Apresentação às Estrelas | E se o inverno quisesse ser primavera? Data: 10 de março de 2022 Hora: 20:30-22:30
Os últimos fins de semana de março trazem-nos um equinócio e uma mudança de hora ao relógio. Este será o tema da Apresentação Às Estrelas deste mês, que inclui ainda a observação astronómica com telescópio se a meteorologia nos for favorável! Adulto: 4€ Jovem: 2€ Menores de 12 anos: gratuito. Lotação máxima de 12 pessoas.
A observação astronómica depende de condições meteorológicas favoráveis. Pré-inscrição:siga este link Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.pt
Efemérides
Dia 22/02: 53.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1632 era publicado o "Diálogo sobre os dois grandes sistemas do mundo" de Galileu.
Em 1824 nascia Pierre Janssen, astrónomo francês que, juntamente com o cientista inglês Joseph Norman Lockyer, é creditado com a descoberta da natureza gasosa da cromosfera solar e, com alguma justificação, o elemento hélio.
Em 1857 nascia Heinrich Hertz, físico alemão que clarificou e expandiu a teoria eletromagnética da luz de James Clerk Maxwell.
Foi o primeiro a provar conclusivamente a existência de ondas eletromagnéticas ao construir instrumentos para transmitir e receber pulsos de rádio. A unidade científica da frequência tem o nome "hertz" em sua honra.
Em 1995, o cosmonauta Valeri Polyakov regressa à Terra depois de quebrar o recorde do maior tempo passado na estação espacial Mir: 438 dias. Observações: Para a esquerda de Orionte, e para cima de Sirius, está a ténue constelação de Unicórnio. Se tiver acesso a uns binóculos, talvez conheça o enxame NGC 2244, o longo retângulo exatamente por cima da ténue Nebulosa Roseta. Mas conhece o mais subtil e solto NGC 2232, a cerca de 10º para sul, logo acima da pata dianteira de Unicórnio?
Dia 23/02: 54.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1583 nascia Jean-Baptiste Morin, astrólogo e astrónomo, conhecido por opôr-se a Galileu e às suas ideias.
Em 1950, descoberta do asteroide (29075) 1950 DA. Foi observado durante 17 dias e depois diminuíu de brilho até não poder ser visto durante meio século. No fim do ano 2000 (31 de dezembro), um objeto foi reconhecido como sendo o há muito perdido 1950 DA. Observações do objeto descrevem a rocha como tendo 1,1 km de diâmetro e uma rotação de 2,1 horas, a rocha com o período de rotação mais rápido já encontrada no nosso Sistema Solar.
Em 1987, supernova na Grande Nuvem de Magalhães visível a olho nu, resultado de uma explosão da supergigante azul Sanduleak 69.
Conhecida como SN1987A, foi a primeira supernova "próxima" dos últimos três séculos.
Em 1999, conjunção de Júpiter com Vénus. As conjunções não são eventos raros. Mas as conjunções planetárias são raramente tão próximas e Vénus e Júpiter são os objetos astronómicos mais brilhantes do céu, a seguir ao Sol e à Lua (objetos naturais - o terceiro objeto em geral é agora a ISS). Observações: Lua em Quarto Minguante, pelas 21:27. A Lua nasce muito tarde, por volta das 2 da manhã, dependendo da posição do observador. Está em Escorpião, e assim que estiver visível encontrará Aldebarã 3º para a sua direita. Outras estrelas de Escorpião estão para cima e para a direita.
Dia 24/02: 55.º dia do calendário gregoriano. História: Em 1967, nascia Brian Schmidt, astrónomo e astrofísico australiano que em 2011 partilhou com Saul Perlmutter e Adam Riess o Prémio Nobel da Física por fornecer evidências da aceleração da expansão do Universo.
Em 1968 foi descoberto o primeiro pulsar, por Jocelyn Bell Burnell, numa pesquisa no rádio. Hewish e Ryle, codiretores do projeto, receberam o prémio Nobel da Física em 1974 por conjugar as observações com um modelo duma estrela de neutrões em rotação.
Em 1969 era lançada a sonda americana Mariner 6. A 31 de julho de 1969, passou a 3330 km de Marte e enviou de volta 74 imagens.
Em 1979, lançamento do satélite Solwind P78-1.
Em 1996 foi lançada a sonda POLAR para estudar a região dos polos da Terra, uma região ativa do geoespaço.
Em 2011, voo final do vaivém Discovery, na sua missão STS-133. Observações: Na continuação da observação de ontem, siga a Lua e Escorpião que, antes do amanhecer, giram para ficar um pouco mais altas a sul.
Orionte está mais alto a sul por volta das 20 horas, parecendo mais pequeno do que provavelmente nos lembramos do início do inverno, quando estava mais baixo. Está a ver o efeito da "ilusão da Lua". As constelações, não apenas a Lua, parecem maiores quando estão baixas perto do horizonte.
Curiosidades
Apesar do seu nome, as anãs castanhas não são castanhas. As anãs castanhas estão divididas em quatro classes espectrais, ou seja, tipos M, L, T e Y, e têm uma grande variedade de cores (a maioria das quais invisíveis aos olhos humanos) dentro destas classificações. No entanto, as anãs castanhas que, de facto, irradiam energia que o olho humano podia ver provavelmente apareceriam magenta, ou um tom laranja/avermelhado escuro.
Novos conhecimentos sobre a formação das anãs castanhas
As anãs castanhas são corpos celestes estranhos, ocupando uma espécie de posição intermédia entre as estrelas e os planetas. Os astrofísicos por vezes chamam-lhes "estrelas falhadas" porque não têm massa suficiente para queimar hidrogénio nos seus núcleos e assim brilhar como estrelas. Debate-se constantemente se a formação das anãs castanhas é simplesmente uma versão em escala reduzida da formação de estrelas semelhantes ao Sol. Os astrofísicos concentram-se nas anãs castanhas mais jovens, também chamadas proto-anãs castanhas. Têm apenas alguns milhares de anos e ainda se encontram nas fases iniciais de formação. Querem saber se o gás e a poeira destas proto-anãs castanhas se assemelham à composição das protoestrelas semelhantes ao Sol mais jovens.
Nesta região do céu, a equipa da Universidade de Munique descobriu metano deuterado numa proto-anã castanha.
Crédito: ESO
O foco de interesse é o metano, uma molécula simples e muito estável que, uma vez formada, só pode ser destruída por processos físicos altamente energéticos. Tem sido encontrado em vários exoplanetas. No passado, o metano desempenhou um papel fundamental para identificar e estudar as propriedades das anãs castanhas mais antigas da nossa Galáxia, que têm várias centenas a milhares de milhões de anos.
Agora, pela primeira vez, uma equipa liderada por Basmah Riaz da Universidade de Munique detetou inequivocamente metano deuterado (CH3D) em três proto-anãs castanhas. É a primeira deteção clara de CH3D fora do Sistema Solar. Este é um resultado inesperado.
As proto-anãs castanhas são objetos muito frios e densos. Isto torna-as difíceis de estudar em busca de assinaturas de metano no infravermelho próximo. Em contraste, podem ser facilmente observadas nos comprimentos de onda milimétricos. Ao contrário do metano que não tem assinatura espectral no domínio do rádio devido à sua simetria, o metano deuterado (CH3D) pode ser observado em comprimentos de onda milimétricos.
A primeira deteção de CH3D foi ainda mais espantosa porque, de acordo com as teorias de formação das anãs castanhas, as proto-anãs castanhas são mais frias (cerca de 10 Kelvin ou menos) e mais densas do que as protoestrelas. Com base na teoria química, o CH3D é formado preferencialmente quando o gás é mais quente, a temperaturas de cerca de 20 a 30 Kelvin. "As medições implicam que pelo menos uma fração significativa do gás numa proto-anã castanha tem mais do que 10 Kelvin, caso contrário o CH3D não deveria estar sequer lá," diz Basmah Riaz. A abundância de CH3D fornece aos cientistas uma estimativa da abundância de metano.
É também inesperado que, embora só haja uma protoestrela semelhante ao Sol conhecida até à data onde o CH3D foi detetado provisoriamente, a equipa da Universidade de Munique detetou firmemente CH3D em três proto-anãs castanhas. Isto significa que as proto-anãs castanhas exibem uma química orgânica quente e rica, e estes objetos astrofísicos compactos e frios podem não ser simplesmente uma réplica à escala reduzida das protoestrelas.
"O metano nas proto-anãs castanhas pode ou não sobreviver ou reter uma abundância tão elevada nas anãs castanhas mais antigas," diz o coautor Wing-Fai Thi do Instituto Max Planck para Astrofísica Extraterrestre. Uma vez que um ambiente quente é favorável à formação de moléculas mais complexas, as proto-anãs castanhas são objetos intrigantes onde, no futuro, procurar estas moléculas.
O par de anãs castanhas com a maior separação uma da outra
Uma equipa de astrónomos descobriu um raro par de anãs castanhas que tem a mais ampla separação de qualquer sistema binário de anãs castanhas encontrado até à data.
"Devido ao seu pequeno tamanho, os sistemas binários de anãs castanhas são normalmente muito íntimos," disse Emma Softich, estudante de astrofísica na Universidade Estatal do Arizona e autora principal do estudo. "Encontrar um par tão amplamente separado é muito excitante."
A força gravitacional entre um par de anãs castanhas é inferior à de um par de estrelas com a mesma separação, pelo que os binários largos de anãs castanhas são mais suscetíveis de se separarem com o tempo, tornando este par de anãs castanhas um achado excecional.
Impressão de artista de um sistema binário composto por duas anãs castanhas como CWISE J014611.20-050850.0AB.
Crédito: William Pendrill
O estudo, que se baseia em observações do Cool Star Lab da Universidade da Califórnia em San Diego, realizadas com o Observatório W. M. Keck em Maunakea, Hawaii, foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
Usando o instrumento NIRES (Near-Infrared Echellette Spectrometer) do Observatório Keck, membros da mesma instituição, incluindo o professor de Física Adam Burgasser e os estudantes Christian Aganze e Dino Hsu, obtiveram espectros infravermelhos do sistema binário, chamado CWISE J014611.20-050850.0AB. Os dados revelaram que as duas anãs castanhas se encontram separadas por cerca de 19,3 mil milhões de quilómetros, ou mais de três vezes a distância de Plutão ao Sol. Esta distância confirma que o invulgar par de anãs castanhas bate o recorde de maior separação entre uma e outra.
"A sensibilidade excecional do Keck no infravermelho com este instrumento foi fundamental para as nossas medições", disse o coautor Burgasser, que lidera o Cool Star Lab. "A anã castanha secundária é excecionalmente fraca, mas com o Keck conseguimos obter dados espectrais suficientemente bons para classificar ambas as fontes e assim identificá-las como membros de uma classe rara de anãs azuis de classe L".
"Sistemas largos e de baixa massa como CWISE J014611.20-050850.0AB são normalmente perturbados no início das suas vidas, por isso o facto de este ter sobrevivido até agora é bastante notável," disse o coautor Adam Schneider do Observatório Naval dos EUA, Estação de Flagstaff e da Universidade George Mason.
As anãs castanhas são objetos celestes mais pequenos do que uma estrela normal. Estes objetos não são massivos o suficiente para sustentar a fusão nuclear e brilharem como estrelas normais, mas são suficientemente quentes para irradiar energia.
O WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA descobriu muitas anãs castanhas através do projeto de ciência cidadã Backyard Worlds: Planet 9, que solicita ajuda do público para procurar no banco de dados de imagens WISE anãs castanhas e estrelas de baixa massa, algumas das vizinhas mais próximas do Sol.
Imagens pelo WISE (esquerda) e pelo DES (direita) imagens de CWISE J0146-0508AB. Na imagem de menor resolução (WISE), o par é misturado numa única fonte, enquanto dois objetos distintos são visíveis na imagem de maior resolução (DES). A tonalidade avermelhada de ambos os objetos na imagem DES mostra que emitem grande parte da sua luz no infravermelho, uma característica típica das anãs castanhas.
Crédito: WISE/DES/Softich et al.
Para este estudo, os investigadores analisaram imagens das descobertas do Backyard Worlds, onde as anãs castanhas companheiras podem ter sido ignoradas. Ao fazê-lo, descobriram o raro sistema binário CWISE J014611.20-050850.0AB composto por duas anãs castanhas.
Softich estudou cerca de 3000 anãs castanhas do projeto Backyard Worlds, uma a uma, e comparou as imagens do WISE com imagens de outros levantamentos à procura de evidências de companheiras de anãs castanhas. A equipa então utilizou dados do DES (Dark Energy Survey) para confirmar que se tratava, de facto, de um par de anãs castanhas.
Utilizaram então o NIRES do Observatório Keck para confirmar que as anãs castanhas têm tipos espectrais L4 e L8, e que estão a uma distância estimada de aproximadamente 40 parsecs, ou 130,4 anos-luz da Terra, com uma separação de 129 unidades astronómicas, ou 129 vezes a distância entre o Sol e a Terra.
A equipa espera que esta descoberta dê aos astrónomos a oportunidade de estudar sistemas binários de anãs castanhas e de desenvolver modelos e procedimentos que ajudem a reconhecer mais destes sistemas no futuro.
"Os sistemas binários são utilizados para calibrar muitas relações em astronomia e este par de anãs castanhas recentemente descoberto apresentará um importante teste dos modelos de formação e evolução das anãs castanhas," disse a coautora Jennifer Patience, orientadora de Softich na Universidade Estatal do Arizona.
Os astrónomos descobrem a maior radiogaláxia de sempre
Por um golpe de sorte, uma equipa liderada pelo estudante de doutoramento Martijn Oei descobriu uma radiogaláxia com pelo menos 16 milhões de anos-luz de largura. O par de plumas de plasma é a maior estrutura feita por uma galáxia conhecida até à data. A descoberta refuta algumas hipóteses há muito defendidas sobre o crescimento das radiogaláxias.
Um buraco negro supermassivo espreita no centro de muitas galáxias, que retarda o nascimento de novas estrelas e, portanto, influencia fortemente o ciclo de vida da galáxia como um todo. Por vezes, isto leva a cenas tumultuosas: o buraco negro pode criar jatos que catapultam o material de construção de estrelas bebé para fora da galáxia quase à velocidade da luz. Neste processo violento, a poeira das estrelas aquece tanto que se dissolve em plasma e brilha no rádio. A equipa internacional de investigadores de Leiden (Países Baixos), Hertfortshire, Oxford (ambos no Reino Unido) e de Paris (França) recolheram agora essa radiação - com o telescópio pan-europeu LOFAR, cujo epicentro se encontra numa reserva natural pantanosa holandesa "escura no rádio", onde o seu smartphone perde deliberadamente o sinal.
Imagem rádio e no infravermelho de Alcioneu, uma radiogaláxia com um tamanho projetado de 5,0 megaparsecs. Os investigadores sobrepuseram imagens do LoTSS (LOFAR Two-meter Sky Survey), a laranja, com imagens do WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) a azul.
Crédito: Martijn Oei et al.
Comprimento recorde
A imagem das duas plumas de plasma é especial, porque nunca antes os cientistas tinham visto uma estrutura deste tamanho feita por uma única galáxia. A descoberta mostra que a esfera de influência de algumas galáxias atinge grandes distâncias em relação ao seu ambiente direto. Que distância, exatamente? Isso é difícil de determinar. As astrofotografias são obtidas de um único ponto de vista (Terra) e, portanto, não contêm profundidade. Como resultado, os cientistas só podem medir uma parte do comprimento de uma galáxia: uma baixa estimativa do comprimento total. Mas mesmo esse limite inferior, de mais de 16 milhões de anos-luz, é gigantesco, e comparável a 100 Vias Lácteas dispostas em fila.
Visível a olho nu no rádio
Dado que a Terra não ocupa um lugar especial no Universo, nunca foi muito provável que uma estrutura galáctica tão grande residisse no nosso próprio quintal. E de facto a gigante radiogaláxia está a três mil milhões de anos-luz de distância. Apesar dessa distância espantosa, o monstro é tão grande quanto a Lua no céu - uma indicação de que a estrutura tinha que ter um tamanho recorde. O facto de os olhos de rádio do telescópio LOFAR só terem visto a galáxia gigante agora, é porque as plumas são relativamente fracas. Ao reprocessar um conjunto de imagens existentes de tal forma que os padrões subtis se destacavam, os cientistas foram subitamente capazes de avistar a radiogaláxia.
O gigante Alcioneu
Os investigadores deram o nome Alcioneu à estrutura gigante, em homenagem ao filho de Úrano, o deus primordial grego do céu. Este mitológico Alcioneu era um gigante que lutou contra Héracles e outros olímpicos pela supremacia sobre o cosmos. No mundialmente famoso Altar de Pérgamo em Berlim, está uma escultura de Alcioneu.
Dança fantasmagórica
As plumas de Alcioneu revelam possivelmente informações sobre os filamentos mais esquivos da Teia Cósmica. A Teia Cósmica é outro nome para o Universo contemporâneo, adulto, que se parece com uma rede de fios e nós que os astrónomos chamam filamentos e enxames, respetivamente. As galáxias nos filamentos e enxames são claramente visíveis por si próprias, mas a deteção do meio entre as galáxias só tem sido bem-sucedida em enxames - salvo algumas exceções. Poderá Alcioneu mudar isto?
Porque Alcioneu, tal como a Via Láctea, habita um filamento, as suas plumas sentem um vento de proa enquanto se movem através do meio. Isto muda subtilmente a direção e a forma das plumas: elas executam uma dança lenta com um parceiro invisível. Durante muitos anos, os cientistas propuseram que as formas e pressões nas plumas das radiogaláxias podiam estar relacionadas com as propriedades do filamento, mas nunca antes tinham encontrado um exemplo em que essa ligação fosse tão plausível como com Alcioneu. Nomeadamente, as plumas de Alcioneu são tão grandes e rarefeitas que o meio circundante as pode moldar com relativa facilidade.
Os buracos negros são "alicerces" cósmicos
A Teia Cósmica mantém a sua forma porque a força atrativa da gravidade é compensada pela pressão do calor do meio em filamentos e enxames. Ao longo das duas últimas décadas tornou-se claro que a poeira estelar brilhante que os jatos expelem das galáxias mantém a Teia quente. Desta forma, os buracos negros centrais das galáxias contribuem para sustentar a estrutura em grande escala do nosso Universo. Isto é extra notável porque os buracos negros são muito pequenos em comparação com os filamentos e os enxames galácticos. É como se algo do tamanho de um berlinde regulasse a temperatura da Terra.
Origem misteriosa
O que deu a Alcioneu o seu tamanho recorde, permanece um mistério por agora. Os cientistas pensaram ao início num buraco negro excecionalmente massivo, numa população estelar extensa (e por isso com muita poeira estelar), ou em fluxos de jatos extraordinariamente poderosos. Surpreendentemente, Alcioneu parece ser inferior à média em todos estes aspetos, em comparação com os seus irmãos e irmãs mais pequenos. Nos tempos que se avizinham, a equipa vai investigar se os ambientes das radiogaláxias podem explicar o crescimento destes gigantes.
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Dave Doctor
Os enxames abertos são jovens. As suas estrelas nascem juntas perto do plano da Via Láctea, mas os seus números diminuem constantemente à medida que os membros dos enxames são ejetados por marés galácticas e interações gravitacionais. Apanhados nesta paisagem telescópica com mais de 3 graus de largura estão três bons exemplos de enxames de estrelas, vistos na direção da constelação do hemisfério sul de Popa. Para baixo e para a esquerda, M46 fica a cerca de 5500 anos-luz de distância. Para a direita do centro, M47 está a apenas 1600 anos-luz e NGC 2423 (topo) a mais ou menos 2500 anos-luz. Com aproximadamente 300 milhões de anos, o jovem enxame M46 contém algumas centenas de estrelas numa região com cerca de 30 anos-luz de diâmetro. Olhos treinados podem detetar uma nebulosa planetária, NGC 2438, na posição do ponteiro das 11 horas do "relógio" do enxame. Mas a estrela central dessa nebulosa tem milhares de milhões de anos, e NGC 2438 é provavelmente um objeto no plano da frente, apenas por acaso na linha de visão do jovem enxame M46. Ainda mais jovem, com cerca de 80 milhões de anos, M47 é um enxame mais pequeno e solto que abrange 10 anos-luz. O enxame estelar NGC 2423, no entanto, deverá ter à volta de 750 milhões de anos. Sabe-se que NGC 2423 abriga um exoplaneta, detetado em órbita de uma das suas estrelas gigantes vermelhas.
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