Astrometria é medir (a posição dos) astros; tentaremos descobrir para quê e como fazer isto!
O AstroClube tem por objetivo desenvolver uma componente didática mais importante que durante as observações das apresentações às estrelas, que são mais lúdicas.
Pretende-se que o AstroClube funcione como um "laboratório experimental" temático de astronomia. Assim, enquadram-se nesta filosofia uma cerca replicação do processo científico de descobertas na Astronomia, ou de exploração prática e "Hands-On" dos conceitos de astronomia.
Público-alvo: Jovens e Adultos | Preço: 30€ (5 sessões)
Data: 22 de abril de 2021 Hora: 21:00 horas
INSCRIÇÃO OBRIGATÓRIA - seguir este link Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.pt
Efemérides
Dia 09/04: 99.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1959, a NASA anuncia a seleção dos primeiros sete astronautas dos Estados Unidos, a quem a comunicação social rapidamente apelida de "Mercury Seven".
Em 1994, lançamento da missão STS-59 do vaivém Endeavour. Observações: Vega, a brilhante "Estrela de Verão", sobe a nordeste ao final destas noites. Exatamente a que horas a pode observar? Aviste a Ursa Maior quase por cima das nossas cabeças a nordeste. Olhe para Mizar no curva da "pega" da sua "frigideira". Se conseguir ver a pequena e íntima companheira de Mizar, a estrela Alcor (binóculos ajudam), siga uma linha de Mizar, passando por Alcor, até ao horizonte. É aí que Vega vai nascer.
Dia 10/04: 100.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: Pelas 22:00 a "foice" de Leão está praticamente vertical, bem alta a sul. A sua estrela de baixo é Régulo, a mais brilhante da constelação. O próprio Leão caminha para oeste. A "foice" forma a sua pata da frente, peito, juba e parte da sua cabeça. Para a esquerda, um longo triângulo retângulo forma a sua pata traseira e longa cauda.
Dia 11/04: 101.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: Pouco depois do final do lusco-fusco, por esta altura do ano, Arcturo, a brilhante Estrela de Primavera, subindo a este, está tão alta quanto Sirius, a mais brilhante Estrela de Inverno, descendo a sudoeste (para observadores a latitudes médias norte).
Estas são as duas estrelas mais brilhantes do céu nesta altura. Mas Capella não fica muito atrás de Arcturo! Aviste-a alta a noroeste.
Dia 12/04: 102.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: Lua Nova, pelas 02:31.
Arcturo brilho alta a este por estas noites. Arcturo forma o fim pontiagudo de um longo e estreito asterismo com a forma de papagaio-de-papel formado pelas estrelas mais brilhantes da constelação de Boieiro. O papagaio-de-papel está atualmente inclinado para o lado esquerdo de Arcturo. A cabeça do papagaio-de-papel, para a esquerda, está ligeiramente curvado para cima. Este asterismo tem 23º: cerca de dois punhos à distância do braço esticado.
A "impressão digital química" do primeiro exoplaneta em trânsito revela o seu distante local de nascimento
Os astrónomos encontraram evidências de que o primeiro exoplaneta identificado através do método de trânsito pode ter migrado para uma órbita próxima da sua estrela a partir do seu local de nascimento, mais distante.
A análise da atmosfera do planeta por uma equipa que inclui cientistas da Universidade de Warwick identificou a impressão digital química de um planeta que se formou muito mais longe do seu sol do que onde atualmente reside. Isto confirma o pensamento anterior de que o planeta se mudou para a sua posição atual após a formação, a uns meros 7 milhões de quilómetros da sua estrela ou o equivalente a 1/20 da distância Terra-Sol.
O exoplaneta HD 209458b transita a sua estrela. O crescente iluminado e as suas cores foram exageradas para ilustrar o espectro que os astrónomos usaram para identificar as seis moléculas na sua atmosfera.
Crédito: Universidade de Warwick/Mark Garlick
As conclusões, por uma equipa internacional de astrónomos, foram publicadas dia 7 de abril na revista Nature. A Universidade de Warwick liderou a modelagem e interpretação dos resultados que marcam a primeira vez que até seis moléculas na atmosfera de um exoplaneta foram medidas para determinar a sua composição.
É também a primeira vez que os astrónomos usam estas seis moléculas para determinar definitivamente o local onde estes planetas gigantes e quentes se formam graças à composição das suas atmosferas.
Com telescópios novos e mais poderosos entrando em breve em operação, a sua técnica também poderá ser usada para estudar a química de exoplanetas que podem potencialmente hospedar vida.
Esta última investigação usou o Telescópio Nacional Galileu em La Palma, Espanha, para obter espectros de alta resolução da atmosfera do exoplaneta HD 209458b enquanto passava em frente da sua estrela hospedeira em quatro ocasiões distantes. A luz estelar é alterada à medida que passa pela atmosfera do planeta e, ao analisar as diferenças no espectro resultante, os astrónomos podem determinar quais os elementos químicos presentes e as suas abundâncias.
Pela primeira vez, os astrónomos foram capazes de detetar cianeto de hidrogénio, metano, amónia, acetileno, monóxido de carbono e quantidades baixas de vapor de água na atmosfera de HD 209458b. A abundância inesperada de moléculas baseadas em carbono (cianeto de hidrogénio, metano, acetileno e monóxido de carbono) sugere que existem aproximadamente tantos átomos de carbono quanto átomos de oxigénio na atmosfera, o dobro do carbono esperado. Isto sugere que o planeta preferencialmente acretou gás rico em carbono durante a formação, o que só é possível se orbitasse muito mais longe da sua estrela quando se formou originalmente, provavelmente a uma distância semelhante à de Júpiter ou Saturno no nosso próprio Sistema Solar.
O Dr. Siddharth Gandhi do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: "Os químicos principais são espécies com carbono e azoto. Se estas espécies estão ao nível que as detetámos, isto é indicativo de uma atmosfera que é enriquecida em carbono em comparação com oxigénio. Usámos estes seis elementos químicos pela primeira vez para restringir onde, no seu disco protoplanetário, o planeta se teria formado originalmente.
"Não há como um planeta se formar com uma atmosfera tão rica em carbono se estiver dentro da linha de condensação do vapor de água. À alta temperatura deste planeta (1500 K), se a atmosfera contiver todos os elementos na mesma proporção que a estrela-mãe, o oxigénio deveria ser duas vezes mais abundante do que o carbono e principalmente ligado ao hidrogénio para formar água ou ao carbono para formar monóxido de carbono. Os nossos achados, muito diferentes, concordam com o entendimento atual de que Júpiteres quentes como HD 209458b se formaram muito longe da sua posição atual."
Usando modelos de formação planetária, os astrónomos compararam a impressão digital química de HD 209458b com a que esperariam ver para um planeta desse tipo.
Um sistema solar começa como um disco de material em torno da estrela que se reúne para formar os núcleos sólidos dos planetas, que então acretam material gasoso para formar uma atmosfera. Perto da estrela, onde é mais quente, uma grande proporção de oxigénio permanece na atmosfera na forma de vapor de água. Mais longe, conforme fica mais frio, essa água condensa-se para gelo e fica presa no centro de um planeta, levando a uma atmosfera mais composta por moléculas baseadas em carbono e no azoto. Portanto, espera-se que os planetas perto da estrela tenham atmosferas ricas em oxigénio, em vez de carbono.
HD 209458b foi o primeiro exoplaneta a ser identificado usando o método de trânsito, observando-o enquanto passa em frente da sua estrela. Tem sido objeto de muitos estudos, mas esta é a primeira vez que seis moléculas individuais foram medidas na sua atmosfera para criar uma "impressão digital química" detalhada.
O Dr. Matteo Brogi, da Universidade de Warwick, acrescenta: "Ao aumentar estas observações, seremos capazes de dizer quais as classes de planetas que temos em termos do seu local de formação e evolução inicial. É realmente importante não trabalhar com as premissas de que existem apenas algumas moléculas que são importantes para determinar os espectros destes planetas, como frequentemente foi feito antes. A deteção do máximo de moléculas possível é útil quando passamos a testar esta técnica em planetas com condições propícias para a vida, porque vamos precisar de ter um portfólio completo de elementos químicos que podemos detetar."
Paolo Giacobbe, investigador do INAF (Instituto Nacional de Astrofísica, em Itália) e autor principal do artigo científico, salientou: "Se esta descoberta fosse um romance, começaria com 'No início havia apenas água...' porque a grande maioria da inferência das atmosferas exoplanetárias, com base em observações no infravermelho próximo, foi baseada na presença (ou ausência) de vapor de água, que domina esta região do espectro. Nós perguntámo-nos: é realmente possível que todos os outros elementos esperados na teoria não deixem nenhum traço mensurável? Descobrir que é possível detetá-los, graças aos nossos esforços no aprimoramento das técnicas de análise, abre novos horizontes para explorar."
Hubble avista quasares duplos em fusões galácticas
O Telescópio Espacial Hubble da NASA está a "ver a dobrar". Observando 10 mil milhões de anos no passado do Universo, os astrónomos do Hubble encontraram um par de quasares que estão tão próximos um do outro que parecem um único objeto em fotografias obtidas com telescópios no solo, mas não com a visão nítida do Hubble.
Os investigadores pensam que os quasares estão tão próximos um do outro porque residem nos núcleos de duas galáxias em fusão. A equipa ganhou a "dobradinha diária" ao encontrar outro par de quasares noutra fusão galáctica.
Um quasar é um farol brilhante de luz intensa do centro de uma galáxia distante que pode ofuscar toda a galáxia. É alimentado por um buraco negro supermassivo que se alimenta vorazmente de matéria, libertando uma torrente de radiação.
Impressão de artista que mostra a luz brilhante de dois quasares que residem nos núcleos de duas galáxias que estão no processo caótico de fusão. O puxo gravitacional entre as duas galáxias estica-as, formando longas caudas de maré e dando origem a um surto de formação estelar. Os quasares são faróis brilhantes de luz intensa nos centros de galáxias distantes. São buracos negros supermassivos que se alimentam vorazmente de matéria. Este banquete frenético liberta uma torrente de radiação que pode ofuscar a luz coletiva de milhares de milhões de estrelas na galáxia hospedeira. Em várias dezenas de milhões de anos, os buracos negros e as suas galáxias vão fundir-se, assim como o par de quasares, formando um buraco negro ainda mais massivo. Uma sequência parecida de eventos acontecerá daqui a alguns milhares de milhões de anos quando a nossa Via Láctea se fundir com a vizinha Galáxia de Andrómeda.
Crédito: NASA, ESA e J. Olmsted (STScI)
"Estimamos que no Universo distante, por cada 1000 quasares, existe um quasar duplo. Portanto, encontrar estes quasares duplos é como encontrar uma agulha num palheiro," disse Yue Shen da Universidade do Illinois em Urbana-Champaign, EUA.
Os cientistas disseram que a descoberta destes quatro quasares fornece uma nova maneira de sondar colisões entre galáxias e a fusão de buracos negros supermassivos no início do Universo.
Os quasares estão espalhados por todo o céu e eram mais abundantes há 10 mil milhões de anos. Nessa altura, haviam muitas fusões de galáxias, alimentando os buracos negros. Portanto, os astrónomos teorizam que deveriam haver muitos quasares duplos durante essa época.
"Esta é realmente a primeira amostra de quasares duplos na época do pico de formação galáctica, que podemos usar para estudar ideias sobre como os buracos negros supermassivos se juntam para formar um binário," disse Nadia Zakamska, membro da equipa e da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland.
Os resultados da equipa apareceram na edição online de 1 de abril da revista Nature Astronomy.
Shen e Zakamska são membros de uma equipa que está a usar o Hubble, o observatório espacial Gaia da ESA e o SDSS (Sloan Digital Sky Survey), bem como vários telescópios terrestres, para compilar um censo robusto de pares de quasares no Universo primitivo.
Os investigadores salientam que as observações são importantes porque o papel de um quasar nos encontros galácticos é parte crítica na formação da galáxia. À medida que duas galáxias próximas começam a se distorcer gravitacionalmente, a sua interação canaliza o material para os seus respetivos buracos negros, acendendo os seus quasares.
Com o tempo, a radiação destas "lâmpadas" de alta intensidade lança poderosos ventos galácticos, que varrem a maior parte do gás das galáxias em fusão. Privadas de gás, a formação estelar cessa e as galáxias evoluem para galáxias elípticas.
"Os quasares têm um impacto profundo na formação de galáxias no Universo," disse Zakamska. "Encontrar quasares duplos nesta época primitiva é importante porque agora podemos testar as nossas ideias de longa data de como os buracos negros e as suas galáxias hospedeiras evoluem juntos."
Os astrónomos descobriram, até agora, mais de 100 quasares duplos em galáxias em fusão. No entanto, nenhum deles é tão antigo quanto os dois quasares duplos neste estudo.
As imagens do Hubble mostram que os quasares de cada par estão separados por apenas cerca de 10.000 anos-luz. Em comparação, o nosso Sol está a 26.000 anos-luz do buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia.
Os pares de galáxias hospedeiras acabarão por se fundir e, em seguida, os quasares também irão coalescer, resultando num único buraco negro ainda mais massivo.
Estas duas imagens pelo Telescópio Espacial Hubble revelam dois pares de quasares que existiam há 10 mil milhões de anos e que residem nos corações de galáxias em fusão. Cada um dos quatro quasares reside na sua galáxia hospedeira. Estas galáxias, no entanto, não conseguem ser observadas porque são demasiado ténues, até mesmo para o Hubble. Os quasares em cada par estão separados por apenas 10.000 anos-luz - a menor distância já vista nesta época cósmica. Os quasares são faróis brilhantes de luz intensa nos centros de galáxias distantes. São buracos negros supermassivos que se alimentam vorazmente de matéria. Este banquete frenético liberta uma torrente de radiação que pode ofuscar a luz coletiva de milhares de milhões de estrelas na galáxia hospedeira. O par da esquerda está catalogado como J0749+2255 e o par da direita como J0841+4825. Cada par de galáxias hospedeiras onde habitam cada quasar duplo vão eventualmente fundir-se. Os quasares vão orbitar-se intimamente até que espiralam para se fundir e coalescer, resultando num buraco negro ainda mais massivo mais solitário. A imagem de J0749+2255 foi capturada no dia 5 de janeiro de 2020. O instantâneo de J0841+4825 foi obtido no dia 30 de novembro de 2019. Ambas as imagens foram obtidas no visível com o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble.
Crédito: NASA, ESA, H. Hwang e N. Zakamska (Universidade Johns Hopkins), e Y. Shen (Universidade do Illinois em Urbana-Champaign)
Encontrá-los não foi fácil. O Hubble é o único telescópio com visão nítida o suficiente para perscrutar o Universo primitivo e distinguir dois quasares íntimos que estão tão distantes da Terra. No entanto, a resolução nítida do Hubble por si só não é boa o suficiente para encontrar estes faróis duplos.
Os astrónomos primeiro precisaram de descobrir para onde apontar o Hubble a fim de os estudar. O desafio é que o céu está coberto por uma tapeçaria de quasares antigos que ganharam vida há 10 mil milhões de anos, apenas uma pequena fração dos quais são duplos. Foi necessária uma técnica criativa e inovadora que exigiu a ajuda do satélite Gaia da ESA e do SDSS para compilar um grupo de potenciais candidatos para o Hubble observar.
Localizado no Observatório de Apache Point, no estado norte-americano do Novo México, o telescópio Sloan produz mapas tridimensionais de objetos por todo o céu. A equipa debruçou-se sobre o levantamento Sloan para identificar os quasares para estudar mais atentamente.
Os astrónomos então recrutaram o observatório Gaia para ajudar a identificar potenciais candidatos a quasar duplo. O Gaia mede as posições, distâncias e movimentos de objetos celestes próximos com muita precisão. Mas a equipa desenvolveu uma aplicação nova e inovadora para o Gaia que podia ser usada para explorar o Universo distante. Usaram a base de dados do observatório para procurar quasares que imitam o movimento aparente de estrelas próximas. Os quasares aparecem como objetos singulares nos dados do Gaia. No entanto, o Gaia consegue captar uma "sacudidela" subtil e inesperada na posição aparente de alguns dos quasares que observa.
Os quasares não se movem pelo espaço de forma mensurável, mas ao invés o seu movimento pode ser evidência de flutuações aleatórias de luz, pois cada membro do par de quasares varia em brilho. Os quasares cintilam em brilho em escalas de tempo de dias a meses, dependendo do calendário de alimentação dos seus buracos negros.
Este brilho alternado entre o par de quasares é semelhante a ver um sinal de travessia de uma ferrovia à distância. À medida que as luzes de ambos os lados do sinal estacionário piscam alternadamente, dá a ilusão de passar entre uma e a outra lâmpada.
Quando os primeiros quatro alvos foram observados com o Hubble, a sua visão nítida revelou que dois dos alvos são dois pares íntimos de quasares. Os investigadores disseram que foi um daqueles momentos em que "se faz luz" que confirmou o plano de usar o SDSS, o Gaia e o Hubble para caçar os antigos e elusivos monstros duplos.
Xin Liu, membro da equipa da Universidade do Illinois em Urbana-Champaign, considera a confirmação do Hubble uma "surpresa feliz". Há muito tempo que ela caça quasares duplos mais próximos da Terra usando diferentes técnicas com telescópios terrestres. "A nova técnica consegue não só descobrir quasares duplos muito mais distantes, como também é muito mais eficaz do que os métodos que usámos antes," disse.
O seu artigo da Nature Astronomy é uma "prova de conceito que realmente demonstra que a nossa procura direcionada por quasares duplos é muito eficaz," disse Hsiang-Chih Hwang, estudante na Universidade Johns Hopkins e investigador principal do programa Hubble. "Abre uma nova direção onde podemos acumular sistemas muito mais interessantes para acompanhar, o que os astrónomos não eram capazes de fazer com técnicas ou conjuntos de dados anteriores."
A equipa também obteve observações de acompanhamento com os telescópios Gemini do NOIRLab da NSF (National Science Foundation). "A espectroscopia espacialmente resolvida dos Gemini pode rejeitar sem ambiguidades intrusos devido a sobreposições casuais de sistemas quasar-estrela não associados, onde a estrela no plano da frente está por coincidência alinhada com o quasar de fundo," disse Yu-Ching Chen, estudante da Universidade do Illinois em Urbana-Champaign.
Embora a equipa esteja convencida do seu resultado, dizem que há uma pequena chance de que os instantâneos do Hubble capturaram imagens duplas do mesmo quasar, uma ilusão provocada por lentes gravitacionais. Este fenómeno ocorre quando a gravidade de uma grande galáxia em primeiro plano divide e amplia a luz de um quasar de fundo em duas imagens espelhadas. No entanto, os astrónomos pensam que este cenário é altamente improvável porque o Hubble não detetou nenhuma galáxia em primeiro plano perto dos dois pares de quasares.
As fusões galácticas eram mais abundantes há milhares de milhões de anos, mas algumas ainda acontecem hoje. Um exemplo é NGC 6240, um sistema próximo de galáxias em fusão que possui dois e provavelmente até três buracos negros supermassivos. Uma fusão galáctica ainda mais próxima ocorrerá daqui a alguns milhares de milhões de anos, quando a nossa própria Galáxia, a Via Láctea, colidir com a vizinha Galáxia de Andrómeda. A disputa galáctica provavelmente alimentaria os buracos negros supermassivos no núcleo de cada galáxia, acendendo-os como quasares.
Telescópios futuros podem fornecer mais informações sobre estes sistemas em fusão. O Telescópio Espacial James Webb da NASA, um observatório infravermelho com lançamento previsto para ainda este ano, vai estudar as galáxias hospedeiras dos quasares. O Webb vai mostrar as assinaturas de fusões galácticas, como a distribuição da luz das estrelas e as longas correntes de gás extraídas das galáxias em interação.
Três anãs castanhas podem revelar um limite de velocidade de rotação
Usando dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA, os cientistas identificaram as três anãs castanhas com mais alta rotação já encontradas. Mais massivas do que a maioria dos planetas, mas não massivas o suficiente para brilhar como estrelas, as anãs castanhas são objetos intermédios. E embora não sejam tão conhecidas do público como as estrelas e como os planetas, pensa-se que existam milhares de milhões na Via Láctea.
Num estudo a ser publicado na revista The Astronomical Journal, a equipa que fez as novas medições de velocidade argumenta que estes três astros podem estar a aproximar-se de um limite de velocidade de rotação para todas as anãs castanhas, além do qual se fragmentariam. As anãs castanhas de rápida rotação têm quase o mesmo diâmetro que Júpiter, mas entre 40 e 70 vezes mais massa. Cada uma delas gira cerca de uma vez a cada 1,4 horas, ao passo que Júpiter completa uma rotação a cada 10 horas. Com base no seu tamanho, isto significa que a maior das três anãs castanhas gira a mais de 100 quilómetros por segundo, ou cerca de 360.000 por hora.
Quanto mais depressa uma anã castanha gira, mais estreitas as bandas de cores diferentes na sua atmosfera provavelmente se tornam, como visto nesta ilustração. Algumas anãs castanhas brilham no visível, mas são geralmente mais brilhantes no infravermelho, para lá do que o olho humano consegue ver.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
As medições de velocidade foram feitas usando dados do Spitzer, que a NASA aposentou em janeiro de 2020 (as anãs castanhas foram descobertas pelo 2MASS, ou Two Micron All Sky Survey, que durou até 2001). A equipa então corroborou as suas descobertas invulgares através de observações com os telescópios terrestres Gemini North e Magellan.
As anãs castanhas, como estrelas ou planetas, já estão a girar quando se formam. À medida que arrefecem e se contraem, giram mais depressa, como quando uma patinadora no gelo puxa os braços para o corpo. Os cientistas mediram a rotação de aproximadamente 80 anãs castanhas, e variam entre menos de 2 horas (incluindo as três novas entradas) e dezenas de horas.
Com tanta variedade entre as velocidades das anãs castanhas já medidas, os autores do novo estudo ficaram surpreendidos em saber que as três anãs castanhas com rotação mais elevada têm quase o mesmo valor (cerca de uma rotação por hora). Isto não pode ser atribuído às anãs castanhas terem sido formadas juntas ou a estarem no mesmo estágio de desenvolvimento, porque são fisicamente diferentes: uma é uma anã castanha quente, uma é fria e a outra fica no meio. Dado que as anãs castanhas arrefecem à medida que envelhecem, as diferenças de temperatura sugerem que estas anãs castanhas têm idades diferentes.
Os autores não consideram isto uma coincidência. Pensam que os membros deste trio veloz alcançaram o limite de velocidade de rotação, além do qual uma anã branca pode fragmentar-se.
Todos os objetos com rotação geram força centrípeta, que aumenta quanto mais rápido o objeto gira. Num carrossel, esta força pode lançar as pessoas dos seus assentos; nas estrelas e nos planetas, pode separar o objeto. Antes de um objeto giratório se quebrar, geralmente começa a criar um bojo no seu equador à medida que se deforma sob pressão. Os cientistas chamam isto de oblação. Saturno, que gira uma vez a cada 10 horas como Júpiter, tem uma oblação percetível. Com base nas características conhecidas das anãs castanhas, provavelmente têm graus semelhantes de oblação, de acordo com os autores do artigo.
Todos os objetos giratórios, desde carrosséis a planetas, geram força centrípeta. Se um planeta girar demasiado depressa, pode fragmentar-se. Antes disso acontecer, o planeta vai passar por um "achatamento", criando um bojo no equador, tal como visto na ilustração de uma anã castanha, em Júpiter e em Saturno.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Atingindo o limite de velocidade
Considerando que as anãs castanhas tendem a acelerar à medida que envelhecem, será que estes objetos excedem regularmente o seu limite de velocidade de rotação e são dilacerados? Noutros objetos cósmicos, como estrelas, existem mecanismos naturais de travagem que os impedem de se destruírem. Ainda não está claro se existem mecanismos semelhantes nas anãs castanhas.
"Seria bem espetacular encontrar uma anã castanha a girar tão depressa para libertar a sua atmosfera para o espaço," disse Megan Tannock, candidata a doutoramento na Western University em Londres, Ontário, Canadá, autora principal do novo estudo. "Mas, até agora, não encontrámos tal coisa. Acho que isso deve significar que ou algo está a travar as anãs castanhas antes de atingirem esse extremo ou que não conseguem atingir estes valores em primeiro lugar. O resultado do nosso trabalho suporta algum tipo de limite de velocidade de rotação, mas ainda não temos a certeza do motivo."
A velocidade máxima de rotação de qualquer objeto é determinada não apenas pela sua massa total, mas também por como essa massa é distribuída. É por isso que quando estão envolvidas velocidades de rotação muito elevadas, torna-se muito importante compreender a estrutura interna de uma anã castanha: o material provavelmente move-se e deforma-se de maneiras que podem mudar a velocidade com que o objeto pode girar. Semelhante a planetas gasosos como Júpiter e Saturno, as anãs castanhas são compostas principalmente por hidrogénio e hélio.
As anãs castanhas são mais massivas do que a maioria dos planetas mas não tão massivas quanto as estrelas. Em termos gerais, têm entre 13 e 80 vezes a massa de Júpiter. Uma anã castanha torna-se uma estrela se a pressão no seu núcleo ficar alta o suficiente para dar início à fusão nuclear.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Mas também são significativamente mais densas do que a maioria dos planetas gigantes. Os cientistas pensam que o hidrogénio no núcleo de uma anã castanha está sob pressões tão tremendas que começa a comportar-se como um metal em vez de um gás inerte: tem eletrões condutores flutuantes, muito parecidos a um condutor de cobre. Isto muda a forma como o calor é conduzido pelo interior e, com rotações muito rápidas, também pode afetar a forma como a massa dentro de um objeto astronómico é distribuída.
"Este estado do hidrogénio, ou qualquer gás sob pressão extrema, ainda é muito enigmático," disse Stanimir Metchev, coautor do artigo e Instituto de Exploração Terrestre e Espacial da Western University. "É extremamente desafiador reproduzir este estado da matéria, mesmo nos laboratórios de física de alta pressão mais avançados."
Os físicos usam observações, dados de laboratório e matemática para criar modelos de como devem ser os interiores das anãs castanhas e como devem comportar-se, mesmo sob condições extremas. Mas os modelos atuais mostram que a velocidade máxima de rotação das anãs castanhas deve ser cerca de 50% a 80% maior do que o período de rotação de uma hora descrito no novo estudo.
"É possível que estas teorias ainda não tenham a imagem completa," disse Metchev. "Algum fator não apreciado pode estar em jogo que não deixa a anã castanha girar mais depressa." Observações adicionais e trabalhos teóricos podem ainda revelar se há algum mecanismo de travagem que impede as anãs castanhas de se autodestruírem e se existem anãs castanhas que giram ainda mais depressa.
Primeiro relatório meteorológico a partir da Cratera Jezero em Marte (via NASA)
A meteorologia muita vezes desempenha um papel no nosso dia-a-dia. Podemos vestir um casaco quando o meteorologista diz que vai fazer frio ou atrasar planos de viagem devido uma tempestade. Os engenheiros da NASA também usam dados meteorológicos para informar os seus planos. O sistema MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) a bordo do rover Perseverance da NASA foi ligado pela primeira vez durante 30 minutos no dia 19 de fevereiro, aproximadamente um dia depois de pousar em Marte. Ler fonte
Missão Roman da NASA prevê descobrir 100.000 planetas em trânsito (via NASA)
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA vai criar panoramas cósmicos enormes, ajudando-nos a responder perguntas sobre a evolução do nosso Universo. Os astrónomos também esperam que a missão encontre milhares de planetas usando duas técnicas diferentes enquanto examina uma grande variedade de estrelas na Via Láctea. Ler fonte
Álbum de fotografias - Faixas de NGC 1947
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: ESA/Hubble & NASA, D. Rosario; Reconhecimento: L. Shatz
Situada nos céus do hemisfério sul, bem dentro dos limites da constelação de Dourado, NGC 1947 está a cerca de 40 milhões de anos-luz de distância. Em silhueta contra a luz das estrelas, faixas obscuras de poeira cósmica cruzam as regiões centrais brilhantes da galáxia peculiar. Ao contrário da translação das estrelas, do gás e da poeira que traçam os braços das galáxias espirais, os movimentos da poeira e do gás não seguem os movimentos das estrelas em NGC 1947. O seu movimento desligado e mais complicado sugere que as tranças visíveis de gás e poeira desta galáxia podem ter vindo de outra galáxia, acretada por NGC 1947 durante os últimos 3 mil milhões de anos ou mais da evolução da galáxia peculiar. Com estrelas pontiagudas da Via Láctea em primeiro plano e galáxias de fundo ainda mais distantes espalhadas pela paisagem, esta imagem nítida pelo Hubble abrange cerca de 25.000 anos-luz perto do centro de NGC 1947.
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