Dia 02/03: 61.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1972, é lançada a sonda americana Pioneer 10. Torna-se na primeira a passar pela cintura de asteroides e a alcançar o planeta Júpiter (em 1973).
Torna-se também na primeira sonda a navegar para lá da órbita dos planetas do Sistema Solar exterior. A Pioneer 10 transporta uma placa desenhada para identificar a sua origem caso seja encontrada à deriva pela Via Láctea. Em 2003, após 31 anos, a Pioneer 10 deixa finalmente de se ouvir.
Em 1978, o astronauta checo Vladimir Remek torna-se no primeiro não-russo ou não-americano a ir ao espaço, a bordo da Soyuz 28.
Em 1998, dados enviados pela sonda Galileu indicam que a lua de Júpiter, Europa, tem um oceano líquido por baixo de uma espessa crosta de gelo. Observações: Ainda faltam alguns dias para o início da primavera, mas Arcturo, considerada a "Estrela da Primavera", parece estar ansiosa por se dar a conhecer. Nasce a este-nordeste pouco depois da hora de jantar, dependendo da localização do observador.
Para saber para onde olhar, encontre a Ursa Maior assim que as estrelas comecem a aparecer; está a nordeste. Siga a curva da sua "pega" para baixo e para a direita, pouco mais que o seu comprimento. Esse é o local para onde olhar no horizonte.
Por volta das 23 horas, Arcturo domina o céu a este.
Dia 03/03: 62.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1915, é fundada a NACA, antecessora da NASA.
Em 1959, lançamento da sonda Pioneer 4, a primeira missão à Lua com êxito.
Falhou a Lua por 59.500 km em vez dos esperados 32.000 km, pelo que não conseguiu testar as câmaras, mas enviou dados excelentes sobre a radiação através dos seus contadores Geiger.
Em 1968, nascia Brian Cox, físico inglês, conhecido por apresentar vários programas televisivos de ciência.
Em 1969, lançamento da Apollo 9, com o objetivo de testar o módulo lunar.
Em 2005, graças a observações do VLT do ESO e do XMM-Newton da ESA, astrónomos anunciam a descoberta da estrutura mais distante e mais massiva do Universo até à data. É um remoto enxame galáctico com milhares de vezes a massa da Via Láctea e está a mais de 9 mil milhões de anos-luz de distância. Observações: Sirius brilha alta a sul, no meridiano, pelas 20:30. Usando binóculos, examine a pequena mancha 4º para sul de Sirius (diretamente por baixo quando estiver perto do meridiano). Quatro graus é menos do que a largura do campo de visão de uns binóculos normais. Consegue ver a pequena mancha difusa cinzenta? É o enxame aberto M41, a cerca de 2200 anos-luz de distância. A sua magnitude é de 5,0.
Sirius, em comparação, fica a apenas 8,6 anos-luz - e é 400 vezes mais brilhante.
Dia 04/03: 63.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1675, John Flamsteed é nomeado o primeiro Astrónomo Real de Inglaterra.
Em 1881, nascia Richard Chace Tolman, físico americano, uma autoridade em mecânica estatística.
Fez importantes contribuições para a cosmologia teórica nos anos após a descoberta da relatividade geral por Einstein.
Em 1979, a sonda Voyager 1 descobre os anéis de Júpiter.
Em 1986, a sonda soviética Vega 1 começa a enviar imagens do Cometa Halley, as primeiras imagens de sempre do seu núcleo.
Em 1994, a missão STS-62 do vaivém espacial (Columbia 16) é lançada para órbita.
Em 1999, voo rasante do asteroide 1998 VD35 pela Terra (0,169 UA).
Em 2004, a Rosetta completa o seu primeiro "flyby" pela Terra.
Em 2006, última tentativa de contacto com a Pioneer 10, pela Deep Space Network. Nenhuma resposta foi recebida. Observações: Aproveite para observar o planeta Marte, que durante estas noites está muito perto do enxame das Plêiades. As estrelas de M45 "deslizam" a cada dia que passa um pouco para baixo e para a direita.
Curiosidades
O primeiro Troiano de Júpiter foi descoberto em 1906 pelo astrónomo alemão Max Wolf. Chama-se 588 Achilles.
Cometa faz "pit stop" perto dos asteroides de Júpiter
Depois de viajar vários milhares de milhões de quilómetros em direção ao Sol, um jovem e instável objeto parecido com um cometa, orbitando entre os gigantes gasosos, encontrou ao longo do caminho um lugar de estacionamento temporário. O objeto estabeleceu-se perto de uma família de antigos asteroides capturados, chamados Troianos, que orbitam o Sol ao lado de Júpiter. Esta é a primeira vez que um objeto semelhante a um cometa foi avistado perto da população Troiana.
Os astrónomos encontraram um cometa vagueante fazendo uma paragem perto de Júpiter antes de possivelmente continuar viagem. O visitante gelado tem muita companhia. Está situado perto da família de asteroides capturados conhecidos como Troianos que co-orbitam o Sol ao lado de Júpiter. Esta é a primeira vez que um objeto parecido com um cometa foi avistado perto da população de asteroides Troianos. As observações pelo Telescópio Espacial Hubble revelam que o objeto está a mostrar sinais de transitar de um corpo gelado parecido a um asteroide para um cometa ativo, mostrando uma cauda longa, jatos que libertam gases e material, e rodeando-se numa cabeleira de poeira e gás.
Crédito: NASA, ESA e B. Bolin (Caltech)
O visitante inesperado pertence a uma classe de corpos gelados encontrados no espaço entre Júpiter e Neptuno. Chamados "Centauros", tornam-se ativos pela primeira vez quando aquecidos à medida que se aproximam do Sol e fazem a transição dinâmica para um objeto mais parecido a um cometa.
Instantâneos no visível pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam que o objeto vagabundo mostra sinais de atividade cometária, como uma cauda, gases emitidos na forma de jatos e uma cabeleira envolvente de poeira e gás. Observações anteriores feitas pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA proporcionaram pistas sobre a composição do objeto semelhante a um cometa e os gases que conduzem a sua atividade.
"Somente o Hubble poderia detetar características ativas parecidas às dos cometas, tão longe e com detalhes tão altos, e as imagens mostram claramente estas características, como uma cauda larga com aproximadamente 640.000 km e características de alta resolução perto do núcleo devido a uma cabeleira e jatos," disse Bryce Bolin do Caltech, em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia.
Descrevendo a captura do Centauro como um evento raro, Bolin acrescentou: "O visitante deve ter entrado na órbita de Júpiter pela trajetória ideal para ter este tipo de configuração que lhe dá a aparência de partilhar a sua órbita com o planeta. Estamos a investigar como foi capturado por Júpiter e acabou por ficar entre os Troianos. Mas pensamos que pode estar relacionado com o facto de que teve um encontro relativamente próximo com Júpiter."
O artigo da equipa foi publicado dia 11 de fevereiro na revista The Astronomical Journal.
As simulações de computador da equipa de investigação mostram que o objeto gelado, chamado P/2019 LD2 (ATLAS), provavelmente passou perto de Júpiter há cerca de dois anos. O planeta então lançou gravitacionalmente o visitante rebelde para a localização co-orbital do grupo de asteroides Troianos, situados orbitalmente "à frente" de Júpiter a mais ou menos 700 milhões de quilómetros.
O objeto errante foi descoberto no início de junho de 2019 pelos telescópios ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) da Universidade do Hawaii, localizados nos vulcões extintos, um em Mauna Kea e o outro em Haleakala. O astrónomo amador japonês Seiichi Yoshida avisou a equipa do Hubble sobre a possível atividade cometária. Os astrónomos então analisaram dados de arquivo do ZTF (Zwicky Transient Facility), um levantamento de campo amplo situado no Observatório Palomar, na Califórnia, e perceberam que o objeto estava claramente ativo nas imagens de abril de 2019.
Os cientistas então realizaram observações de acompanhamento no Observatório de Apache Point, no estado norte-americano do Novo México, que também sugeriram a atividade. A equipa observou o cometa usando o Spitzer poucos dias antes deste se reformar em janeiro de 2020, e identificaram gás e poeira em torno do núcleo do cometa. Estas observações convenceram a equipa a usar o Hubble para dar uma olhadela mais pormenorizada. Auxiliados pela visão nítida do Hubble, os investigadores identificaram a cauda, a estrutura da cabeleira e o tamanho das partículas de poeira e a sua velocidade de ejeção. Estas imagens ajudaram-nos a confirmar que as características se devem a uma atividade relativamente nova semelhante às dos cometas.
Embora a localização de LD2 seja surpreendente, Bolin pergunta-se se esta paragem pode ser comum entre os cometas que se dirigem em direção ao Sol. "Isto pode ser parte do percurso que fazem no nosso Sistema Solar, através dos Troianos de Júpiter até ao Sistema Solar interior," disse.
O convidado inesperado provavelmente não ficará entre os asteroides por muito tempo. As simulações de computador mostram que terá outro encontro próximo com Júpiter daqui a cerca de dois anos. O planeta gigante vai expulsar o cometa do grupo, e continuará a sua viagem até ao Sistema Solar interior.
"É interessante ver que Júpiter está a 'jogar' com este objeto e a mudar o seu comportamento orbital trazendo-o para o Sistema Solar interior," disse Carey Lisse, membro da equipa e do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland. "Júpiter controla o que está a acontecer com os cometas quando entram no Sistema Solar interior, alterando as suas órbitas."
O intruso gelado é provavelmente um dos membros mais recentes da "brigada" de cometas a ser expulso da sua casa gelada na Cintura de Kuiper para a região do planeta gigante por meio de interações com outro objeto da mesma Cintura de Kuiper. Localizada para lá da órbita de Neptuno, a cintura de Kuiper é um refúgio de remanescentes gelados da construção dos nossos planetas há 4,6 mil milhões de anos, contendo milhões de objetos, e ocasionalmente estes objetos "raspam" ou têm colisões que alteram drasticamente as suas órbitas na cintura de Kuiper para dentro da região do planeta gigante.
Esta brigada de relíquias geladas tem uma viagem acidentada em direção ao Sol. "Saltam" gravitacionalmente de um planeta exterior para o próximo num jogo de "pinball" celeste antes de alcançarem o Sistema Solar interior, aquecendo à medida que se aproximam do Sol. Os investigadores dizem que os objetos passam tanto tempo, ou mais, em torno dos planetas gigantes, puxando-os gravitacionalmente - cerca de 5 milhões de anos - do que a atravessar o Sistema Solar interior onde vivemos.
"Os cometas de 'período curto', do Sistema Solar interior, fragmentam-se cerca de uma vez por século," explicou Lisse. "De modo que para manter o número de cometas locais que vemos hoje, pensamos que esta brigada tem que fornecer um novo cometa de curto período a cada 100 anos."
A observação da libertação de gases num cometa a 750 milhões de quilómetros do Sol (onde a intensidade da luz do Sol é 1/25 da intensidade que a Terra recebe) surpreendeu os investigadores. "Ficámos intrigados ao ver que o cometa tinha acabado de começar a tornar-se ativo pela primeira vez tão longe do Sol, a distâncias onde a água gelada mal começa a sublimar," disse Bolin.
A água permanece gelada num cometa até este atingir aproximadamente 320 milhões de quilómetros do Sol, onde o calor da luz solar converte o gelo em gás que escapa do núcleo na forma de jatos. Portanto, a atividade sinaliza que a cauda pode não ser feita de água. De facto, as observações do Spitzer indicaram a presença de monóxido de carbono e dióxido de carbono, que podem estar a conduzir a criação da cauda e dos jatos vistos no cometa na órbita de Júpiter. Estes voláteis não precisam de muita luz solar para aquecer a sua forma gelada e converterem-se em gás.
Assim que o cometa for expulso da órbita de Júpiter e prosseguir viagem, poderá encontrar-se de novo com o planeta gigante. "Os cometas de curto período como LD2 encontram o seu destino ao serem lançados em direção ao Sol e desintegrando-se totalmente, atingindo um planeta ou aventurando-se demasiado perto de Júpiter mais uma vez e sendo expulsos do Sistema Solar, que é o destino mais comum," disse Lisse. "As simulações mostram que daqui a cerca de 500.000 anos, há 90% de probabilidade de que este objeto seja expelido do Sistema Solar e se torne um cometa interestelar."
Novo estudo sugere que os buracos negros supermassivos podem formar-se a partir de matéria escura
Um novo estudo teórico propôs um curioso mecanismo para a criação de buracos negros supermassivos a partir de matéria escura. A equipa internacional descobriu que, em vez dos cenários de formação convencionais envolvendo matéria "normal", os buracos negros supermassivos poderiam ao invés formar-se diretamente a partir de matéria escura em regiões de alta densidade no centro das galáxias. O resultado tem implicações importantes para a cosmologia no início do Universo e foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Impressão de artista de uma galáxia espiral embebida numa distribuição maior de matéria escura invisível, conhecida como halo de matéria escura (a azul). Os estudos que investigam a formação dos halos de matéria escura sugeriram que cada halo pode hospedar um núcleo muito denso de matéria escura, que potencialmente pode imitar os efeitos de um buraco negro central, ou eventualmente colapsar para formar um.
Crédito: ESO/L. Calçada
Exatamente como os buracos negros supermassivos se formaram inicialmente é um dos maiores problemas de hoje no estudo da evolução galáctica. Os buracos negros supermassivos foram observados 800 milhões de anos após o Big Bang, e permanece inexplicável como podem ter crescido tão depressa.
Os modelos de formação padrão envolvem matéria bariónica normal - os átomos e os elementos que compõem as estrelas, planetas e todos os objetos visíveis - colapsando sob a gravidade para formar buracos negros, que então crescem com o tempo. No entanto, o novo trabalho investiga a existência potencial de núcleos galácticos estáveis feitos de matéria escura e rodeados por um halo de matéria escura diluída, descobrindo que os centros destas estruturas podem tornar-se tão concentrados que também podem colapsar em buracos negros supermassivos, assim que é atingido um limite crítico.
De acordo com o modelo, isto poderia ter acontecido muito mais depressa do que outros mecanismos de formação propostos e teria permitido que os buracos negros supermassivos no início do Universo se formassem antes das galáxias que habitam, ao contrário da compreensão atual.
Carlos R. Argüelles, o investigador da Universidade Nacional de La Plata e do ICRANet (International Center for Relativistic Astrophysics Network) que liderou a investigação, comenta: "Este novo cenário de formação pode fornecer uma explicação natural para como os buracos negros supermassivos se formaram no início do Universo, sem exigir a formação prévia de estrelas ou a necessidade de invocar 'sementes' de buracos negros com ritmos de acreção irrealistas."
Outra consequência intrigante do novo modelo é que a massa crítica para o colapso num buraco negro pode não ser alcançada para halos mais pequenos de matéria escura, por exemplo aqueles que rodeiam algumas galáxias anãs. Os autores sugerem que isso pode deixar as galáxias anãs mais pequenas com um núcleo central de matéria escura em vez do esperado buraco negro. Este núcleo de matéria escura ainda poderia imitar as assinaturas gravitacionais de um buraco negro central convencional, enquanto o halo externo de matéria escura também poderia explicar as curvas de rotação observadas da galáxia.
"Este modelo mostra como os halos de matéria escura podem abrigar densas concentrações nos seus centros, o que pode desempenhar um papel crucial para ajudar a entender a formação de buracos negros supermassivos", acrescentou Carlos.
"Aqui, nós provámos pela primeira vez que estas distribuições de matéria escura de núcleo-halo podem, de facto, se formar numa estrutura cosmológica e permanecer estáveis por toda a vida do Universo."
Os autores esperam que mais estudos esclareçam a formação de buracos negros supermassivos nos primeiros dias do nosso Universo, bem como investiguem se os centros de galáxias não ativas, incluindo a nossa própria Via Láctea, podem hospedar estes densos núcleos de matéria escura.
GTC descobre o maior enxame de galáxias conhecido do Universo primitivo
Um estudo, liderado por investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e realizado com o OSIRIS, um instrumento acoplado ao GTC (Gran Telescopio Canarias), descobriu o enxame galáctico em formação mais densamente povoado do Universo primitivo. Os investigadores preveem que esta estrutura, que fica a 12,5 mil milhões de anos-luz, terá evoluído para se tornar um enxame semelhante ao de Virgem, vizinho do Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. O estudo foi publicado na revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Os enxames de galáxias são grupos de galáxias que permanecem juntas devido à ação da gravidade. Para entender a evolução destas "cidades de galáxias", os cientistas procuram estruturas em formação, os chamados protoenxames galácticos, no início do Universo.
Imagem do enxame galáctico em formação, a 12,5 mil milhões de anos-luz. Os círculos indicam os novos membros descobertos com o GTC; 4 deles são mostrados em detalhe.
Crédito: NASA/ESA/GOODS-N+3DHST+Equipa CANDELS/Daniel López/IAC
Em 2012, uma equipa internacional de astrónomos fez uma determinação precisa da distância da galáxia HDF850.1, conhecida como uma das galáxias com o maior ritmo de formação estelar no Universo observável. Para sua surpresa, os cientistas também descobriram que esta galáxia, que fica numa das regiões mais estudadas do céu conhecida como HDF/GOODS-North, faz parte de um grupo de mais ou menos uma dúzia de protogaláxias que se formaram durante os primeiros mil milhões de anos da história cósmica. Antes da sua descoberta, apenas era conhecido um outro grupo primordial semelhante.
Agora, graças a uma nova investigação com o instrumento OSIRIS do GTC, a equipa mostrou que é uma das regiões mais densamente povoadas de galáxias no Universo primitivo e, pela primeira vez, realizaram um estudo detalhado das propriedades físicas deste sistema. "Surpreendentemente, descobrimos que todos os membros do enxame estudados até agora, cerca de duas dúzias, são galáxias com formação estelar normal, e que a galáxia central parece dominar a produção de estrelas nesta estrutura", explica Rosa Calvi, ex-investigadora de pós-doutoramento no IAC e autora principal do artigo.
Testemunhas da infância do Universo local
Este estudo recente mostra que este enxame de galáxias em formação é formado por vários componentes, ou "zonas" com diferenças em termos de evolução. Os astrónomos preveem que esta estrutura mudará gradualmente até se tornar um enxame galáctico semelhante ao de Virgem, a região central do superenxame com o mesmo nome onde está situado o Grupo Local de galáxias ao qual a Via Láctea pertence. "Vemos esta cidade em construção tal como era há 12.500 milhões de anos atrás, quando o Universo tinha menos de 10% da sua idade atual, por isso estamos a assistir à infância de um enxame de galáxias como os que são típicos do Universo local", observa Helmut Dannerbauer, investigador do IAC e coautor do artigo.
A distância medida a estas fontes estudadas concorda perfeitamente com as previsões baseadas em observações fotométricas feitas anteriormente no GTC por Pablo Arrabal Haro, ex-aluno de doutoramento no IAC, orientado por José Miguel Rodríguez Espinosa, investigador do IAC e secretário-geral adjunto da União Astronómica Internacional, e Casiana Muñoz-Tuñón, investigadora e Diretora Adjunta do IAC, todos coautoras do presente artigo científico. Arrabal desenvolveu um método para selecionar galáxias com ritmos normais de formação estelar, baseado no levantamento fotométrico SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), um Grande Programa do ESO realizado no GTC. "Fico muito feliz em ver que o método desenvolvido durante a minha tese de doutoramento funciona tão bem no que toca a encontrar e confirmar uma região altamente povoada por galáxias no Universo distante," afirma Arrabal.
O programa SHARDS foi liderado por Pablo Pérez-González, investigador do Centro de Astrobiologia e também autor do artigo. Como explica Pérez-González, "medir exatamente como estas estruturas se formam, especialmente no início do Universo, não é fácil, e precisamos de dados excecionais como os que estamos a obter com o telescópio GTC como parte dos projetos SHARDS e SHARDS Frontier Fields, que nos permitem determinar distâncias até galáxias e entre galáxias na orla do Universo com uma precisão nunca antes alcançada."
Além disso, Stefan Geier, astrónomo de apoio do GTC e coautor do artigo científico, salienta que "este resultado altamente surpreendente não teria sido possível sem a extraordinária capacidade do OSIRIS juntamente com a grande área de recolha de luz do GTC, o maior telescópio ótico e infravermelho do mundo."
Álbum de fotografias - A Nebulosa do Pelicano em Vermelho e Azul
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: M. Petrasko, M. Evenden, U. Mishra (Obs. Insight)
A Nebulosa do Pelicano está a mudar. Toda a nebulosa, oficialmente designada IC 5070, é dividida da maior Nebulosa da América do Norte por uma nuvem molecular repleta de poeira escura. O Pelicano, no entanto, é muito estudado porque é uma mistura invulgarmente ativa de formação estelar e de nuvens de gás em evolução. A imagem em destaque foi processada para realçar duas cores específicas, o vermelho e o azul, com o vermelho dominado por luz emitida pelo hidrogénio interestelar. A luz ultravioleta emitida pelas jovens estrelas energéticas está a transformar lentamente o gás frio em gás quente, com a fronteira em avanço entre os dois, conhecida como frente de ionização, visível em vermelho brilhante no centro. Permanecem tentáculos particularmente densos de gás frio. Daqui a milhões de anos, esta nebulosa poderá já não ser conhecida como Pelicano, pois o equilíbrio e a posição das estrelas e do gás certamente deixarão algo que tem um aspeto completamente diferente.
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