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 05/07: 186.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1687, era publicado o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Isaac Newton.
Pela primeira vez era dada uma explicação para a causalidade do movimento dos planetas e satélites.
Em 2016, a sonda Juno chega a Júpiter. Observações: Para observadores casuais ou para aqueles sem um bom céu a norte, "Cassiopeia em julho" pode parecer tão errado quanto Natal em julho. Mas Cassiopeia já passou a posição mais baixa para o ano e está gradualmente a ganhar altitude em preparação para o próximo outono e inverno. Procure o seu "W" achatado baixo a norte-nordeste. E o "W" já não está nivelado.
Dia 06/07: 187.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 2003, o radar planetário de Yevpatoria, com 70 metros, envia uma mensagemMETI para 5 estrelas: Hip 4872, HD 245409, 55 Cancri, HD 10307 e 47 Ursae Majoris, que chegará em 2036, 2040, 2044 e 2049, respetivamente. Observações: A Lua encontra-se na direção da constelação de Virgem, com Espiga para a sua esquerda e a mais ténue Gamma Virginis (Porrima) mesmo para a direita. Arcturo, ainda mais brilhante, está para cima.
Gamma Vir é uma boa dupla para telescópios. A sua atual separação é de 3 segundos de arco e os componentes têm brilho quase igual. São do tipo espectral FO V, um pouco maiores e mais quentes que o Sol. Orbitam-se uma à outra a cada 169 anos. E ficam a 38 anos-luz de distância.
Dia 07/07: 188.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1959, Vénus oculta a estrela Régulo. Este evento raro é usado para determinar o diâmetro de Vénus e a estrutura da atmosfera venusiana.
Em 1988, era lançada a sonda soviética Phobos 1.
Infelizmente a sonda perdeu-se no caminho até Marte devido a uma má atualização do software a 29/30 de agosto. Este erro impediu o alinhamento correto dos painéis solares com o Sol, o que esgotou a bateria.
Em 2003, lançamento do rover Opportunity da NASA, a bordo de um foguetão Delta II.
Em 2015, a sonda New Horizons capta uma fotografia de Plutão a 12,8 milhões de quilómetros e descobre o seu "coração". Observações:Lua em Quarto Crescente, pelas 03:57.
Esta noite Espiga brilha para baixo do nosso satélite natural. Bem para a esquerda de Espiga, 4 ou 5 punhos à distância do braço esticado, está a alaranjada Antares, igualmente brilhante. Antes de chegar a Antares atravessa a cabeça de Escorpião: a fila quase vertical de Beta, Delta e a mais ténue Pi Scorpii.
Delta Scorpii
(Dschubba), a estrela do meio, é a mais brilhante. É uma estrela variável irregular, uma subgigante azul com rotação rápida atirando gás luminoso a partir do seu equador. Também tem uma companheira mais pequena em órbita que parece despoletar atividade em intervalos de 10,5 anos. Assumida estável durante séculos, Delta inesperadamente duplicou de brilho em julho de 2000 e tem permanecido quase tão brilhante, com flutuações, durante os anos seguintes. Os astrónomos estão à espera de ver se tem qualquer dia, novamente, algum surto, enquanto a companheira faz a sua terceira passagem pela estrela primária desde 2000.
Delta Scorpii tem atualmente magnitude ~1,9, praticamente o mesmo brilho dos últimos 11 anos.
Capturando o início da rotação galáctica no Universo primitivo
Imagem conceptual de MACS1149-JD1 no Universo primitivo.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Uma equipa internacional de investigação liderada por Tsuyoshi Tokuoka, estudante da Universidade de Waseda no Japão, observou sinais de rotação numa galáxia que existia no início do Universo apenas 500 milhões de anos após o Big Bang. Esta galáxia é, de longe, a mais antiga com uma assinatura de rotação. A sua velocidade de rotação é de apenas 50 quilómetros por segundo, em comparação com 220 quilómetros por segundo para a Via Láctea, indicando que a galáxia ainda se encontra numa fase inicial de desenvolvimento de movimento de rotação. Esta descoberta pode levar a uma melhor compreensão da formação galáctica no Universo inicial.
À medida que os telescópios se tornam mais avançados e poderosos, os astrónomos são capazes de detetar cada vez mais galáxias distantes. Devido à expansão do Universo, estas galáxias estão a afastar-se cada vez mais de nós. Isto faz com que as suas emissões tenham um desvio para o vermelho (comprimentos de onda mais longos). Curiosamente, podemos estimar a rapidez com que uma galáxia se move e, por sua vez, quando foi formada, com base no aspeto do desvio da emissão. O ALMA é particularmente adequado para a observação de tais desvios para o vermelho na emissão galáctica.
Uma equipa internacional de investigação observou, utilizando o ALMA, emissões de uma galáxia distante chamada MACS1149-JD1, ou JD1 para abreviar, o que os levou a algumas conclusões interessantes. "Para além de encontrar galáxias muito distantes com desvio para o vermelho, o estudo do seu movimento interno de gás e estrelas proporciona motivação para compreender o processo de formação galáctica no Universo mais longínquo possível," explicou Richard S. Ellis, professor na UCL (University College London).
A formação das galáxias começa com a acumulação de gás e prossegue com a formação estelar a partir desse gás. Com o tempo, a formação estelar progride do centro para fora, desenvolve-se um disco galáctico e a galáxia adquire uma forma particular. À medida que a formação estelar continua, novas estrelas formam-se no disco giratório, enquanto estrelas mais antigas permanecem na parte central. É possível determinar a fase evolutiva da galáxia através do estudo da idade dos objetos estelares e do movimento das estrelas e do gás.
Esquerda: distribuição da emissão de rádio em MACS1149-JD1 observada pelo ALMA. A cor mostra o movimento do gás na área onde as medições de velocidade foram feitas com uma elevada significância. A unidade está em quilómetros por segundo. A cor vermelha indica que o gás está a afastar-se de nós enquanto a cor azul se aproxima de nós. A gradação de vermelho para azul sugere a possibilidade do gás estar a girar em forma de disco em torno do centro da galáxia. Os contornos indicam a intensidade de rádio do gás O2+. A elipse no canto inferior esquerdo mostra o tamanho da resolução espacial dos dados ALMA.
Direita: o modelo mais bem adaptado para reproduzir o movimento observado do gás.
Crédito: Tokuoka et al.
A equipa mediu com sucesso pequenas diferenças no desvio para o vermelho de posição para posição dentro da galáxia, mostrando que JD1 satisfazia o critério de uma galáxia dominada pela rotação. A velocidade de rotação calculada foi de cerca de 50 quilómetros por segundo, em comparação com a velocidade de rotação do disco da Via Láctea de 220 quilómetros por segundo. A equipa também mediu que o diâmetro de JD1 é de apenas 3000 anos-luz, muito mais pequena que a Via Láctea, que tem 100.000 anos-luz de diâmetro.
A galáxia que a equipa observou é, de longe, a fonte mais distante até agora encontrada que tem um disco giratório. Juntamente com medições semelhantes de sistemas mais próximos na literatura, isto permitiu à equipa delinear o desenvolvimento gradual de galáxias giratórias ao longo de mais de 95% da nossa história cósmica.
Além disso, a massa estimada a partir da velocidade de rotação está de acordo com a massa estelar estimada anteriormente a partir da assinatura espectral e provém predominantemente das estrelas "maduras" que se formaram cerca de 300 milhões de anos antes. "Isto mostra que a população estelar em JD1 se formou numa época ainda anterior da história cósmica," disse Takuya Hashimoto, professor assistente na Universidade de Tsukuba.
"A velocidade de rotação de JD1 é muito mais baixa do que as encontradas em galáxias em épocas posteriores e na Via Láctea, e JD1 está provavelmente numa fase inicial de desenvolvimento de um movimento de rotação," disse Akio Inoue, professor na Universidade de Waseda. Com o recentemente lançado Telescópio Espacial James Webb, a equipa planeia agora identificar a localização de estrelas jovens e mais velhas na galáxia para refinar o seu cenário de formação.
Encontro próximo há mais de 10.000 anos "agitou" espirais em disco de acreção
Uma equipa internacional de investigação da China, EUA e Alemanha utilizou dados de observação de alta resolução do ALMA e descobriu um massivo disco de acreção com dois braços espirais em torno de uma protoestrela com 32 massas solares no Centro Galáctico. Este disco pode ter sido perturbado por um encontro próximo com um outro objeto, levando assim à formação dos braços espirais. Esta descoberta demonstra que a formação de estrelas massivas pode ser semelhante à de estrelas de massa inferior através de discos de acreção e "flybys".
Uma visão esquemática da história do disco de acreção e do objeto rasante (a - c). Os três episódios que começam na parte inferior esquerda são instantâneos da simulação numérica, capturando o sistema diretamente aquando do evento rasante, 4000 anos depois e 8000 anos depois, respetivamente. A imagem superior direita é das observações ALMA, mostrando o disco com espirais e os dois objetos à sua volta, correspondendo ao sistema 12.000 anos após o evento (d).
Crédito: Lu et al. (ver versão sem legendas)
Os discos de acreção em torno de protoestrelas, também conhecidos como "discos protoestelares", são componentes essenciais na formação estelar porque alimentam continuamente o gás para as protoestrelas a partir do ambiente. Neste sentido, são berços estelares onde as estrelas nascem e evoluem. Os discos de acreção em torno de protoestrelas de baixa massa, do tipo solar, têm sido extensivamente estudados nas últimas décadas, levando a uma riqueza de avanços observacionais e teóricos. Para as protoestrelas massivas, especialmente as do tipo O com mais de 30 massas solares, ainda não é claro se e como os discos de acreção desempenham um papel na sua formação. Estas estrelas massivas são muito mais luminosas do que o Sol, com luminosidades intrínsecas até várias centenas de milhares de vezes superiores ao valor solar, o que tem um forte impacto no ambiente de toda a Galáxia. Portanto, a compreensão da formação de estrelas massivas é de grande importância.
A uma distância de aproximadamente 26.000 anos-luz, o Centro Galáctico é um ambiente único e importante de formação estelar. O objeto mais bem conhecido aqui seria sem dúvida o buraco negro supermassivo Sgr A*. Além dele, existe um reservatório massivo de gás molecular denso, principalmente sob a forma de hidrogénio molecular (H2), que é a matéria-prima para a formação estelar. O gás começará a formar estrelas assim que o colapso gravitacional tenha início. Contudo, as observações diretas das regiões de formação estelar em redor do Centro Galáctico são um desafio, dada a distância considerável e a contaminação por gás em primeiro plano entre o Centro Galáctico e nós. Uma resolução muito alta, combinada com uma elevada sensibilidade, é necessária para resolver os detalhes da formação estelar nesta região.
A equipa de investigação usou as longas observações de base do ALMA para alcançar uma resolução de 40 milissegundos de arco. Os membros disseram que é comparável a observar uma bola de basebol em Osaka, a partir de Tóquio (distância de cerca de 400 km). Com estas observações de alta resolução e sensibilidade do ALMA, a equipa descobriu um disco de acreção em redor do Centro Galáctico. O disco tem um diâmetro de cerca de 4000 unidades astronómicas e está a rodear uma jovem estrela do tipo O com 32 massas solares. "Este sistema está entre as protoestrelas mais massivas com discos de acreção e representa a primeira imagem direta de um disco de acreção protoestelar no Centro Galáctico," disse Qizhou Zhang, coautor e astrofísico do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian. Esta descoberta sugere que a formação de estrelas massivas do tipo O passa por uma fase que envolve discos de acreção, e tal conclusão é válida para o Centro Galáctico.
O que é mais interessante é que o disco exibe claramente dois braços em espiral. Tais braços espirais assemelham-se aos encontrados em galáxias espirais, mas raramente são vistos em discos protoestelares. Os braços espirais podem emergir em discos de acreção devido à fragmentação induzida por instabilidades gravitacionais. No entanto, o disco descoberto neste estudo é quente e turbulento, sendo assim capaz de equilibrar a sua gravidade. A equipa detetou um objeto com cerca de três massas solares a cerca de 8000 UA do disco. Através de uma análise combinada de soluções analíticas e simulações numéricas, reproduziram um cenário onde um objeto voou pelo disco há mais de 10.000 anos e perturbou o disco, levando à formação dos braços espirais. "A simulação numérica coincide perfeitamente com as observações ALMA. Concluímos que os braços em espiral no disco são relíquias da passagem rasante de um objeto intruso," disse Xing Lu, autor principal e investigador associado no Observatório Astronómico de Xangai da Academia Chinesa de Ciências.
Este achado demonstra que os discos de acreção nas primeiras fases evolutivas da formação estelar estão sujeitos a processos dinâmicos frequentes, tais como "flybys", que influenciariam substancialmente a formação de estrelas e planetas. É interessante notar que as passagens rasantes também têm acontecido no nosso Sistema Solar. Um sistema binário conhecido como Estrela de Scholz passou pelo Sistema Solar há cerca de 70.000 anos, provavelmente penetrando a nuvem de Oort e enviando cometas para o Sistema Solar interior. Este estudo sugere que para estrelas mais massivas, especialmente no ambiente de alta densidade estelar em redor do Centro Galáctico, tais "flybys" também devem ser frequentes. "A formação de estrelas deve ser um processo dinâmico, com muitos mistérios ainda não resolvidos," disse Xing Lu. "Com mais observações de alta resolução do ALMA, esperamos desembaraçar estes mistérios da formação estelar."
Muitos de nós provavelmente já manuseámos - literalmente - o composto químico isopropanol: pode ser utilizado como antisséptico, solvente ou agente de limpeza. Mas esta substância não é apenas encontrada na Terra: investigadores liderados por Arnaud Belloche do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, Alemanha, detetaram pela primeira vez a molécula no espaço interestelar. Foi observada num "sala de parto" de estrelas, a enorme região de formação estelar Sagitário B2, localizada perto do centro da nossa Via Láctea. A nuvem molecular é o alvo de uma extensa investigação da sua composição química com o telescópio ALMA no deserto chileno do Atacama.
Álcool no espaço: a posição da nuvem molecular de formação estelar Sagitário B2 (Sgr B2) perto da fonte central da Via Láctea, Sgr A*. A imagem, tirada do GLOSTAR Galactic Plane Survey (Effelsberg & VLA) mostra fontes de rádio na região central da nossa Galáxia. Os isómeros propanol e isopropanol foram ambos detetados em Sgr B2, utilizando o telescópio ALMA.
Crédito: imagem de fundo - GLOSTAR (Bruntaler et al. 2021, Astronomy & Astrophysics); Modelos do propanol e isopropanol - Wikipedia
A procura por moléculas no espaço tem vindo a decorrer há mais de 50 anos. Até à data, os astrónomos identificaram 276 moléculas no meio interestelar. A CDMS (Cologne Database for Molecular Spectroscopy) fornece dados espectroscópicos para a deteção destas moléculas, contribuídos por muitos grupos de investigação e tem sido, em muitos casos, instrumental na sua deteção.
O objetivo do presente trabalho é compreender como as moléculas orgânicas se formam no meio interestelar, em particular em regiões onde nascem novas estrelas, e quão complexas estas moléculas podem ser. A motivação subjacente é estabelecer ligações com a composição química dos corpos no Sistema Solar, tais como cometas, como a missão Rosetta ao cometa Churyumov-Gerasimenko fez há alguns anos atrás.
Uma excecional região de formação estelar na nossa Galáxia, onde muitas moléculas foram detetadas no passado, é Sagitário B2 (Sgr B2), que está localizada perto da famosa fonte Sgr A*, o buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia.
"O nosso grupo começou a investigar a composição química de Sgr B2 há mais de 15 anos com o telescópio IRAM de 30 metros," diz Arnaud Belloche do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, Alemanha, o autor principal do artigo científico de deteção. "Estas observações foram bem-sucedidas e levaram, em particular, à primeira deteção interestelar de várias moléculas orgânicas, entre muitos outros resultados."
Com o advento do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) há dez anos atrás, tornou-se possível ir além do que se podia alcançar para Sgr B2 com um telescópio de antena única e iniciou-se um estudo a longo prazo da composição química de Sgr B2 que tirou partido da alta resolução angular e sensibilidade fornecida pelo ALMA.
Até agora, as observações ALMA levaram à identificação de três novas moléculas orgânicas (cianeto isopropílico, N-metilformamida, ureia) desde 2014. O resultado mais recente deste projeto ALMA é agora a deteção de propanol (C3H7OH).
O propanol é um álcool, e é agora a maior nesta classe de moléculas que já foram detetadas no espaço interestelar. Esta molécula existe em duas formas ("isómeros"), dependendo do átomo de carbono a que o grupo funcional hidroxilo (OH) está ligado: 1) álcool propílico normal, com OH ligado a um átomo de carbono terminal da cadeia, e 2) isopropanol, com OH ligado ao átomo de carbono central da cadeia. O isopropanol é também bem conhecido como o ingrediente-chave do desinfetante de mãos na Terra. Ambos os isómeros de propanol em Sgr B2 foram identificados no conjunto de dados ALMA. É a primeira vez que o isopropanol é detetado no meio interestelar, e a primeira vez que o propanol normal é detetado numa região de formação estelar. A primeira deteção interestelar de propanol normal foi obtida um pouco antes da deteção do ALMA por uma equipa de investigação espanhola com radiotelescópios de antena única numa nuvem molecular não muito longe de Sgr B2. A deteção de isopropanol na direção de Sgr B2, no entanto, só foi possível com o ALMA.
"A deteção de ambos os isómeros de propanol é excecionalmente poderosa na determinação do mecanismo de formação de cada um deles. Dado que são muito parecidos, comportam-se fisicamente de formas muito semelhantes, o que significa que as duas moléculas devem estar presentes nos mesmos locais e ao mesmo tempo," diz Rob Garrod da Universidade de Virgínia (Charlottesville, EUA). "A única questão em aberto são as quantidades exatas que estão presentes - isto torna a sua relação interestelar muito mais precisa do que seria o caso para outros pares de moléculas. Também significa que a rede química pode ser sintonizada com muito mais cuidado para determinar os mecanismos pelos quais se formam."
O radiotelescópio ALMA foi essencial na deteção de ambos os isómeros de propanol em direção a Sgr B2, graças à sua alta sensibilidade, à sua alta resolução angular e à sua ampla cobertura de frequência. Uma dificuldade na identificação de moléculas orgânicas nos espectros das regiões de formação estelar é a confusão espectral. Cada molécula emite radiação em frequências específicas, a sua "impressão digital" espectral, que é conhecida a partir de medições laboratoriais.
"Quanto maior a molécula, mais linhas espectrais a diferentes frequências ela produz. Numa fonte como Sgr B2, há tantas moléculas a contribuir para a radiação observada que os seus espectros se sobrepõem e é difícil separar as suas impressões digitais e identificá-las individualmente," diz Holger Müller da Universidade de Colónia, onde foi realizado trabalho de laboratório especialmente sobre o álcool propílico normal.
Graças à alta resolução angular do ALMA, foi possível isolar partes de Sgr B2 que emitem linhas espectrais muito estreitas, cinco vezes mais estreitas do que as linhas detetadas em escalas maiores com o radiotelescópio IRAM de 30 metros! O quão estreitas estas linhas são reduz a confusão espectral e isto foi fundamental para a identificação de ambos os isómeros de propanol em Sgr B2. A sensibilidade do ALMA também desempenhou um papel chave: não teria sido possível identificar o propanol nos dados recolhidos caso a sensibilidade tivesse sido apenas duas vezes pior.
Esta investigação é um esforço de longa data para sondar a composição química de locais em Sgr B2 onde novas estrelas estão a ser formadas, e assim compreender os processos químicos em funcionamento no decurso da formação estelar. O objetivo é determinar a composição química dos locais de formação estelar, e possivelmente identificar novas moléculas interestelares. "O propanol está há muito tempo na nossa lista de moléculas a procurar, mas só graças ao recente trabalho feito no nosso laboratório para caracterizar o seu espectro é que conseguimos identificar os seus dois isómeros de forma robusta," diz Oliver Zingsheim, também da Universidade de Colónia.
A deteção de moléculas estreitamente relacionadas que diferem ligeiramente na sua estrutura (como normal e isopropanol ou, como foi feito no passado com o cianeto, normal e isopropil) e a medição da sua abundância permite aos investigadores examinar partes específicas da rede de reação química que leva à sua produção no meio interestelar.
"Há ainda muitas linhas espectrais não identificadas no espectro ALMA de Sgr B2, o que significa que ainda há muito trabalho para decifrar a sua composição química. Num futuro próximo, a expansão dos instrumentos ALMA para frequências mais baixas irá provavelmente ajudar-nos a reduzir ainda mais a confusão espectral e possivelmente permitir a identificação de moléculas orgânicas adicionais nesta fonte espetacular", conclui Karl Menten, Diretor do Instituto Max Planck para Radioastronomia e líder do seu departamento de investigação em Astronomia Milimétrica e Submilimétrica.
Experiência da NASA sugere a necessidade de cavar fundo para obter evidências de vida em Marte (via NASA)
De acordo com uma nova experiência laboratorial da NASA, os rovers podem ter de escavar cerca de 2 metros ou mais sob a superfície marciana para encontrar sinais de vida antiga, porque a radiação ionizante do espaço degrada relativamente depressa pequenas moléculas como os aminoácidos. Ler fonte
Álbum de fotografias - Cometa C/2017 K2 (PanSTARRS)
Fotografado a 20 de junho de 2022, o cometa C/2017 K2 (PanSTARRS) partilha este amplo campo de visão telescópico com o enxame estelar aberto IC 4665 e a brilhante estrela Beta Ophiuchi, perto de uma extremidade estrelada da Via Láctea. Na sua viagem inaugural para o Sistema Solar interior a partir da fraca e distante nuvem de Oort, este cometa PanSTARRS foi inicialmente avistado há mais de cinco anos, em maio de 2017. Na altura foi o cometa mais distante e ativo jamais encontrado, descoberto quando se encontrava a cerca de 2,4 mil milhões de quilómetros do Sol. Isso colocou-o entre as distâncias orbitais de Úrano e Saturno. As observações do Telescópio Espacial Hubble indicaram que o cometa tinha um grande núcleo com menos de 18 quilómetros de diâmetro. Agora visível através de pequenos telescópios, C/2017 K2 fará a sua maior aproximação do planeta Terra no dia 14 de julho e a maior aproximação do Sol em dezembro. A sua cabeleira prolongada e cauda em desenvolvimento são vistas aqui a uma distância de cerca de 290 milhões de quilómetros, a uns meros 16 minutos-luz de distância.
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