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 16/04: 106.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1495 nascia Petrus Apianus, humanista alemão, conhecido pelos seus trabalhos na matemática, astronomia e cartografia.
Em 1972, os Estados Unidos lançavam a Apollo 16 para a Lua, a décima missão tripulada do programa Apollo, a quinta e a penúltima a aterrar no nosso satélite natural. Observações: Plutão na sua quadratura oeste, pelas 14:24.
A Lua forma esta noite um quadrilátero com Marte, para cima, e com as maiss ténues Beta e Zeta Tauri para os lados.
Dia 17/04: 107.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1598 nascia Giovanni Battista Riccioli, astrónomo italiano e padre jesuíta que estudou extensivamente a Lua e foi a primeira pessoa a medir a aceleração de um corpo em queda livre. Também introduziu a nomenclatura lunar atual.
Em 1967, lançamento da Surveyor 3, a segunda missão do programa Surveyor a aterrar suavemente na Lua.
Em 1970, após dias de aflição, a Apollo 13 regressava sã e salva à Terra.
Em 2014, o telescópio Kepler confirma a descoberta do primeiro planeta do tamanho da Terra na zona habitável de outra estrela. Observações: Agora a Lua brilha para cima e para a esquerda de Marte.
À medida que Arcturo sobe no céu a este, Capella (a sua equivalente em termos de brilho) vai descendo a noroeste. Estão praticamente à mesma altura acima do horizonte algures entre as 21:30 e as 22:30, dependendo de quão para este ou oeste o observador vive no seu fuso horário.
Dia 18/04: 108.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1955, falecia Albert Einstein.
Em 2000, uma equipa de cientistas do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica usa o Observatório de raios-X Chandra durante 7,5 horas para obter imagens do espectro de um buraco negro estelar na direção da constelação de Ursa Maior. Observações: A Lua continua a sua "subida" pelo céu noturno. Hoje perfaz uma linha com Marte, para baixo e um pouco para a direita, e Pollux, pertencente à constelação de Gémeos.
Dia 19/04: 109.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1971, lançamento da Salyut 1, a primeira estação espacial.
Em 1975, lançamento do primeiro satélite da Índia, o Aryabhata.
Em 1966 nascia Brett J. Gladman, astrónomo canadiano, conhecido pelo seu trabalho na astronomia dinâmica do Sistema Solar. Estudou o transporte de meteoritos entre planetas, a entrega de meteoróides desde a cintura principal de asteroides e a possibilidade do transporte da vida via o mecanismo conhecido como panspérmia. Descobridor e co-descobridor de muitos corpos astronómicos do Sistema Solar, asteroides, cometas da cintura de Kuiper e muitas luas dos planetas gigantes. Observações: Mercúrio na sua conjunção superior, pelas 02:43.
O nosso satélite natural encontra-se para a esquerda das estrelas mais brilhantes da constelação de Gémeos, Pollux e Castor.
27 milhões de morfologias galácticas quantificadas e catalogadas com a ajuda de aprendizagem de máquina
Uma investigação do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Pensilvânia, EUA, produziu o maior catálogo, até à data, da classificação morfológica de galáxias. Liderado pelos ex-pós-doutorados Jesús Vega-Ferrero e Helena Domínguez Sánchez, que trabalharam com a professora Mariangela Bernardi, este catálogo de 27 milhões de morfologias galácticas fornece informações importantes sobre a evolução do Universo. O estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Os cientistas usaram dados do DES (Dark Energy Survey), um programa de pesquisa internacional cujo objetivo é obter imagens de um-oitavo do céu para melhor compreender o papel da energia escura na expansão acelerada do Universo.
Imagem de NGC 1365 capturada pelo DES (Dark Energy Survey). Também conhecida como a Grande Galáxia Espiral Barrada, NGC 1365 é um exemplo de uma galáxia espiral e está localizada a 56 milhões de anos-luz de distância.
Crédito: DECam, Colaboração DES
Um subproduto deste levantamento é que os dados do DES contêm muito mais imagens de galáxias distantes do que outros levantamentos até agora. "As imagens do DES mostram-nos como as galáxias eram há mais de 6 mil milhões de anos," diz Bernardi.
E dado que o DES tem milhões de imagens de alta qualidade de objetos astronómicos, é o conjunto de dados perfeito para estudar a morfologia galáctica. "A morfologia galáctica é um dos principais aspetos da evolução galáctica. A forma e a estrutura das galáxias fornecem muitas informações sobre o modo como foram formadas, e ao saber as suas morfologias temos pistas sobre os prováveis percursos para a formação das galáxias," diz Domínguez Sánchez.
Anteriormente, os investigadores publicaram um catálogo morfológico para mais de 600.000 galáxias do SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Para tal, desenvolveram uma rede neuronal convolucional, um tipo de algoritmo de aprendizagem de máquina, que foi capaz de categorizar automaticamente se uma galáxia pertencia a um dos dois grupos principais: galáxias espirais, que têm um disco giratório onde nascem novas estrelas, e galáxias elípticas, que são maiores e compostas por estrelas mais velhas que se movem mais aleatoriamente do que as suas homólogas espirais.
Mas o catálogo desenvolvido usando o conjunto de dados do SDSS foi composto principalmente por galáxias próximas e brilhantes, diz Vega-Ferrero. No seu estudo mais recente, os investigadores quiseram refinar o seu modelo de rede neuronal para poder classificar galáxias mais distantes e fracas. "Queríamos ultrapassar os limites da classificação morfológica e tentar ir mais além, para objetos mais ténues ou objetos mais distantes," acrescentou Vega-Ferrero.
Com este objetivo, os cientistas primeiro tiveram que treinar o seu modelo de rede neuronal para poder classificar as imagens mais pixelizadas do conjunto de dados DES. Criaram em primeiro lugar um modelo de treino com classificações morfológicas previamente conhecidas, composto por um conjunto de 20.000 galáxias que se sobrepunham entre o DES e o SDSS. De seguida, criaram versões simuladas de novas galáxias, imitando a aparência das imagens se estivessem mais distantes usando o código desenvolvido pelo cientista Mike Jarvis.
Imagens de uma galáxia espiral simulada (topo) e de uma galáxia elíptica com várias qualidades de imagem e níveis de desvio para o vermelho, ilustrando o aspeto das galáxias mais ténues e mais distantes do conjunto de dados do DES.
Crédito: Jesus Vega-Ferrero e Helena Dominguez-Sanchez
Assim que o modelo foi treinado e validado tanto em galáxias simuladas como em reais, foi aplicado ao conjunto de dados DES, e o catálogo resultante de 27 milhões de galáxias inclui informações sobre a probabilidade de uma galáxia individual ser elíptica ou espiral. Os investigadores também descobriram que a sua rede neuronal tinha uma precisão de 97% na classificação morfológica das galáxias, mesmo para galáxias demasiado fracas para serem classificadas a olho.
"Nós empurrámos os limites em três ordens de magnitude, para objetos que são 1000 vezes mais fracos do que os originais," salienta Vega-Ferrero. "É por isso que conseguimos incluir muito mais galáxias no catálogo."
"Catálogos como este são essenciais para o estudo da formação galáctica," diz Bernardi acerca da importância desta última publicação. "Este catálogo também será útil para ver se a morfologia e as populações estelares contam histórias semelhantes sobre como as galáxias se formaram."
Para o último ponto, Domínguez Sánchez está atualmente a combinar as suas estimativas morfológicas com medições da composição química, idade, ritmo de formação estelar, massa e distância das mesmas galáxias. A incorporação destas informações permitirá aos investigadores estudar melhor a relação entre a morfologia das galáxias e a formação estelar, trabalho que será crucial para um entendimento mais profundo da evolução galáctica.
Bernardi diz que há uma série de questões em aberto sobre a evolução galáctica que tanto este novo catálogo quanto os métodos desenvolvidos para o criar podem ajudar a resolver. O próximo levantamento do Observatório Vera C. Rubin (anteriormente LSST, Large Synoptic Survey Telescope), por exemplo, vai usar métodos fotométricos parecidos ao do DES, mas terá a capacidade de gerar imagens de objetos ainda mais distantes, fornecendo uma oportunidade para obter uma compreensão ainda mais profunda da evolução do Universo.
"Bolas amarelas" fornecem novas informações sobre a formação estelar
De acordo com a cientista Grace Wolf-Chase, do PSI (Planetary Science Institute), uma descoberta fortuita por cientistas cidadãos forneceu uma nova janela única para os diversos ambientes que produzem estrelas e enxames de estrelas, revelando a presença de "berçários estelares" antes das estrelas bebés emergirem das suas nuvens natais.
"As 'bolas amarelas' são características pequenas e compactas que foram identificadas em imagens infravermelhas obtidas pelo Telescópio Espacial Spitzer durante discussões online do Projeto Via Láctea, uma iniciativa da plataforma cidadã online zooniverse.org, que pediu a cientistas cidadãos para ajudar a identificar características associadas com estrelas jovens e massivas com mais de 10 massas solares," disse Wolf-Chase, autora principal do artigo publicado na revista The Astrophysical Journal. "As primeiras investigações sugeriram que as bolas amarelas são produzidas por estrelas jovens à medida que aquecem o gás circundante e a poeira de onde nasceram."
Um exemplo de uma bola amarela (esquerda, no centro do círculo) e de uma bolha (direita, no centro do círculo) vistas em imagens infravermelhas pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Uma bola amarela típica tem um diâmetro de mais ou menos um ano-luz, enquanto uma bolha pode crescer até dezenas de anos-luz. Esta imagem a cores falsas usa um esquema de cores azul-verde-vermelho para ilustrar comprimentos de onda infravermelhos usados no Projeto Via Láctea e dá origem à cor "amarela" da característica.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
As bolas amarelas descobertas por cientistas cidadãos libertam luz infravermelha num estágio muito inicial no desenvolvimento de enxames estelares, quando têm uns "meros" cem mil anos. "Este é o ponto em que a sua presença é revelada pela primeira vez, mas permanecem incrustadas nos seus casulos empoeirados natais," explica Wolf-Chase. "Isto permite-nos vincular as propriedades das estrelas aos seus ambientes de nascimento, como se um ser humano estivesse a dar à luz cerca de cem bebés de uma vez."
A investigação mostra que a formação de enxames estelares - protoenxames - de essencialmente todas as massas passam por um estágio de bola amarela. Alguns destes protoenxames formam estrelas massivas com mais de 10 vezes a massa do Sol que vão esculpir os seus ambientes em "bolhas" por meio de fortes ventos estelares e radiação ultravioleta severa, enquanto outras não. Ao longo de um milhão de anos, as bolhas podem expandir-se para dezenas de anos-luz de diâmetro.
"Nós também mostrámos que podemos extrair informações sobre as massas e idades de enxames estelares em desenvolvimento apenas através das 'cores' infravermelhas das bolas amarelas, sem outras observações extensas como espectroscopia," disse Wolf-Chase. "Isto é importante porque o tempo de observação é limitado e se pudermos dizer mais sobre os milhares destes objetos a partir de algumas observações relativamente simples, poupa-se muito tempo e ajuda-nos a identificar bolas amarelas particularmente interessantes para futuras observações de alta resolução."
Esta imagem mostra uma parte da Via Láctea usada na análise apresentada no artigo científico das bolas amarelas. As bolas amarelas que representam regiões que não estão associadas com estrelas massivas estão assinaladas pelos círculos. A imagem usa um esquema de cores verdes e vermelhas para realçar moléculas orgânicas complexas e poeira.
Crédito: Charles Kerton, Universidade Estatal do Arizona/NASA/Spitzer
Durante a procura por 'bolhas' no Projeto Via Láctea, cientistas cidadãos usaram o fórum de discussão do projeto para assinalar objetos pequenos e redondos que parecem 'amarelos' nas imagens infravermelhas representativas. "Os cientistas inicialmente pensaram que estas podiam ser versões muito jovens das bolhas e incluímos a identificação de bolas amarelas como o objetivo principal de uma versão do Projeto Via Láctea que foi lançada em 2016," disse Wolf-Chase. "Isto resultou na identificação de 6176 bolas amarelas em mais de um-terço da Via Láctea. A sua aparência amarela distinta está relacionada com comprimentos de onda que traçam moléculas orgânicas complexas e poeira à medida que são aquecidas por estrelas muito jovens embutidas nas suas nuvens de nascimento."
"O nosso trabalho analisa um subconjunto de 516 bolas amarelas e mostra que apenas cerca de 20% das bolas amarelas vão formar bolhas associadas com estrelas massivas, enquanto aproximadamente 80% destes objetos sinalizam a posição de regiões que formam estrelas menos massivas," salientou Wolf-Chase. "Este trabalho mostra o grande valor da ciência cidadã ao abrir uma nova janela para a nossa compreensão da formação estelar."
Estudo alerta para "falsos positivos de oxigénio" na busca por sinais de vida noutros planetas
Na busca por vida noutros planetas, a presença de oxigénio na atmosfera de um planeta é um potencial sinal de atividade biológica que pode ser detetado por futuros telescópios. No entanto, um novo estudo descreve vários cenários nos quais um planeta rochoso sem vida e em torno de uma estrela parecida com o Sol pode evoluir para ter oxigénio na sua atmosfera.
Os novos achados, publicados dia 13 de abril na revista AGU Advances, destacam a necessidade de telescópios de última geração capazes de caracterizar ambientes planetários e procurar múltiplas linhas de evidência de vida, além da deteção de oxigénio.
Ao variar o inventário inicial de elementos voláteis num modelo da evolução geoquímica de planetas rochosos, os investigadores obtiveram uma ampla gama de resultados, incluindo vários cenários onde um planeta rochoso sem vida em torno de uma estrela parecida com o Sol pode evoluir para ter oxigénio na sua atmosfera.
Crédito: J. Krissansen-Totton
"Isto é útil porque mostra que existem maneiras de ter oxigénio na atmosfera sem recorrer à vida, mas existem outras observações que podemos fazer para ajudar a distinguir estes falsos positivos da verdadeira presença de vida," disse o autor principal Joshua Krissansen-Totton, do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA. "Para cada cenário, tentamos dizer o que o telescópio precisa ser capaz de fazer para distinguir o oxigénio não biológico do oxigénio biológico."
Nas próximas décadas, talvez no final da década de 2030, os astrónomos esperam ter um telescópio capaz de capturar imagens e espectros de planetas potencialmente semelhantes à Terra em torno de estrelas semelhantes ao Sol. O coautor Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica e diretor do Laboratório Outros Mundos da UCSC, disse que a ideia seria ter como alvos planetas semelhantes o suficiente à Terra para que a vida pudesse ter surgido neles e depois caracterizar as suas atmosferas.
"Tem havido muita discussão sobre se a deteção de oxigénio é um sinal 'suficiente' de vida," disse. "Este trabalho realmente defende a necessidade de saber o contexto da sua deteção. Que outras moléculas são encontradas além do oxigénio, ou não encontradas, e o que isso nos diz sobre a evolução do planeta?"
Isto significa que os astrónomos vão querer um telescópio que seja sensível a uma ampla gama de comprimentos de onda a fim de detetar diferentes tipos de moléculas na atmosfera de um planeta.
Evolução de planetas rochosos
Os investigadores basearam as suas descobertas num modelo computacional detalhado da evolução de planetas rochosos, começando nas suas origens derretidas e estendendo-se por milhares de milhões de anos de arrefecimento e ciclos geoquímicos. Ao variar o inventário inicial de elementos voláteis nos seus modelos planetários, os cientistas obtiveram uma gama surpreendentemente ampla de resultados.
O oxigénio pode começar a acumular-se na atmosfera de um planeta quando a luz ultravioleta altamente energética divide as moléculas de água na atmosfera superior em hidrogénio e oxigénio. O hidrogénio leve escapa preferencialmente para o espaço, deixando o oxigénio para trás. Outros processos podem remover o oxigénio da atmosfera. O monóxido de carbono e o hidrogénio, oriundos da libertação de gases em rochas derretidas, por exemplo, vão reagir com o oxigénio, e a erosão das rochas também absorve o oxigénio. Estes são apenas alguns dos processos que os investigadores incorporaram no seu modelo de evolução geoquímica de um planeta rochoso.
"Se executarmos o modelo para a Terra, com o que pensamos ter sido o inventário inicial de voláteis, obtemos confiavelmente o mesmo resultado todas as vezes - sem vida não obtemos oxigénio na atmosfera," disse Krissansen-Totton. "Mas também encontrámos vários cenários onde podemos obter oxigénio sem vida."
Por exemplo, um planeta que é como a Terra, mas que começa com mais água, acabará com oceanos muito profundos, colocando uma pressão imensa sobre a crosta. Isto efetivamente desliga a atividade geológica, incluindo todos os processos como o derretimento ou intemperismo de rochas que removeriam o oxigénio da atmosfera.
No caso oposto, onde o planeta começa com uma quantidade relativamente pequena de água, a superfície de magma do planeta inicialmente derretido pode congelar rapidamente enquanto a água permanece na atmosfera. Esta "atmosfera de vapor" coloca água suficiente na alta atmosfera para permitir a acumulação de oxigénio conforme a água se quebra e o hidrogénio escapa.
"A sequência típica é que a superfície do magma se solidifica simultaneamente com a condensação da água em oceanos à superfície," explica Krissansen-Totton. "Na Terra, assim que a água se condensou à superfície, os ritmos de escape baixaram. Mas se retermos uma atmosfera de vapor depois da superfície derretida solidificar, há uma janela de aproximadamente um milhão de anos onde o oxigénio pode acumular-se porque existem grandes concentrações de água na atmosfera superior e nenhuma superfície derretida para consumir o oxigénio produzido pelo escape do hidrogénio."
Um terceiro cenário que pode levar ao oxigénio na atmosfera envolve um planeta que é parecido com a Terra, mas começa com uma proporção maior de dióxido de carbono em relação à água. Isto leva a um efeito de estufa, tornando-o demasiado quente para a água condensar da atmosfera para a superfície do planeta.
"Neste cenário semelhante ao de Vénus, todos os voláteis começam na atmosfera e poucos são deixados para trás no manto para serem libertados e acumular oxigénio," disse Krissansen-Totton.
Ele salientou que estudos anteriores concentraram-se nos processos atmosféricos, ao passo que o modelo usado neste estudo explora a evolução geoquímica e térmica do manto e da crosta do planeta, bem como as interações entre a crosta e a atmosfera.
"Não é computacionalmente intensivo, mas há muitas partes móveis e processos interligados," disse.
Além de Krissansen-Totton e Fortney, os coautores incluem Francis Nimmo, professor de ciências da Terra e planetárias da UCSC, e Nicholas Wogan da Universidade de Washington, Seattle. Esta investigação foi financiada pela NASA.
Os supercomputadores estão a clarear os céus de Vénus (via Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)
A versão mais precisa do modelo físico completo tridimensional da atmosfera de Vénus fornece perspetivas sobre as suas camadas exteriores altamente instáveis e em grande medida inexploradas, segundo dois estudos com coautoria e liderança de investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA). Ler fonte
Álbum de fotografias - A Galáxia, o Jato, e um Buraco Negro Famoso
A brilhante galáxia elíptica Messier 87 (M87) é o lar do buraco negro supermassivo capturado pelo EHT (Event Horizon Telescope) na primeira imagem de um buraco negro. Gigante do enxame galáctico de Virgem a cerca de 55 milhões de anos-luz de distância, M87 é a grande galáxia representada em tons de azul nesta imagem infravermelha pelo Telescópio Espacial Spitzer. Embora M87 não tenha quase características nenhuma e seja parecida a uma nuvem, a imagem do Spitzer regista detalhes de jatos relativistas expelidos da região central da galáxia. Vistos na inserção no topo à direita, os próprios jatos abrangem milhares de anos-luz. O jato mais brilhante visto à direita aproxima-se e está perto da nossa linha de visão. Do lado oposto, o choque criado pelo jato em recuo, de outra forma invisível, ilumina um arco mais fraco de material. Na inserção em baixo à direita, a imagem histórica do buraco negro é mostrada para contexto, no centro de uma galáxia gigante e de jatos relativistas. Completamente não resolvido na imagem do Spitzer, o buraco negro supermassivo cercado por material em queda é a fonte da enorme energia que impulsiona os jatos relativistas do centro da galáxia ativa M87.
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