Dia 24/12: 358.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1761 nascia Jean-Louis Pons, astrónomo francês, o maior descobridor visual de cometas: entre 1801 e 1827, descobriu 37 cometas, mais do que qualquer pessoa na História.
Em 1818, nascia James Prescott Joule, físico inglês que estudou a natureza do calor e descobriu a sua relação com a mecânica. Isto levou à lei da conservação da energia, o que por sua vez levou ao desenvolvimento da primeira lei da termodinâmica. A unidade SI da energia, joule, tem o seu nome.
Em 1968, os astronautas da Apollo 8 tornam-se nos primeiros humanos a entrar em órbita da Lua.
Completam 10 órbitas lunares e enviam imagens televisivas que se tornam na famosa transmissão de Véspera de Natal, um dos programas mais vistos na História.
Em 1979, lançamento do primeiro foguetão europeu Ariane. Observações: A linha Júpiter-Saturno-Vénus ao anoitecer continua a evoluir lentamente. Saturno está agora um pouco mais perto de Vénus; há um mês atrás estava mais perto de Júpiter. E a linha está a deslocar-se para baixo e para a direita. Esta linha também está a alongar-se novamente, não a ficar mais pequena. Se esperava que Júpiter estivesse a caminho de uma conjunção com Vénus, nada feito. Vénus está agora a "mergulhar" em direção ao Sol (passa o Sol no dia 8 de janeiro). Para Júpiter e Saturno, a sua próxima conjunção só terá lugar no dia 2 de novembro de 2040.
Dia 25/12: 359.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1642, nascia Isaac Newton (de acordo com o calendário juliano), físico e matemático inglês, largamente considerado um dos cientistas mais influentes de todos os tempos e uma figura-chave da revolução científica.
O seu livro "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica", publicado pela primeira vez em 1687, estabelece as fundações da mecânica clássica.
Em 1968, a Apollo 8 faz a primeira manobra TEI (Trans Earth Injection), enviando a tripulação e a nave de volta à Terra desde órbita lunar.
Em 2003, a infeliz Beagle 2, libertada da sonda Mars Express no dia 19 de dezembro, desaparece pouco antes da sua prevista aterragem. No dia 16 de janeiro de 2015, mais de onze anos depois do seu desaparecimento, a sonda MRO localiza-a no solo marciano.
Em 2004, a Cassini liberta a sonda Huygens, que aterra em Titã a 14 de janeiro do ano seguinte. Observações: Feliz dia do Sol Invicto! Esta data era celebrada no final da época dos Romanos porque era quando o Sol começava a recuperar do seu longo declínio com a promessa, no frio e na escuridão, da vinda de uma nova primavera e verão.
Dia 26/12: 360.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1973, a Soyuz 13 voltava à Terra.
Em 1974 era lançada a Salyut 4. Observações: Bem acima de Orionte brilha a alaranjada Aldebarã com o largo enxame das Híades no plano de fundo. Os binóculos são instrumentos ideais para observar este enxame, tendo em conta o seu tamanho: as estrelas mais brilhantes (de quarta e quinta magnitudes) abrangem uma área com aproximadamente 4º de diâmetro. Mais acima, as Plêiades têm pouco mais de 1º de diâmetro, contando apenas as estrelas mais brilhantes.
As estrelas principais das Híades formam um V. Está atualmente de lado, aberto para a esquerda. Aldebarã forma a mais baixa das duas pontas do V.
Com binóculos, siga o ramo inferior do V para a direita de Aldebarã. A primeira "coisa" a que
chega é o asterismo da Casa: um padrão de estrelas parecido a um desenho de uma criança de uma casa com um telhado. A casa está atualmente direita e inclinada para a direita como se tivesse sido empurrada.
A Casa inclui três estrelas duplas binoculares que formam um triângulo equilátero, com cada par virado para o centro. O par mais brilhante é Theta1 e Theta2 Tauri.
Talvez consiga resolver o par Theta à vista desarmada.
Dia 27/12: 361.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1571, nascia Johannes Kepler, astrónomo e matemático alemão. Foi uma figura-chave na revolução científica do século XVII, conhecido principalmente pelas suas leis do movimento planetário.
Em 1968, a Apollo 8 aterra no Oceano Pacífico, terminando a primeira missão tripulada à Lua.
Em 2004, radiação de uma explosão no magnetarSGR 1806-20 alcança a Terra. Foi o evento exosolar mais brilhante alguma vez observado até ao aparecimento do GRB 080319B em 2008. Observações: Lua em Quarto Minguante, pelas 02:24.
Curiosidades
O Telescópio Espacial James Webb é tão sensível que, teoricamente, conseguiria detetar a assinatura de calor de uma abelha na Lua.
Estamos a meras horas do lançamento do James Webb, o telescópio espacial que não pode falhar
O Telescópio Espacial James Webb (sigla JWST, "James Webb Space Telescope" em inglês) é o telescópio espacial mais poderoso, mais sofisticado e mais complexo alguma vez construído. Será lançado para o espaço amanhã, sábado, dia 25 de dezembro, entre as 12:20 e as 12:52 (hora portuguesa).
O culminar de quase três décadas de investigação, desenvolvimento e construção, os astrónomos esperam que dê início a uma nova era de descobertas na astronomia, alterando fundamentalmente a nossa compreensão do Universo.
Nenhum outro observatório espacial foi sujeito a mais testes e escrutínio do que o JWST. Sobreviveu a cancelamentos, alterações de design e erros técnicos. Sobreviveu também a infortúnios orçamentais, desastres naturais como o Furacão Harvey, uma pandemia e até à ameaça de pirataria ao viajar da Califórnia para a Guiana Francesa através do Canal do Panamá.
O observatório de 10 mil milhões de dólares, que é um ambicioso projeto conjunto da NASA, da ESA e da Agência Espacial Canadiana, irá descolar a bordo de um foguetão Ariane 5 do Centro Espacial de Kourou, na Guiana Francesa.
Impressão do artista do Telescópio Espacial James Webb (JWST), dobrado no foguetão Ariane 5 durante o lançamento a partir do porto espacial da Europa na Guiana Francesa. O Webb é o próximo grande observatório da ciência espacial, concebido para responder a questões pendentes sobre o Universo e para fazer descobertas revolucionárias em todos os campos da astronomia. O JWST verá mais longe nas nossas origens - desde a formação de estrelas e planetas, até ao nascimento das primeiras galáxias no início do Universo.
O
Webb é uma parceria internacional entre a NASA, a ESA e a CSA
Crédito: ESA/D. Ducros
Um dos avanços tecnológicos mais incríveis do Telescópio Espacial James Webb é o seu espelho, o maior já lançado para o espaço. Para sequer caber num veículo de lançamento, os engenheiros tiveram que inventar uma maneira completamente nova de construir espelhos.
Dividiram-no em 18 segmentos hexagonais, cujos segmentos laterais são "dobrados" para trás para assim caber na cápsula de lançamento. Uma vez no espaço, os lados desdobram-se para a sua forma principal. Cada um dos segmentos hexagonais pode ser redirecionado independentemente e até "dobrado" levemente para criar uma imagem focada e evitar o problema que assolou o Hubble no início da sua missão.
Os segmentos do espelho são feitos de berílio, banhados a ouro e totalizam um diâmetro de 6,5 metros. Isto é consideravelmente mais do que o espelho de 2,4 metros do Telescópio Espacial Hubble.
Embora seja considerado por muitos o sucessor do Hubble, o JWST é um telescópio infravermelho (tem alguma capacidade ótica limitada). O Hubble é sobretudo um telescópico ótico, com capacidade infravermelha e ultravioleta limitada. Assim sendo, é um telescópio mais complementar do que um sucessor do Hubble propriamente dito.
Um telescópio infravermelho, para funcionar corretamente, tem que estar protegido do Sol e arrefecido a temperaturas negativas extremas. E é aqui que entra o escudo de calor do James Webb, outra maravilha tecnológica.
O escudo de calor do Telescópio Espacial James Webb é feito de cinco camadas muito finas de Kapton revestido a alumínio, para assim refletir a luz do Sol e proteger o espelho e os instrumentos científicos do telescópio. Mesmo fino, é durável o suficiente para aguentar impactos de micrometeoritos. Aquando do lançamento, este também está dobrado, de modo idêntico ao seu espelho. Uma vez no espaço, o escudo de calor expande-se até ao tamanho de um campo de ténis.
Todos estes processos de desdobramento do espelho e do escudo de calor, no espaço, são incrivelmente complexos. São centenas de mecanismos e procedimentos (344 passos, para ser exato) que têm que funcionar na ordem devida e na perfeição durante as próximas semanas. Não haverá ajuda humana para reparações como aconteceu várias vezes ao longo da missão do Hubble.
Isto porque o James Webb não irá para órbita da Terra - vai na realidade orbitar o Sol, a 1,5 milhões de quilómetros da Terra, no que se chama de segundo ponto Lagrange, ou L2. É uma viagem de 29 dias até uma órbita considerada especial porque esta permite com que o telescópio fique sempre alinhado com a Terra (para efeitos de comunicação) enquanto se move em torno do Sol e lhe dá uma proteção constante contra a radiação solar (e contra o brilho da Terra e da Lua) recorrendo ao escudo de calor, assegurando uma temperatura estável de funcionamento perto dos -225º C (o lado voltado sempre para o Sol atingirá cerca de 85º C).
Aquando da posição definitiva do telescópio espacial no espaço, seguir-se-ão meses de testes, calibrações, alinhamentos e ainda mais testes. Seis meses após o lançamento, o JWST abrirá finalmente os seus olhos ao cosmos.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) será o maior e mais poderoso telescópio alguma vez lançado para o espaço. Como parte do acordo de colaboração internacional, a ESA está a fornecer o serviço de lançamento do observatório utilizando o veículo de lançamento Ariane 5. Durante o primeiro mês no espaço, a caminho do segundo ponto Langrange (L2), o Webb será submetido a uma complexa sequência de desdobramento. Os principais passos nesta sequência são o desdobramento do escudo solar do Webb - uma estrutura de cinco camadas em forma de diamante do tamanho de um campo de ténis - e o icónico espelho de 6,5 metros de largura, constituído por um padrão tipo favo de mel de 18 segmentos de espelho hexagonais, revestidos a ouro. O JWST é uma parceria internacional entre a NASA, a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadiana (CSA).
Crédito: ESA
Alguns dos objetivos científicos do JWST envolvem compreender a formação inicial do nosso Universo, que se baseia na ideia de que começou com um Big Bang e que está a expandir-se. O espaço entre as galáxias é esticado à medida que o Universo se expande, e isso significa que a luz emitida pelas galáxias está também ela a esticar-se enquanto viaja pelo espaço. É o que se chama de desvio para o vermelho.
Observar no infravermelho permite-nos ver bem para trás no tempo e observar a luz das primeiras galáxias.
O infravermelho é excelente para a observação de discos de gás e poeira que orbitam estrelas jovens e que podem, eventualmente, formar planetas. Por outras palavras, podemos ver reservatórios de material que vão dar azo a novos planetas. A poeira é aquecida pela estrela e brilha como calor. A radiação infravermelha é basicamente calor.
A missão também vai permitir a deteção de gases nas atmosferas de exoplanetas. Os cientistas estão particularmente interessados em procurar gases, como metano ou carbono ou magnésio, que podem indicar a presença de vida num planeta. A estes gases chamamos bioassinaturas. Se bem-sucedida, a astronomia entrará num novo território onde podemos realmente determinar o que é um sinal de vida e o que não é um sinal de vida.
No geral, o JWST vai explorar todas as fases da história cósmica - desde o Sistema Solar até às galáxias mais distantes. Vai revelar descobertas totalmente novas e inesperadas e ajudar a humanidade a compreender as origens do Universo.
O lançamento do foguetão Ariane 5 será transmitido online e em direto pela NASA TV, na aplicação da agência espacial e no seu website. O público também poderá acompanhar à descolagem no Facebook, Twitter, YouTube, Twitch e Daily Motion. A ESA também fará a sua própria transmissão no seu canal Web e no seu canal de YouTube.
Cerca de 30 minutos após o encerramento desta transmissão, começará uma conferência de imprensa com os líderes da NASA e da missão do Webb, que também será transmitida online.
Telescópios do ESO ajudam a revelar o maior grupo de planetas errantes descoberto até à data
Os planetas errantes, nómadas ou livres, são objetos cósmicos elusivos que apresentam massas comparáveis às dos planetas do nosso Sistema Solar, mas que não orbitam nenhuma estrela, vagueando livremente por si próprios. Até agora não se conheciam muitos objetos deste tipo, mas, utilizando dados de vários telescópios do ESO e de outros observatórios, uma equipa de astrónomos acaba de descobrir pelo menos 70 novos planetas errantes na nossa Galáxia. Trata-se do maior grupo deste tipo de planetas alguma vez descoberto, o que corresponde a um importante passo em frente na nossa compreensão das origens e estrutura destes misteriosos nómadas galácticos.
"Não sabíamos quantos planetas esperar e estamos muito entusiasmados por ter encontrado tantos!" diz Núria Miret-Roig, astrónoma no Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, França, e na Universidade de Viena, Áustria, e primeira autora do novo estudo publicado na Nature Astronomy.
Planetas nómadas, que se deslocam longe de qualquer estrela que os ilumine, seriam normalmente impossíveis de observar. No entanto, Miret-Roig e a sua equipa tiraram proveito do facto de, alguns milhões de anos após a sua formação, estes planetas estarem ainda suficientemente quentes para brilharem, o que os torna diretamente detetáveis pelas câmaras sensíveis dos grandes telescópios. A equipa descobriu pelo menos 70 novos planetas errantes com massas comparáveis à de Júpiter numa região de formação estelar próxima do nosso Sol, na direção das constelações de Escorpião e Ofiúco.
Esta imagem artística mostra um exemplo de um planeta nómada detetado no complexo de nuvens de Rho Ophiuchi, visível no fundo. Os planetas errantes, nómadas ou livres apresentam massas comparáveis às dos planetas do nosso Sistema Solar mas que não orbitam nenhuma estrela, vagueando livremente por si próprios.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Para encontrar tantos planetas nómadas, a equipa utilizou dados de um número de telescópios colocados tanto no solo como no espaço, que cobrem um intervalo temporal de 20 anos. "Medimos os movimentos minúsculos, as cores e as luminosidades de dezenas de milhões de fontes numa enorme área do céu," explica Miret-Roig. "Estas medições permitiram-nos identificar de forma segura os objetos mais ténues desta região, os planetas livres."
A equipa usou observações do VLT (Very Large Telescope), do VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy), do VST (VLT Survey Telescope) e do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, todos do ESO e localizados no Chile, para além de outras infraestruturas. "A grande maioria dos nossos dados vêm dos observatórios do ESO, os quais foram absolutamente cruciais para este estudo. O grande campo de visão e sensibilidade única destes telescópios foram decisivos para o nosso sucesso," explica Hervé Bouy, astrónomo no Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, França, e líder de projeto do novo trabalho de investigação. "Utilizámos dezenas de milhares de imagens de grande angular das infraestruturas do ESO, que correspondem a centenas de horas de observações e a literalmente dezenas de terabytes de dados."
A equipa usou também dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia, marcando assim o enorme sucesso de colaboração entre telescópios no solo e no espaço na exploração e compreensão do nosso Universo.
O estudo sugere que poderão existir muito mais destes planetas errantes que ainda não descobrimos. "Poderão existir vários milhares de milhões destes planetas gigantes que vagueiam livremente pela Via Láctea sem estrela hospedeira," diz Bouy.
Esta imagem mostra a localização de 115 potenciais planetas nómadas descobertos por uma equipa de astrónomos na direção da região do céu ocupada pelas constelações de Escorpião Superior e Ofiúco, destacados com círculos vermelhos. Os planetas errantes, nómadas ou livres apresentam massas comparáveis às dos planetas do nosso Sistema Solar mas que não orbitam nenhuma estrela, vagueando livremente por si próprios.
O número exato de planetas errantes encontrados pela equipa varia entre 70 e 170, dependendo da idade que se assumir para a região estudada. Esta imagem foi criada assumindo uma idade intermédia, o que resulta também num número intermédio de candidatos a planeta, entre os dois extremos do estudo.
Crédito: ESO/N. Risinger (skysurvey.org)
O estudo destes planetas livres recentemente descobertos poderá dar aos astrónomos pistas de como é que estes objetos misteriosos se formam. Alguns cientistas acreditam que os planetas nómadas se formam a partir do colapso de uma nuvem de gás que é demasiado pequena para levar à formação de uma estrela, ou então que estes planetas poderão ter sido ejetados do seu sistema progenitor. No entanto, qual será o mecanismo mais provável permanece ainda por descobrir.
Avanços tecnológicos no futuro próximo serão determinantes para desvendar o mistério destes planetas nómadas. A equipa espera continuar a estudá-los com mais detalhe com o futuro ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, atualmente em construção no deserto chileno do Atacama e que deverá começar a operar mais para o final desta década. "Estes objetos são extremamente ténues e pouco mais podemos fazer para os estudar com as infraestruturas disponíveis atualmente," explica Bouy. "O ELT será absolutamente crucial para recolhermos mais informações sobre a maioria dos planetas errantes que já descobrimos."
Porque é que a gravidade tem a força que tem? O que determina, exatamente, o valor da força eletromagnética? As leis da Física são as mesmas em qualquer parte do Universo e em qualquer instante no tempo? As medições feitas com o espectrógrafo de alta resolução ESPRESSO acoplado ao VLT (Very Large Telescope) permitiram a determinação de uma das constantes fundamentais da Física quando o Universo tinha apenas 40% da sua idade atual, ajudando a encontrar uma resposta a uma destas questões. O estudo, no qual participou um grupo de investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias), foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.
Os telescópios VLT do ESO, onde o ESPRESSO está localizado e, sobreposto, o espectro medido no desvio para o vermelho 1,15 na direção do quasar HE0515-4414 utilizado para medir a constante de estrutura fina.
Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)
Muitos dos fenómenos físicos mais básicos são determinados por um conjunto de "constantes fundamentais", cujos valores conhecemos graças a experiências com elevada precisão. Apesar disto, do nosso conhecimento sobre a natureza do Universo, mesmo no quadro do modelo padrão da Física, provavelmente o modelo teórico mais bem-sucedido da história humana, não temos um método para prever os valores exatos destas constantes. Também não sabemos claramente se são realmente "constantes universais", ou seja, se têm valores idênticos em todo o Universo, ou se tiveram os mesmos valores no passado. Mostrar se são realmente constantes é uma questão básica da Física. A descoberta de indícios de uma possível variação (seja no tempo, seja no espaço) de uma destas constantes provavelmente tornaria necessário o desenvolvimento de novos modelos ou teorias que modificam ou estendem o modelo padrão atual.
Embora não seja difícil medir o valor destas constantes com alta precisão em laboratórios na Terra, a sua medição noutras partes do Universo implica normalmente a utilização de métodos de deteção indireta e a utilização dos instrumentos mais avançados. Foi isso que os cientistas fizeram neste estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, usando dados do espectrógrafo ESPRESSO no VLT (Very Large Telescope) de 8,2 metros, no Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile.
"O que descobrimos é que a força eletromagnética tinha o mesmo valor há 8 mil milhões de anos atrás que tem hoje," diz Michael Murphy (Universidade Swinburne, Austrália), primeiro autor do artigo. "Para mostrar isto, medimos o valor da chamada 'constante de estrutura fina', geralmente escrita como alfa, medindo as transições espectrais numa nuvem com o desvio para o vermelho de 1,15, que está tão longe que os fotões envolvidos nas transições levaram cerca de 8 mil milhões de anos a chegar até nós," explica Ricardo Génova Santos, investigador do IAC e um dos autores do artigo científico.
Medições com outros espectrógrafos, também nos telescópios do VLT, ou nos telescópios Keck no Hawaii, já tinham fornecido dezenas, até centenas de medições de alfa neste sistema e noutros, ao longo das últimas duas décadas. Em alguns casos, pareciam mostrar variações em alfa, no tempo ou mesmo com a posição no céu. No entanto, não havia concordância científica acerca da fiabilidade dessas medições. Havia dúvidas sobre se os espectrógrafos poderiam produzir efeitos instrumentais, produzindo variações semelhantes às esperadas nas variações do alfa. "Por isso pensámos num novo tipo de espectrógrafo ESPRESSO, que tem um controlo muito melhor destes efeitos sistemáticos, de modo que após 12 anos de construção, e um grande esforço, temos agora o instrumento ideal para fazer medições precisas de alfa," explica Rafael Rebolo, investigador principal do ESPRESSO no IAC.
O ESPRESSO, construído por um consórcio formado pelo IAC, pela Universidade de Genebra, pelo Observatório de Trieste e pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço no Porto, é um espectrógrafo extremamente estável, montado numa câmara de vácuo por baixo dos quatro telescópios que perfazem o VLT no ESO. Os espectros medidos são calibrados utilizando uma nova técnica chamada "pente de frequência laser", que produz uma calibração extraordinariamente precisa e estável em termos de comprimentos de onda. Esta é uma das principais características do instrumento e o que lhe tem permitido fazer medições precisas de alfa, com uma precisão notável de apenas uma parte por milhão. "Este incrível grau de precisão na calibração do comprimento de onda também torna o ESPRESSO um instrumento único para o estudo e caracterização de exoplanetas usando o método de velocidade radial," explica Jonay Gonzalez, investigador do IAC e coautor do artigo científico.
O design do ESPRESSO foi inspirado pelo HARPS, um espectrógrafo no telescópio de 3,6 metros do ESO. Do mesmo modo, o futuro espectrógrafo HIRES do ELT (European Large Telescope) será inspirado pelo ESPRESSO, e beneficiará de uma área de recolha muito maior para continuar a avançar neste tipo de estudos, obtendo medições ou limites à variação do alfa e de outras constantes fundamentais que podem lançar luz sobre fenómenos físicos ainda desconhecidos.
A equipa do IAC que participou neste trabalho é composta por Ricardo Tanausú Génova Santos, Rafael Rebolo, Carlos Allende Prieto, Jonay I. González Hernández e Alejandro Suárez Mascareño.
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