA (página oficial)
K2 (NASA)
Arquivo de dados do Kepler
Arquivo de dados da missão K2
Wikipedia

Telescópio Subaru:
NAOJ
Wikipedia

TNG (Telescopio Nazionale Galileo):
INAF
Wikipedia

VLT:
Página oficial
VISIR (ESO)
Wikipedia

 
   
Hubble descobre concentração de buracos negros pequenos

Os cientistas esperavam encontrar um buraco negro de massa intermédia no coração do enxame globular NGC 6397, mas ao invés encontraram aí escondidas evidências de uma concentração de buracos negros mais pequenos. Novos dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA levaram à primeira medição da extensão de uma coleção de buracos negros num enxame globular de núcleo colapsado.

Os enxames globulares são sistemas estelares extremamente densos, nos quais as estrelas estão muito juntas. São também tipicamente muito antigos - o enxame globular que é o foco deste estudo, NGC 6397, é quase tão antigo quanto o próprio Universo. Reside a 7800 anos-luz de distância, tornando-o um dos enxames globulares mais próximos da Terra. Por causa do seu núcleo muito denso, é conhecido como um enxame de núcleo colapsado.

 
Esta antiga "caixa de joias" estelar, de nome NGC 6397, brilha com a luz de centenas de milhares de estrelas. Os astrónomos usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA para determinar a distância do enxame em 7800 anos-luz. NGC 6397 é um dos enxames globulares mais próximos da Terra.
As estrelas azuis do enxame estão perto do final das suas vidas. Estas estrelas esgotaram o seu combustível de hidrogénio que a faz brilhar. Agora estão a converter hélio em energia nos seus núcleos, que se funde a temperaturas mais altas e parece azul.
O brilho avermelhado é das estrelas gigantes vermelhas que consumiram o seu combustível de hidrogénio e cresceram em tamanho.
A miríade de objetos pequenos e esbranquiçados incluem estrelas como o nosso Sol.
Esta imagem é uma composição de exposições obtidas entre julho de 2004 e junho de 2005 com o instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble. A equipa de investigação usou o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble para medir a distância do enxame.
Crédito: NASA, ESA e T. Brown e S. Casertano (STScI); reconhecimento: NASA, ESA e J. Anderson (STScI)
 

Quando Eduardo Vitral e Gary A. Mamon do Instituto de Astrofísica de Paris decidiram estudar o núcleo de NGC 6397, esperavam encontrar evidências de um buraco negro de massa intermédia. Estes são mais pequenos do que os buracos negros supermassivos que ficam nos núcleos de grandes galáxias, mas maiores do que os buracos negros de massa estelar formados pelo colapso de estrelas massivas. Os buracos negros de massa intermédia são o tão procurado "elo perdido" na evolução dos buracos negros e a sua mera existência é muito debatida, embora alguns candidatos já tenham sido encontrados.

Para procurar o buraco negro de massa intermédia, Vitral e Mamon analisaram as posições e velocidades das estrelas do enxame. Fizeram-no usando estimativas anteriores dos movimentos próprios das estrelas a partir de imagens do enxame obtidas pelo Hubble ao longo de vários anos, além dos movimentos próprios fornecidos pelo observatório espacial Gaia da ESA, que mede com precisão as posições, distâncias e movimentos de estrelas. O conhecimento da distância do enxame permitiu que os astrónomos traduzissem os movimentos próprios destas estrelas em velocidades.

"A nossa análise indicou que as órbitas das estrelas são quase aleatórias em todo o enxame globular, em vez de sistematicamente circulares ou muito alongadas," explicou Mamon.

"Encontrámos evidências muito fortes de massa invisível nas densas regiões centrais do enxame, mas ficámos surpresos ao descobrir que esta massa extra não é pontual, mas estendida a alguns por cento do tamanho do enxame," acrescentou Vitral.

Este componente invisível só poderia ser formado pelos remanescentes (anãs brancas, estrelas de neutrões e buracos negros) de estrelas massivas cujas regiões internas entraram em colapso sob a sua própria gravidade quando o seu combustível nuclear acabou. As estrelas afundaram progressivamente para o centro do enxame após interações gravitacionais com estrelas vizinhas menos massivas, levando à pequena extensão da concentração de massa invisível. Usando a teoria da evolução estelar, os cientistas concluíram que a maior parte da concentração invisível é composta por buracos negros de massa estelar, em vez de anãs brancas ou estrelas de neutrões que são demasiado fracas para serem observadas.

 
Os cientistas esperavam encontrar um buraco negro de massa intermédia no coração do enxame globular NGC 6397, mas ao invés encontraram aí escondidas evidências de uma concentração de buracos negros mais pequenos. Novos dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA levaram à primeira medição da extensão de uma coleção de buracos negros num enxame globular de núcleo colapsado.
Esta é uma impressão de artista criada para visualizar a concentração de buracos negros no centro de NGC 6397. Na realidade, os buracos negros pequenos aqui são demasiado pequenos para as capacidades de observação direta de quaisquer telescópios existentes ou planeados para o futuro, incluindo o Hubble. Prevê-se que este enxame globular de núcleo colapsado possa ser o lar de mais de 20 buracos negros.
Crédito: ESA/Hubble, N. Bartmann
 

Dois estudos recentes também propuseram que os remanescentes estelares e, em particular, os buracos negros de massa estelar, podiam povoar as regiões internas dos enxames globulares.

"O nosso estudo é a primeira descoberta a fornecer tanto a massa quanto a extensão do que parece ser uma coleção de buracos negros num enxame globular de núcleo colapsado," disse Vitral.

"A nossa análise não teria sido possível sem ter os dados do Hubble para restringir as regiões internas do enxame e os dados do Gaia para restringir as formas orbitais das estrelas externas, que por sua vez restringem indiretamente as velocidades das estrelas de primeiro e segundo plano nas regiões internas," acrescentou Mamon, atestando uma colaboração internacional exemplar.

Os astrónomos também observam que esta descoberta levanta a questão de saber se as fusões destes buracos negros em enxames globulares de núcleo colapsado podem ser uma fonte importante de ondas gravitacionais detetadas recentemente pela experiência LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).

// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// Hubblesite (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Space Sparks, Ep. 1 (HubbleESA via YouTube)

 


Saiba mais

Notícias relacionadas:
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Universe Today
ScienceDaily
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science alert
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NGC 6397:
SKY-MAP.ORG
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Enxame globular:
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Enxame globular de núcleo colapsado (Wikipedia)

Buracos negros:
Wikipedia
Buraco negro de massa estelar (Wikipedia)
Buraco negro de massa intermédia (Wikipedia)
Buraco negro supermassivo (Wikipedia)

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

Gaia:
ESA
ESA - 2
Gaia/ESA
Programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia
EDR3 do Gaia
SPACEFLIGHT101
Wikipedia

 
   
Também em destaque
  Grande proto-enxame de galáxias descoberto no meio da "limpeza" da neblina cósmica (via Instituição Carnegie para Ciência)
Quando o Universo tinha cerca de 350 milhões de anos, era escuro: não havia estrelas nem galáxias, apenas gás neutro - principalmente hidrogénio - o resíduo do Big Bang. Este período nublado começou a clarear à medida que os átomos se agruparam para formar as primeiras estrelas e os primeiros quasares, fazendo com que o gás se ionizasse e os fotões altamente energéticos viajassem livremente pelo espaço. Esta época, chamada "época de reionização", durou cerca de 370 milhões de anos e as primeiras grandes estruturas do Universo aparecem como grupos ou enxames de galáxias. Uma equipa internacional de astrónomos do consórcio LAGER descobriu o enxame mais denso e distante de galáxias, ou proto-enxame, já observado. Este estudo abre novas avenidas para compreender a evolução das regiões densas do Universo e as galáxias que as compõem. Ler fonte
     
  As galáxias mais pequenas do nosso Universo "iluminam" mais matéria escura (via Universidade de Tohoku)
O nosso Universo é dominado por uma matéria misteriosa conhecida como matéria escura. O seu nome vem do facto de que a matéria escura não absorve, reflete ou emite radiação eletromagnética, o que dificulta a sua deteção. Usando a cinemática estelar, uma equipa de investigadores estudou a força da matéria escura espalhada pelas galáxias mais pequenas do Universo. Ler fonte
 
   
Álbum de fotografias - Estrelas Retardatárias Azuis no Enxame Globular M53
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: ESA/HubbleNASA
 
Se o nosso Sol fizesse parte deste enxame de estrelas, o céu noturno brilharia como uma caixa de joias de estrelas brilhantes. Este enxame, conhecido como M53 e catalogado como NGC 5024, é um dos cerca de 250 enxames globulares que sobrevivem na nossa Galáxia. A maioria das estrelas de M53 são mais velhas e vermelhas do que o nosso Sol, mas algumas estrelas enigmáticas parecem ser mais azuis e jovens. Estas jovens estrelas podem contradizer a hipótese de que todas as estrelas de M53 se formaram quase ao mesmo tempo. Estas estrelas invulgares são conhecidas como retardatárias azuis ("blue stragglers" em inglês) e são invulgarmente comuns em M53. Após muito debate, pensa-se que as retardatárias azuis sejam estrelas rejuvenescidas por matéria fresca proveniente de uma companheira binária. Ao analisar imagens de enxames globulares como a imagem aqui em destaque obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, os astrónomos usam a abundância de estrelas como as retardatárias azuis para ajudar a determinar a idade do enxame globular e, portanto, um limite para a idade do Universo. M53, visível com binóculos na direção da constelação de Cabeleira de Berenice, contém mais de 250.000 estrelas e é um dos enxames globulares mais distantes do centro da nossa Galáxia.
 
   
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