Apresentação às Estrelas | O Verão que nos espera Data: 14 de julho de 2022 Hora: 21:30-23:30 Local:Centro Ciência Viva do Algarve
Julho e agosto costumam vir com bom tempo; nesta sessão falaremos sobre alguns eventos astronómicos deste verão e como os observar. Após a apresentação, e se a meteorologia for favorável, iremos observar o céu com telescópio. Adulto: 4€ Jovem: 2€ Menores de 12 anos: gratuito.
A observação astronómica com telescópio depende de condições meteorológicas favoráveis. Pré-inscrição:siga este link Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.pt
Efemérides
Dia 28/06: 179.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1911, rochas do meteorito Nakhla caem na Terra, perto de Alexandria, Egipto.
Descobriu-se mais tarde que estas 40 pedras vieram de Marte. A origem das rochas que caíram para a Terra pode ser determinada através da sua análise química. As rochas marcianas têm uma composição semelhante.
Em 2011, o Telescópio Espacial Hubble descobre outra lua em redor de Plutão, temporariamente denominada P4. A descoberta foi novamente verificada no dia 20 de julho do mesmo ano. O nome oficial da lua é agora Cérbero. Observações: Após o anoitecer, procure a Ursa Maior, na vertical, a noroeste. As suas duas estrelas de baixo, as Guias, apontam para baixo e para a direita até à Estrela Polar, o fim da "pega" da "frigideira" de Ursa Menor.
Esta é a altura do ano em que a pequena Ursa Menor, depois do anoitecer, flutua para cima da Estrela Polar - como um balão, atado a um fio, que escapou de uma festa de verão. No entanto, através da poluição luminosa, tudo o que provavelmente conseguirá observar da Ursa Menor, será a Polar e Kochab, a ponta da "tampa da frigideira". O resto das suas estrelas são razoavelmente fracas com magnitudes 3 a 5.
Dia 29/06: 180.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1818, nascia Angelo Secchi, astrónomo italiano. Foi Diretor do Observatório da Universidade Gregoriana Pontifical durante 28 anos. Foi um pioneiro na espectroscopia astronómica, um dos primeiros cientistas a afirmar autoritariamente que o Sol era uma estrela.
Em 1868, nascia George Hale, astrónomo solar americano.
Foi quem sugeriu a Einstein (após este lhe ter perguntado) que a sua teoria da curvatura da luz devido à gravidade só poderia ser testada durante um eclipse solar total do Sol.
Em 1961 era lançado o primeiro satélite a energia nuclear, o satélite americano Transit 4A.
Em 1995, a missão STS-71 do vaivém Atlantis doca pela primeira vez com a estação espacial Mir. Observações: Lua Nova, pelas 03:52.
Esta é a altura do ano em que as duas estrelas mais brilhantes do verão, Arcturo e Vega, estão à mesma altura ao cair da noite. Arcturo está a sudoeste do zénite, Vega a este.
Arcturo e Vega estão a 37 e 25 anos-luz de distância, respetivamente. Representam os dois tipos mais comuns de estrela visível a olho nu: uma gigante K amarelo-alaranjada e uma estrela A de sequência principal. São 150 e 50 vezes mais brilhantes que o Sol, respetivamente - que, em combinação com a sua proximidade, é a razão porque dominam o céu noturno.
Dia 30/06: 181.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1905, Albert Einstein publica o artigo "Sobre a Electrodinâmica dos Corpos em Movimento", no qual introduz a relatividade especial.
Em 1908, ocorria o grande impacto de Tunguska na Sibéria.
Em 1971, três cosmonautas são encontrados mortos no seu veículo de regresso, Soyuz 11, depois de uma missão com problemas da Salyut 1. A tripulação morreu devido a uma de fuga de ar através de uma válvula. Permanecem os únicos humanos a não ter morrido na Terra.
Em 1972, é adicionado o primeiro segundo ao sistema UTC.
Em 2001, era lançado o WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) a partir do Centro Espacial Kennedy. Observações:Leão é principalmente uma constelação de final de inverno e de primavera. Mas ainda não desapareceu de vista. Ao final do lusco-fusco olhe para oeste, razoavelmente baixo, em busca de Régulo, a sua estrela mais brilhante e mais perto do horizonte: o pé dianteiro da sua figura.
A "foice" de Leão estende-se para cima e para a direita de régulo. O resto da figura da constelação de Leão estende-se dois ou três punhos à distância do braço esticado para cima e para a esquerda daí, até à estrela da sua cauda, Denébola, mais alta no céu. Em breve a constelação desaparecerá entre o briho do pôr-do-Sol.
A estrela que sobreviveu a uma supernova
Uma supernova é a explosão catastrófica de uma estrela. As supernovas termonucleares, em particular, assinalam a destruição completa de uma estrela anã branca, não deixando nada para trás. Pelo menos era isso que os modelos e observações sugeriam.
Assim, quando uma equipa de astrónomos observou o local da peculiar supernova termonuclear SN 2012Z com o Telescópio Espacial Hubble, ficaram chocados ao descobrir que a estrela tinha sobrevivido à explosão. Não só tinha sobrevivido - a estrela era ainda mais brilhante após a supernova do que tinha sido antes. O primeiro autor Curtis McCully, investigador pós-doutorado na Universidade da Califórnia em Santa Barbara e no Observatório Las Cumbres, publicou estas descobertas num artigo na revista The Astrophysical Journal e apresentou-as numa conferência de imprensa na 240.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana. Os resultados intrigantes dão-nos novas informações sobre as origens de algumas das explosões mais comuns, mas misteriosas, do Universo.
Esquerda: Imagem a cores da galáxia NGC 1309 antes da supernova 2012Z. Direita: No sentido horário a partir do canto superior direito: a posição da supernova pré-explosão; SN 2012Z durante 2013; a diferença entre as imagens pré-explosão e as observações de 2016; a localização de SN 2012Z nas últimas observações de 2016.
Crédito fotográfico: McCully et al.
Estas supernovas termonucleares, também chamadas supernovas do Tipo Ia, são algumas das ferramentas mais importantes do conjunto de ferramentas dos astrónomos para medir distâncias cósmicas. Com início em 1998, as observações destas explosões revelaram que o Universo tem vindo a expandir-se a um ritmo cada vez mais acelerado. Pensa-se que isto se deve à energia escura, cuja descoberta ganhou o Prémio Nobel da Física em 2011.
Embora sejam de importância vital para a astronomia, as origens das supernovas termonucleares são mal compreendidas. Os astrónomos concordam que são a destruição de estrelas anãs brancas - estrelas com aproximadamente a massa do Sol "embalada" num objeto com o tamanho da Terra. Não se sabe com certeza o que faz com que as estrelas expludam. Uma teoria postula que a anã branca rouba matéria a uma estrela companheira. Quando a anã branca se torna demasiado massiva, as reações termonucleares inflamam-se no núcleo e levam a uma explosão que destrói a estrela.
SN 2012Z foi um tipo estranho de explosão termonuclear, por vezes chamada supernova do Tipo Iax. São as primas mais ténues e fracas do Tipo Ia mais tradicional. Dado que são explosões menos potentes e mais lentas, alguns cientistas teorizaram que são supernovas do Tipo Ia falhadas. As novas observações confirmam esta hipótese.
Em 2012, a supernova 2012Z foi detetada na galáxia espiral próxima NGC 1309, que tinha sido estudada em profundidade e capturada em muitas imagens Hubble ao longo dos anos anteriores. Em 2013 foram obtidas novas imagens pelo Hubble, num esforço concertado para identificar qual das estrelas, nas imagens mais antigas, correspondia à estrela que tinha explodido. A análise destes dados em 2014 foi bem-sucedida - os cientistas conseguiram identificar a estrela na posição exata da supernova 2012Z. Esta foi a primeira vez que a estrela progenitora de uma supernova anã branca foi identificada.
"Nós esperávamos ver uma de duas coisas quando obtivemos os dados mais recentes do Hubble," disse McCully. "Ou a estrela tinha desaparecido completamente, ou talvez ainda lá estivesse, o que significa que a estrela que vimos nas imagens pré-explosão não foi a que explodiu. Ninguém estava à espera de ver uma estrela sobrevivente que fosse mais brilhante. Isso foi um verdadeiro quebra-cabeças."
McCully e a equipa acham que a estrela semi-explodida ficou mais brilhante porque inchou até um estado muito maior. A supernova não era forte o suficiente para rebentar com todo o material, pelo que parte dela caiu de novo no que se chama de remanescente ligado. Com o tempo, eles esperam que a estrela regresse lentamente ao seu estado inicial, apenas menos massiva e maior. Paradoxalmente, para as estrelas anãs brancas, quanto menos massa tiverem, maior será o seu diâmetro.
"Esta estrela sobrevivente é um pouco como Obi-Wan Kenobi que regressa como fantasma na 'Guerra das Estrelas'," disse o coautor Andy Howell, professor adjunto na UC Santa Barbara e cientista sénior do Observatório Las Cumbres. "A natureza tentou destruir esta estrela, mas voltou mais poderosa do que podíamos imaginar. Continua a ser a mesma estrela, mas de volta sob uma forma diferente. Ela transcendeu a morte."
Durante décadas os cientistas pensaram que as supernovas do Tipo Ia explodem quando uma anã branca atinge um certo limite de tamanho, chamado limite de Chandrasekhar, cerca de 1,4 vezes a massa do Sol. Esse modelo tem caído um pouco em desuso nos últimos anos, uma vez que foram descobertas muitas supernovas menos massivas, e novas ideias teóricas indicaram que existem outras coisas que as fazem explodir. Os astrónomos não tinham a certeza se as estrelas alguma vez se aproximaram do limite de Chandrasekhar antes de explodirem. Os autores do estudo pensam agora que este crescimento até ao limite final é exatamente o que aconteceu a SN 2012Z.
"As implicações para as supernovas do Tipo Ia são profundas," diz McCully. "Descobrimos que as supernovas pelo menos podem crescer até ao limite e explodir. No entanto, as explosões são fracas, pelo menos em parte do tempo. Agora precisamos de compreender o que faz uma supernova falhar e tornar-se uma do Tipo Iax, e o que faz uma supernova ter sucesso e tornar-se do Tipo Ia."
Um grupo internacional de astrónomos, liderado por Juan Diego Soler do INAF (Instituto Nacional de Astrofísica), na Itália, encontrou a impressão das bolhas produzidas pela explosão de estrelas moribundas na estrutura do gás que permeia a nossa Galáxia. Fizeram esta descoberta aplicando técnicas de inteligência artificial aos dados do levantamento HI4PI, que fornece a mais detalhada distribuição do hidrogénio atómico na Via Láctea até à data. Os cientistas analisaram a estrutura filamentar na emissão do gás hidrogénio atómico. Eles inferiram que esta preservava um registo dos processos dinâmicos induzidos pelas antigas explosões de supernova e pela rotação da Galáxia.
Emissão do hidrogénio atómico na direção da parte exterior (os dois painéis superiores) e interior (os dois painéis inferiores) da Via Láctea.
Crédito: Levantamento Hi4Pi; Levantamento Galfa-Hi; J. D. Soler/INAF
O hidrogénio é o principal componente de estrelas como o Sol. Contudo, o processo que faz com que as nuvens difusas de gás hidrogénio, que se espalham pela nossa Galáxia, se juntem em nuvens densas a partir das quais as estrelas acabam por se formar, ainda não é totalmente compreendido. Uma colaboração de astrónomos liderada por Juan Diego Soler do INAF-IAPS (Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, um instituto de investigação do INAF em Roma) e do projeto ECOgal, financiado pelo Conselho Europeu de Investigação, deu agora um passo importante na compreensão do ciclo de vida da matéria-prima da formação estelar.
Soler processou dados do levantamento mais detalhado de todo o céu da emissão do hidrogénio atómico no rádio, o levantamento HI4PI, que se baseia em observações obtidas com o radiotelescópio Parkes de 64 metros na Austrália, com o radiotelescópio Effelsberg de 100 metros na Alemanha e com o GBT (Robert C. Byrd Green Bank Telescope) de 110 metros nos EUA. "Estas observações de arquivo da linha de emissão de hidrogénio a um comprimento de onda de 21 cm contêm informações sobre a distribuição do gás no céu e a sua velocidade na direção da observação, o que, combinado com um modelo de rotação da Via Láctea, indica a que distância estão as nuvens emissoras," indica Sergio Molinari do INAF-INAPS, investigador principal do projeto ECOgal.
Para estudar a distribuição das nuvens de hidrogénio Galácticas, Soler aplicou um algoritmo matemático frequentemente usado na inspeção e análise automática de imagens de satélite e vídeos online. Devido à dimensão destas observações, teria sido impossível fazer esta análise a olho nu. O algoritmo revelou uma rede extensa e intricada de objetos semelhantes a fios finos ou filamentos. A maioria dos filamentos na parte interior da Via Láctea foram encontrados a apontar para longe do disco da nossa Galáxia. "Estes são provavelmente os remanescentes de múltiplas explosões de supernova que varrem o gás e formam bolhas que rebentam quando atingem a escala característica do Plano Galáctico, como bolhas que chegam à superfície num copo de espumante," comenta Ralf Klessen. Klessen é também o investigador principal do projeto ECOgal, que visa compreender o nosso ecossistema galáctico desde o disco da Via Láctea até à formação de estrelas e planetas. "O facto de vermos principalmente estruturas horizontais na Via Láctea exterior, onde há uma forte diminuição no número de estrelas massivas e consequentemente menos supernovas, sugere que estamos a registar a energia e o 'input' de momento das estrelas que moldam o gás na nossa Galáxia," complementa o astrónomo do Centro para Astronomia da Universidade de Heidelberg na Alemanha.
"O meio interestelar, que é a matéria e radiação que existe no espaço entre as estrelas, é regulado pela formação de estrelas e supernovas, sendo estas últimas as explosões violentas que ocorrem durante as últimas fases evolutivas de estrelas que são mais de dez vezes mais massivas do que o Sol," comenta Patrick Hennebelle, que juntamente com Klessen coordena o trabalho teórico no projeto ECOgal. "As associações de supernovas são muito eficientes a manter a turbulência e a levantar o gás num disco estratificado," esclarece o investigador do Departamento de Astronomia do CEA/Saclay em França. "A descoberta destas estruturas filamentares no hidrogénio atómico é um passo importante na compreensão do processo responsável pela formação estelar à escala galáctica."
Telescópio Espacial James Webb vai descobrir as riquezas do Universo primitivo
Durante décadas, os telescópios têm-nos ajudado a captar a luz das galáxias que se formaram até 400 milhões de anos após o Big Bang - incrivelmente cedo no contexto da história de 13,8 mil milhões de anos do Universo. Mas como eram as galáxias que existiam ainda antes, quando o Universo era semitransparente, no início de um período conhecido como a Época da Reionização? O Telescópio Espacial James Webb da NASA está prestes a acrescentar novas riquezas ao nosso tesouro de conhecimento, não só capturando imagens de galáxias que existiam já nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang, mas também nos fornecendo dados detalhados conhecidos como espectros. Com as observações do Webb, os investigadores vão poder dizer-nos, pela primeira vez, mais sobre a composição de galáxias individuais no Universo primitivo.
Esta imagem com quase 10.000 galáxias é chamada HUDF (Hubble Ultra Deep Field). Inclui galáxias de várias idades, tamanhos, formas, e cores. As galáxias mais pequenas, mais vermelhas, cerca de 100, podem estar entre as mais distantes conhecidas, existentes quando o universo tinha apenas 800 milhões de anos. As galáxias mais próximas - as maiores, mais brilhantes, espirais bem definidas e elípticas - prosperaram há cerca de mil milhões de anos, quando o cosmos tinha 13 mil milhões de anos de idade.
A imagem exigiu 800 exposições realizadas ao longo de 400 órbitas do Hubble em torno da Terra. O tempo total de exposição foi de 11,3 dias, obtido entre 24 de setembro de 2003 e 16 de janeiro de 2004.
Crédito: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) e equipa HUDF
O levantamento NGDEEP (Next Generation Deep Extragalactic Exploratory Public), coliderado por Steven L. Finkelstein, professor associado da Universidade do Texas em Austin, EUA, terá como alvo as mesmas duas regiões que compõem o HUDF (Hubble Ultra Deep Field) - locais na direção da constelação de Fornalha onde o Hubble passou mais de 11 dias a obter exposições profundas. Para produzir as suas observações, o Telescópio Espacial Hubble visou áreas próximas do céu simultaneamente com dois instrumentos - ligeiramente afastadas uma da outra - conhecidas como campo primário e campo paralelo. "Temos a mesma vantagem com o Webb," explicou Finkelstein. "Estamos a utilizar dois instrumentos científicos ao mesmo tempo, e eles vão observar continuamente". Vão apontar o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do Webb para o campo primário HUDF e o NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb para o campo paralelo, obtendo o dobro do retorno de dados com o mesmo tempo de telescópio.
Para obter imagens com o NIRCam, vão observar durante mais de 125 horas. A cada minuto que passa, vão obter cada vez mais informações do Universo cada vez mais profundo. O que é que procuram? Algumas das primeiras galáxias formadas. "Temos indicações muito boas, graças ao Hubble, de que existem galáxias 400 milhões de anos após o Big bang," disse Finkelstein. "As que vemos com o Hubble são bastante grandes e muito brilhantes. É muito provável que existam galáxias mais pequenas e mais ténues que se formaram ainda antes e que estão à espera de serem encontradas."
Este programa vai utilizar apenas cerca de um-terço do tempo que o Hubble passou, até à data, em investigações semelhantes. Porquê? Em parte, isto deve-se ao facto de os instrumentos do Webb terem sido concebidos para capturar radiação infravermelha. À medida que a luz viaja pelo espaço na nossa direção, estica-se em comprimentos de onda mais longos e avermelhados devido à expansão do Universo. "O Webb vai ajudar-nos a ultrapassar todos os limites," disse Jennifer Lotz, coinvestigadora da proposta e diretora do Observatório Gemini, parte do NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) da NSF (National Science Foundation). "E vamos divulgar os dados imediatamente para benefício de todos os investigadores."
Esta imagem mostra onde o Telescópio Espacial James Webb irá observar o céu dentro do HUDF, que consiste em dois campos. O levantamento NGDEEP (Next Generation Deep Extragalactic Exploratory Public), liderado por Steven L. Finkelstein, vai apontar o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do Webb para o campo primário (mostrado a laranja) e o NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb para o campo paralelo (a vermelho). O programa liderado por Michael Maseda vai observar o campo primário (a azul) usando o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb.
Crédito: ciência - NASA, ESA, Anton M. Koekemoer (STScI); ilustração - Alyssa Pagan (STScI)
Estes investigadores também vão focar-se na identificação do conteúdo metálico em cada galáxia, especialmente em galáxias mais pequenas e mais fracas que ainda não tenham sido completamente examinadas - especificamente com os espectros que o instrumento NIRISS do Webb fornece. "Uma das formas fundamentais de traçarmos a evolução através do tempo cósmico é pela quantidade de metais que estão numa galáxia," explicou Danielle Berg, professora assistente na Universidade do Texas em Austin e coinvestigadora da proposta. Quando o Universo começou, havia apenas hidrogénio e hélio. Novos elementos foram formados por sucessivas gerações de estrelas. Ao catalogar o conteúdo de cada galáxia, os investigadores serão capazes de traçar exatamente quando vários elementos já existiam e atualizar modelos que projetam como as galáxias evoluíram no Universo primitivo.
Revelando novas camadas
Outro programa, liderado por Michael Maseda, professor assistente na Universidade de Wisconsin-Madison, vai examinar o campo primário HUDF usando a rede de obturadores do NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb. Este instrumento fornece espectros para objetos específicos, dependendo de quais os obturadores em miniatura os investigadores abrem. "Estas galáxias existiram durante os primeiros mil milhões de anos da história do Universo, sobre os quais temos muito pouca informação até à data," explicou Maseda. "O Webb vai fornecer a primeira grande amostra que nos dará a oportunidade de as compreender em detalhe."
Sabemos que estas galáxias existem devido a extensas observações que esta equipa fez - juntamente com uma equipa internacional de investigação - com o instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) do VLT (Very Large Telescope). Embora o MUSE seja o "batedor", identificando galáxias mais pequenas e mais fracas neste campo profundo, o Webb será o primeiro telescópio a caracterizar totalmente as suas composições químicas.
Estas galáxias extremamente distantes têm implicações importantes para a nossa compreensão de como as galáxias se formaram no Universo primitivo. "O Webb vai abrir um novo espaço para a descoberta," explicou Anna Feltre, do INAF (Instituto Nacional de Astrofísica) na Itália e coinvestigadora. "Os seus dados vão ajudar-nos a aprender precisamente o que acontece à medida que uma galáxia se forma, incluindo quais os metais que contêm, quão rapidamente crescem e se já têm buracos negros."
Esta investigação será realizada como parte dos programas GO (General Observer) do Webb, que são selecionados competitivamente usando uma revisão duplamente anónima, o mesmo sistema que é usado para atribuir tempo de observação com o Telescópio Espacial Hubble.
LRO da NASA avista local de impacto, na Lua, de estágio de foguetão (via NASA)
Os astrónomos descobriram um corpo de foguetão em direção a uma colisão lunar no final do ano passado. O impacto ocorreu a 4 de março, com a LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da NASA a avistar mais tarde a cratera resultante. Surpreendentemente, a cratera é na realidade duas crateras, uma cratera oriental (18 metros de diâmetro) sobreposta a uma cratera ocidental (16 metros de diâmetro). Ler fonte
Será que as supernovas ajudaram a formar o Loop de Barnard? (via Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian)
Os astrónomos que estudam a estrutura da Via Láctea divulgaram a vista 3D de maior resolução da região de formação estelar de Orionte. A imagem e figura interativa foram apresentadas numa conferência de imprensa organizada pela Sociedade Astronómica Americana. Ler fonte
Álbum de fotografias - "Filaprom" no Limbo Oeste
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Martin Wise
Um filamento solar é um enorme fluxo de plasma incandescente suspenso acima da superfície ativa do Sol através de campos magnéticos em "loop". Visto contra o disco solar, parece escuro apenas porque é um pouco menos quente, e tão ligeiramente menos brilhante, do que a fotosfera solar. Suspensa acima do limbo solar, a mesma estrutura parece brilhante quando vista contra a escuridão do espaço e é chamada de proeminência solar. O termo inglês "filaprom" adapta-se a ambos, um fluxo de plasma magnetizado que atravessa em frente do disco solar e que se estende para além da orla do Sol. Nesta ampliação h-alpha do Sol, capturada dia 22 de junho, a região ativa AR3038 está perto do centro da imagem. A região ativa AR3032 é vista para a direita, perto do limbo oeste do Sol. Dado que AR3032 é levada, pela rotação, até ao limite visível do Sol, o que antes era um filamento gigante acima da nossa estrela é agora parcialmente vista como uma proeminência. Quão grande é o "filaprom" de AR3032? Para efeitos de escala, o planeta Terra é mostrado perto do canto superior direito.
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