Dia 09/11: 313.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1934 nascia Carl Sagan. Carl Sagan começou a sua carreira na ciência da vida no Universo como assistente do prémio Nobel da medicina H. J. Muller nos anos 50. Conhecedor, tanto de Astronomia como de Biologia, as suas contribuições para o estudo da ciência planetária são a fundação da pesquisa atual. "Cosmos", a série televisiva original, ganhou vários prémios Emmy e Peabody. O livro, foi o livro científico mais vendido de sempre. O seu romance "Contacto" foi trazido para o cinema através da Warner Bros. Teve um papel fundamental nas sondas Mariner, Viking e Voyager, pelas quais recebeu a medalha de Feito Científico Excecional da NASA (duas vezes) e a medalha de Notável Seviço Público. Cofundador da Sociedade Planetária. Dr. Sagan recebeu o prémio Pulitzer, a medalha Oersted e muitos outros prémios - incluindo dezoito graduações de colégios e Universidades americanas - pelas suas contribuições à Ciência, literatura, educação e conservação do ambiente. Sagan teve o título de Professor David Duncan de Astronomia e Ciências Espaciais e foi diretor do Laboratório de Estudos Planetários na Universidade de Cornell. O prémio Masursky da Sociedade Astronómica Americana cita "as suas extraordinárias contribuições no desenvolvimento da ciência planetária". Morreu a 20 de dezembro de 1996. Hoje faria 87 anos.
Em 1967, a NASA lança a nave não-tripulada Apollo 4, no topo do primeiro foguetão Saturno V.
Em 2005, lançamento da missão europeia Venus Express. Observações: Por volta das 21:00, dependendo da localização do observador, a estrela Capella, de magnitude zero, está exatamente à mesma altura nordeste que Vega a oeste-noroeste.
Dia 10/11: 314.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1695, nascia John Bevis, médico e astrónomo inglês, conhecido por ter descoberto a Nebulosa do Caranguejo em 1731.
Em 1970 era lançada a sonda lunar Lunokhod 1.
Em 2008, após mais de cinco meses em Marte, a NASA declara a missão Phoenix como terminada depois da perda de comunicações com o "lander". Observações: Quando começar a amanhecer, use binóculos para observar Mercúrio e Marte em conjunção, separados por apenas 1º, muito baixos acima do horizonte a este. Procure Marte, com uma mera magnitude de 1,6, para sul (para baixo e para a direita) de Mercúrio. Mercúrio tem magnitude -0,9, dez vezes mais brilhante. A melhor altura para observação poderá ser 30 a 40 minutos antes do nascer-do-Sol.
Esta noite, procure Júpiter para cima e para a esquerda da Lua e o mais ténue Saturno a metade dessa distância mas para cima e para a direita da Lua.
Dia 11/11: 315.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1572, Tycho Brahe observa uma nova no céu.
Isto é uma prova contra a teoria de Aristóteles que os céus são imutáveis.
Em 1875 nascia Vesto Slipher, astrónomo americano que, principalmente com os telescópios de 60" e 100" do Mt. Wilson, foi o primeiro a fotografar espectros de galáxias e a medir os seus desvios para o vermelho, o que levou à descoberta da expansão do Universo por Edwin Hubble.
Em 1966, lançamento da Gemini 12. Foi o 10.º e o último voo do Projeto Gemini. Demonstrou que os astronautas podiam trabalhar fora da nave espacial. Observações: Lua em Quarto Crescente, pelas 12:46.
Júpiter brilha a cerca de 5º para cima e para a direita da Lua. Saturno brilha mais modestamente para a direita.
Curiosidades
Os registos mais antigos da varibilidade de brilho do sistema Algol remontam a um calendário egípcio com cerca de 3200 anos.
Diga "Olá" às novas candidatas a companheira no sistema Algol
Um investigador da Universidade de Helsínquia analisou observações do sistema Algol e argumenta que tem muitas companheiras que não foram detetadas em observações anteriores. Os resultados foram publicados na revista científica The Astrophysical Journal.
Algol é um binário eclipsante, onde as duas estrelas Algol A e Algol B orbitam um centro de massa comum. O seu período orbital é de 2,867 dias (2 dias, 20 horas e 49 minutos). A abreviatura para este sistema binário é Algol AB.
O aspeto de um eclipse no sistema Algol, quando visto de perto. O eclipse primário (direita) ocorre quando a maior mas mais ténue estrela companheira, uma subgigante laranja do tipo K2, eclipsa parcialmente Algol A, uma estrela de sequência principal mais massiva mas mais pequena. Um eclipse secundário mais pequeno (esquerda) é observado quando a estrela B passa por trás da estrela primária.
Crédito: Mike Guidry/Universidade do Tennessee
Os eclipses primários de Algol ocorrem quando a mais ténue Algol B cobre parcialmente Algol A. Estes eclipses primários duram dez horas e podem ser observados a olho nu. Tanto que o astrónomo amador inglês John Goodricke determinou, em 1783, o período orbital de Algol a partir de observações a olho nu destes eventos. Os eclipses primários seriam repetidos regularmente exatamente após 2,867 dias, caso nada perturbasse os movimentos do sistema binário Algol AB. Todos estes eclipses futuros poderiam ser calculados a partir dos múltiplos do período constante de 2,867 dias.
A presença de um terceiro membro neste sistema estelar, Algol C, foi confirmada no final da década de 1950. Algol C e Algol AB orbitam em torno do seu centro de massa comum. Uma "volta" leva 1,86 anos. Os movimentos orbitais de Algol C e de Algol AB mudam os tempos dos períodos. Observamos os eclipses primários mais cedo quando Algol AB está mais perto de nós, e mais tarde quando Algol AB está mais longe de nós. Durante cada ciclo de 1,86 anos (aproximadamente 681 dias), Algol C causa os mesmos deslocamentos de tempo regulares positivos e negativos nas épocas de eclipse observadas de Algol AB. A diferença destas mudanças de tempo é de apenas cerca de nove minutos. Devido a estas alterações, as épocas de eclipse observadas (O=observadas) diferem das épocas de eclipse de período constante calculadas (C=Calculadas). Estas diferenças são chamadas de dados O-C.
A figura mostra:
(a) Dados O-C de Algol (círculos vermelhos) - as unidades do eixo do tempo são dias entre novembro de 1782 e outubro de 2018. A linha verde contínua mostra o modelo de cinco sinais para os primeiros 226 anos de dados antes da linha vertical pontilhada. Os dados menos as diferenças do modelo são deslocados de zero a -0,3 (círculos azuis).
(b) os últimos 15 anos de dados O-C - para lá da linha pontilhada vertical começa a previsão para os últimos 10 anos (linha verde contínua). As linhas verdes pontilhadas mostram os limites de erro de previsão. Este teste verifica o quão bem o modelo para os dados dos primeiros 226 anos prevêem os últimos 10 anos de dados. A previsão é excelente.
Crédito: Lauri Jetsu, 2021
Lauri Jetsu, da Universidade de Helsínquia, analisou os dados O-C de Algol entre novembro de 1782 e outubro de 2018, aplicando um método que desenvolveu. De nome Método Qui-quadrado Discreto, foi desenhado para detetar sinais periódicos regulares. Estas deteções são bem-sucedidas mesmo se os sinais forem sobrepostos numa tendência aperiódica regular. A partir dos dados O-C de Algol AB, o Método Qui-quadrado Discreto pode detetar os sinais do efeito do tempo de viagem da luz de cinco ou seis candidatas a estrelas companheiras. Os dados O-C por si só não podem ser usados para estabelecer o número exato destas candidatas. Uma destas candidatas é a "velha" companheira conhecida Algol C. Os períodos orbitais das outras quatro ou cinco "novas" candidatas a estrela companheira variam entre 20 e 219 anos.
"Estas estrelas são candidatas até que novas observações confirmem a sua existência," diz Jetsu. Ele também mostra que os sinais periódicos destas candidatas podem prever as mudanças observadas nos dados O-C de Algol.
Mas porque é que estas candidatas não tinham sido detetadas antes? Algol está tão perto de nós (aproximadamente 90 anos-luz) que podemos ver os seus eclipses a olho nu. Estas novas estrelas candidatas companheiras de Algol estariam literalmente no nosso "quintal cósmico".
"O paradoxo é que Algol é 'demasiado brilhante'", diz Jetsu. Algol pode ocultar estas novas estrelas candidatas companheiras até mesmo dos nossos telescópios espaciais modernos mais poderosos, assim como o nosso Sol pode ocultar todas as outras estrelas durante o dia, diz Jetsu. Ele salienta que, por exemplo, o equipamento de ponta a bordo do satélite Gaia da ESA não conseguiu detetar estas novas candidatas companheiras de Algol. Jetsu argumenta que futuras observações interferométricas podem ser usadas para confirmar diretamente a existência de pelo menos algumas destas novas candidatas companheiras de Algol.
Deteção do mais distante flúor observado até à data numa galáxia com formação estelar
Uma nova descoberta está a dar-nos pistas sobre como é que o flúor — um elemento que se encontra nos nossos ossos e dentes — se forma no Universo. Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o ESO é um parceiro, uma equipa de astrónomos detetou este elemento numa galáxia que está tão longe que a sua luz demora mais de 12 mil milhões de anos a chegar até nós. Esta é a primeira vez que se descobre flúor numa galáxia, formadora de estrelas, tão distante.
"Todos nós conhecemos o flúor porque a pasta de dentes que usamos todos os dias o contém," explica Maximilien Franco da Universidade de Hertfordshire no Reino Unido, que liderou este novo estudo publicado na revista Nature Astronomy. Tal como a maioria dos elementos que nos rodeiam, o flúor é formado no interior das estrelas, mas, até agora, não sabíamos exatamente como é que este elemento se formava. "Nem sequer sabíamos que tipo de estrelas dava origem à maior parte do flúor que existe no Universo!"
Esta imagem artística mostra NGP–190387, uma galáxia poeirenta com formação estelar que está tão longe que a sua luz demorou mais de 12 mil milhões de anos a chegar até nós.
Observações levadas a cabo com o ALMA revelaram a presença de flúor nas nuvens de gás de NGP–190387. Trata-se da deteção mais distante deste elemento, realizada até a data, numa galáxia com formação estelar, a qual estamos a observar apenas 1,4 mil milhões de anos após o Big Bang - o que corresponde a cerca de 10% da idade atual do Universo. Esta descoberta dá-nos novas pistas sobre como é que as estrelas formam flúor, sugerindo que as estrelas de vidas curtas chamadas Wolf–Rayet são os locais mais prováveis da sua produção.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Franco e colegas descobriram flúor (sob a forma de fluoreto de hidrogénio) nas enormes nuvens de gás da galáxia distante NGP-190387, a qual observamos quando o Universo tinha apenas 1,4 mil milhões de anos de idade, ou seja, cerca de 10% da sua idade atual. Uma vez que as estrelas expelem os elementos que formam nos seus núcleos quando chegam ao fim das suas vidas, esta deteção implica que as estrelas que formaram o flúor devem ter vivido e morrido muito rapidamente.
A equipa pensa que estrelas do tipo Wolf-Rayet, estrelas muito massivas com um tempo de vida de apenas alguns milhões de anos, o que corresponde a um piscar de olhos na história do Universo, são os locais mais prováveis de produção de flúor. Os cientistas pensam que estas estrelas são necessárias para explicar as enormes quantidades de fluoreto de hidrogénio descobertas pela equipa. As estrelas Wolf-Rayet tinham já sido sugeridas anteriormente como possíveis fontes de flúor cósmico, no entanto, até agora, os astrónomos não sabiam o quão importantes elas eram na produção deste elemento no Universo primordial.
"Descobrimos que as estrelas Wolf-Rayet, que se encontram entre as mais massivas que conhecemos e que podem explodir de forma violenta quando chegam ao final das suas vidas, ajudam-nos, de certo modo, a manter uma boa higiene oral!" exclama Franco a brincar.
Para além destas estrelas, surgiram igualmente no passado outros cenários para explicar como é que o flúor é produzido e expelido, como por exemplo as pulsações de estrelas gigantes evoluídas com massas que vão até algumas vezes a do nosso Sol, as chamadas estrelas do ramo das assimptóticas gigantes. No entanto, a equipa acredita que estes cenários, alguns dos quais com uma duração de milhares de milhões de anos, podem não explicar completamente a quantidade de flúor que vemos em NGP-190387.
"Esta galáxia precisou de apenas algumas dezenas ou centenas de milhões de anos para ter níveis de flúor comparáveis àqueles encontrados em estrelas na Via Láctea, que tem 13,5 mil milhões de anos de idade. Este é um resultado completamente inesperado," explica Chiaki Kobayashi, Professora na Universidade de Hertfordshire. "As nossas medições colocam novos limites na origem do flúor, a qual estudamos já há duas décadas."
Esta imagem artística mostra o núcleo brilhante de uma estrela Wolf-Rayet rodeado por uma nebulosa de matéria, a qual foi expelida pela própria estrela.
As estrelas Wolf–Rayet são quentes e massivas, com tempos de vida de apenas alguns milhões de anos, e pensa-se que acabem as suas vidas em explosões de supernova, ejetando para o espaço os elementos que forjaram nos seus núcleos.
Crédito: ESO/L. Calçada
Esta descoberta em NGP-190387 marca uma das primeiras deteções de flúor para lá da Via Láctea e das suas galáxias vizinhas. Os astrónomos tinham já detetado anteriormente este elemento em quasares distantes, objetos brilhantes alimentados por buracos negros supermassivos situados no centro de algumas galáxias. No entanto, e até agora, nunca tinha sido observado flúor numa galáxia, com formação estelar, tão cedo na história do Universo.
A deteção de flúor por parte da equipa tratou-se de uma descoberta fortuita e que foi possível graças ao uso de observatórios colocados no solo e no espaço. NGP-190387, descoberta originalmente pelo Observatório Espacial Herschel da ESA e observada mais tarde com o ALMA, no Chile, é extraordinariamente brilhante para a distância a que fica. Os dados ALMA confirmaram que a luminosidade excecional de NGP-190387 é em parte provocada por outra galáxia massiva conhecida, situada entre NGP-190387 e a Terra, muito próximo da nossa linha de visão. Esta galáxia massiva amplificou a luz observada por Franco e pela sua equipa, permitindo-lhes identificar a radiação ténue emitida há milhares de milhões de anos atrás pelo flúor de NGP-190387.
Estudos futuros de NGP-190387 com o ELT (Extremely Large Telescope) - o novo projeto emblemático do ESO em construção no Chile com início de operações previsto para o final desta década - poderão revelar mais segredos sobre esta galáxia. "O ALMA é sensível à radiação emitida pelo gás interestelar frio e pela poeira," diz Chentao Yang, bolseiro do ESO no Chile. "Com o ELT seremos capazes de observar NGP-190387 através da luz direta das estrelas, o que nos dará informação crucial sobre o conteúdo estelar desta galáxia."
Novo estudo propõe que expansão do Universo impacta diretamente o crescimento dos buracos negros
Ao longo dos últimos seis anos, os observatórios de ondas gravitacionais têm detetado fusões de buracos negros, verificando uma grande previsão da teoria da gravidade de Albert Einstein. Mas há um problema - muitos destes buracos negros são inesperadamente grandes. Agora, uma equipa de investigadores da Universidade do Hawaii em Manoa, da Universidade de Chicago e da Universidade de Michigan em Ann Arbor propôs uma nova solução para este problema: os buracos negros crescem de mãos dadas com a expansão do Universo.
Primeira imagem renderizada de um buraco negro, iluminado por matéria em queda.
Crédito: Jean-Pierre Luminet
Desde a primeira observação da fusão de buracos negros pelo LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) em 2015 que os astrónomos têm ficado repetidamente surpreendidos pelas suas grandes massas. Embora não emitam luz, as fusões de buracos negros são observadas por meio da emissão de ondas gravitacionais - ondulações na estrutura do espaço-tempo que foram previstas pela teoria da relatividade geral de Einstein. Os físicos originalmente esperavam que os buracos negros tivessem massas inferiores a cerca de 40 vezes a massa do Sol, dado que os buracos negros em fusão surgem de estrelas massivas que não conseguem manter-se unidas caso fiquem demasiado grandes.
No entanto, os observatórios LIGO e Virgo encontraram muitos buracos negros com massas superiores a 50 sóis, alguns tão massivos quanto 100 sóis. Foram propostos vários cenários de formação que dão origem a buracos negros assim tão grandes, mas nenhum cenário foi capaz de explicar a diversidade das fusões de buracos negros observadas até agora, e não há concordância sobre qual a combinação de cenários de formação fisicamente viável. Este novo estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, é o primeiro a mostrar que grandes e pequenas massas de buracos negros podem resultar de um único percurso, em que os buracos negros ganham massa com a expansão do próprio Universo.
Os astrónomos normalmente modelam buracos negros dentro de um Universo que não pode expandir-se. "É uma suposição que simplifica as equações de Einstein porque um Universo que não cresce é muito mais fácil de monitorizar," disse Kevin Croker, professor no Departamento de Física e Astronomia da Universidade do Hawaii. "Porém, há um senão: as previsões só são razoáveis por um período limitado de tempo."
Dado que os eventos individuais detetáveis pelo LIGO-Virgo duram apenas alguns segundos, na análise de um único evento esta simplificação faz sentido. Mas estas mesmas fusões estão potencialmente a ocorrer há milhares de milhões de anos. Durante o tempo entre a formação de um par de buracos negros e a sua eventual fusão, o Universo cresce profundamente. Se os aspetos mais subtis da teoria de Einstein forem cuidadosamente tidos em conta, surge uma possibilidade surpreendente: as massas dos buracos negros podem crescer em sintonia com o Universo, um fenómeno que Croker e a sua equipa chamam de acoplamento cosmológico.
Comparação de observações da fusão de buracos negros com previsões do novo modelo. O eixo horizontal mostra a massa total de ambos os buracos negros em qualquer fusão individual, em relação à massa do Sol.
Crédito: Croker et al., 2021
O exemplo mais conhecido de material cosmologicamente acoplado é a própria luz, que perde energia à medida que o Universo cresce. "Pensámos em considerar o efeito oposto," disse Duncan Farrah, coautor da investigação e professor de Física e Astronomia na Universidade do Hawaii. "O que observaria o LIGO-Virgo se os buracos negros estivessem cosmologicamente acoplados e ganhassem energia sem a necessidade de consumir outras estrelas e gás?"
Para investigar esta hipótese, os investigadores simularam o nascimento, vida e morte de milhões de pares de estrelas grandes. Quaisquer pares em que ambas as estrelas morreram para formar buracos negros foram então associados ao tamanho do Universo, começando na hora da sua morte. À medida que o Universo continuava a crescer, as massas destes buracos negros cresceram enquanto espiralavam um em direção ao outro. O resultado não foi apenas buracos negros mais massivos aquando da fusão, mas também muitas mais fusões. Quando os investigadores compararam os dados do LIGO-Virgo com as suas previsões, estes estavam em razoável concordância. "Devo dizer que não sabia o que pensar ao início," disse Gregory Tarlé, coautor da investigação e professor na Universidade de Michigan. "Foi uma ideia simples que fiquei surpreso por ter funcionado tão bem."
De acordo com os cientistas, este novo modelo é importante porque não requer nenhuma mudança no nosso entendimento atual da formação, evolução e morte estelar. A concordância entre o novo modelo e os nossos dados atuais vem simplesmente de admitir que os buracos negros realistas não existem num Universo estático. Os investigadores tiveram o cuidado de enfatizar, no entanto, que o mistério dos enormes buracos negros do LIGO-Virgo está longe de estar resolvido.
"Muitos dos aspetos da fusão dos buracos negros não são conhecidos em detalhe, como os ambientes de formação dominante e os intricados processos físicos que persistem ao longo das suas vidas," disse Michael Zevin, coautor da investigação que trabalha no Hubble da NASA. "Embora tivéssemos usado uma população estelar simulada que reflete os dados que temos atualmente, há muito espaço de manobra. Podemos ver que o acoplamento cosmológico é uma ideia útil, mas ainda não conseguimos medir a força deste acoplamento."
O professor Kurtis Nishimura, coautor da investigação e professor na Universidade do Hawaii, expressou o seu otimismo no que toca a testes futuros desta nova ideia: "À medida que os observatórios de ondas gravitacionais continuam a melhorar a sensibilidade durante a próxima década, o aumento da quantidade e qualidade dos dados permitirá novas análises técnicas. Isto será medido em breve."
Cientistas detetam um "tsunami" de ondas gravitacionais (via Universidade Nacional Australiana)
Uma equipa internacional de cientistas revelou o maior número de ondas gravitacionais já detetadas. As descobertas ajudarão a resolver alguns dos mistérios mais complexos do Universo, incluindo os blocos de construção da matéria e o funcionamento do espaço e do tempo. Ao todo, descobriram-se 35 novas deteções de ondas gravitacionais provocadas por pares de buracos negros em fusão ou por estrelas de neutrões e buracos negros em colisão, usando os observatórios LIGO e Virgo entre novembro de 2019 e março de 2020. Ler fonte
Álbum de fotografias - A Nebulosa Olho de Gato no Visível e em Raios-X
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