Apresentação às Estrelas | Quando acaba este ano? Data: 7 de dezembro de 2022 Hora: 18:30-20:30
Por que é que não se chama ao mês 12 Dozembro? Esta e outras curiosidades anuais estarão em destaque na apresentação, que será seguida de observação noturna com telescópio se a meteorologia o permitir. Adulto: 4€ Jovem: 2€ Menores de 12 anos: gratuito.
A observação astronómica depende de condições meteorológicas favoráveis. Inscrições obrigatórias (info@ccvalg.pt)
Pré-inscrições válidas até às 17:00 do dia anterior à realização da atividade. Após a hora referida o lugar pode não ser garantido. Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.pt
Efemérides
Dia 25/11: 329.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1915, Albert Einstein apresenta as equações da relatividade geral à Academia de Ciências da Prússia.
Em 1999, observações terrestres de um vulcão em erupção em Io, uma lua de Júpiter. Observações: Agora que as Plêiades e, por baixo delas, Aldebarã, brilham a este após o anoitecer, Orionte aparece não muito depois. A icónica figura de Orionte, formada pelas suas sete estrelas mais brilhantes, demora cerca de uma hora e um quarto para desimpedir o horizonte. Isso acontece depois das 20:30. Pelas 22 horas já está a uma altura boa para observação.
Dia 26/11: 330.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1937, nascia Boris Borisovich Yegorov, cosmonauta e físico. Torna-se no primeiro físico a fazer um voo espacial.
Em 1965, a França lança o seu primeiro satélite, o Astérix. Torna-se na terceira nação a entrar no espaço.
Em 1990, o foguetão Delta II (7000) levanta voo pela primeira vez.
Em 2011, é lançado para o espaço o Mars Science Laboratory, que tem a bordo o rover Curiosity.
Em 2018, o módulo InSight pousa em Elysium Planitia, Marte. Observações: A "frigideira" da Ursa Menor desce durante a noite nesta altura do ano, para a esquerda ou para baixo e para a esquerda da Estrela Polar. Por volta das 23 horas, situa-se mesmo por baixo da Polar.
A Galáxia de Andrómeda e o Duplo Enxame de Perseu são dois dos mais famosos objetos do céu profundo. Estão ambos catalogados como tendo quarta magnitude e, num céu razoavelmente bom, conseguimos observá-los à vista desarmada. Os binóculos tornam esta tarefa mais fácil. Estão apenas separados por 22º, muito altos a este ao início destas noites - para a direita da Cassiopeia e mais perto e para baixo de Cassiopeia, respetivamente.
Mas têm um aspeto muito diferente, quanto mais escuro for o céu do observador. Veja por si próprio(a).
Dia 27/11: 331.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1701 nascia Anders Celsius, astrónomo, físico e matemático sueco. Fundou o Observatório Astronómico de Uppsala em 1741, e em 1742 propôs a escala de temperatura que tem o seu nome.
Em 1871 nascia Giovanni Giorgi, engenheiro eléctrico italiano que inventou o sistema de medição Giorgi, o percursor do SI (Sistema Internacional).
Em 1971, a sonda soviética Mars-2, apesar do seu falhanço, torna-se no primeiro objeto feito pelo Homem a atingir Marte.
Em 2001 é descoberta, pelo Hubble, uma atmosfera de hidrogénio e sódio no exoplaneta HD 209458 (Osiris), a primeira atmosfera detetada num planeta extrasolar. Observações: As estrelas mais brilhantes de Cassiopeia formam o bem conhecido "W", mas a constelação vira-se agora para formar um "M", bem alto a norte com o passar da noite.
Dia 28/11: 332.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1964, a NASA lança a sonda Mariner 4.
Foi a primeira sonda a fazer um voo rasante pelo Planeta Vermelho e a primeira a enviar imagens da superfície de outro mundo a partir do espaço profundo.
Em 2000, é descoberto 20000 Varuna, um objeto da Cintura de Kuiper. É provavelmente um planeta anão. Observações: Não parece que o Sol já se põe o mais cedo possível? Poderá ter razão! Ainda estamos a algum tempo do solstício de inverno - mas o Sol põe-se o mais cedo possível por volta do dia 6 ou 7 de dezembro à latitude de Faro, Portugal. Hoje estamos a um mero minuto dessa hora.
Este desfasamento do solstício é balançado pelo oposto ao nascer-do-Sol: o Sol só nasce o mais tarde possível dia 4 de janeiro. Culpe a inclinação do eixo da Terra e a excentricidade da órbita.
Curiosidades
A Agência Espacial Europeia escolheu 17 novos candidatos astronauta de entre mais de 22.500 candidatos de todos os seus Estados Membros. Nesta nova classe de astronautas de 2022, os astronautas da ESA são cinco astronautas de carreira, 11 membros de uma reserva de astronautas e um astronauta com deficiência.
Webb revela, como nunca antes, uma atmosfera exoplanetária
O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA acabou de "marcar outro golo": um retrato molecular e químico dos céus de um mundo distante. Ao passo que o Webb e outros telescópios espaciais, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, revelaram anteriormente ingredientes isolados da atmosfera quente deste planeta, as novas leituras fornecem um menu completo de átomos, moléculas e até mesmo sinais de química ativa e nuvens. Os últimos dados também fornecem pistas de como estas nuvens podem parecer quando vistas de perto: isoladas em vez de como um cobertor único e uniforme sobre o planeta.
O conjunto de instrumentos altamente sensíveis do telescópio analisou a atmosfera de WASP-39 b, um "Saturno quente" (um planeta tão massivo quanto Saturno, mas numa órbita mais íntima que a de Mercúrio em torno do Sol) em órbita de uma estrela a cerca de 700 anos-luz de distância. Este exoplaneta do tamanho de Saturno foi um dos primeiros examinados pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA quando iniciou operações científicas regulares. Os resultados entusiasmaram a comunidade científica exoplanetária. Os instrumentos de sensibilidade requintada do Webb forneceram um perfil dos constituintes atmosféricos de WASP-39 b e identificaram uma pletora de conteúdos, incluindo água, dióxido de enxofre, monóxido de carbono, sódio e potássio.
Impressão de artista do exoplaneta WASP-39 b e da sua estrela. O planeta tem uma atmosfera difusa de cor laranja-azulada com traços de nuvens longitudinais por baixo. O quarto esquerdo do planeta (o lado virado para a estrela) está iluminado, enquanto que o resto está na sombra. A estrela é branca-amarelada, sem características nítidas.
Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
As descobertas são um bom presságio da capacidade dos instrumentos do Webb em realizar a vasta gama de investigações exoplanetárias - investigações de planetas em torno de outras estrelas - esperada pela comunidade científica. Isto inclui a análise das atmosferas de planetas mais pequenos e rochosos, como os do sistema TRAPPIST-1.
"Observámos o exoplaneta com vários instrumentos que, em conjunto, cobrem uma ampla faixa do espectro infravermelho e uma panóplia de impressões digitais químicas inacessíveis antes do JWST", disse Natalie Batalhas, astrónoma da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que contribuiu e ajudou a coordenar a nova investigação. "Dados como estes 'mudam completamente o jogo'".
Os achados foram detalhados num conjunto de cinco novos artigos científicos, três dos quais já foram divulgados pela imprensa científica e dois ainda estão em revisão. Entre as revelações sem precedentes está a primeira deteção, numa atmosfera exoplanetária, de dióxido de enxofre, uma molécula produzida a partir de reações químicas desencadeadas pela luz altamente energética da estrela hospedeira do planeta. Na Terra, a camada protetora de ozono, na atmosfera superior, é criada de forma semelhante.
"Esta é a primeira vez que vemos evidências concretas de fotoquímica - reações químicas iniciadas pela luz estelar energética - em exoplanetas", disse Shang-Min Tsai, investigador na Universidade de Oxford, Reino Unido, e autor principal do artigo que explica a origem do dióxido de enxofre na atmosfera de WASP-39 b. "Vejo isto como uma perspetiva realmente promissora para, com esta missão, fazer avançar a nossa compreensão das atmosferas exoplanetárias".
Isto levou a outro "primeiro": a aplicação de modelos computacionais de fotoquímica, por parte dos cientistas, a dados que exigem que tal física seja totalmente explicada. As melhorias resultantes na modelagem vão ajudar a construir o "know-how" tecnológico necessário para interpretar, no futuro, potenciais sinais de habitabilidade.
"Os planetas são esculpidos e transformados ao orbitarem no 'banho de radiação' da estrela hospedeira", disse Batalha. "Na Terra, essas transformações permitem que a vida prospere".
A proximidade do planeta à sua estrela-mãe - oito vezes mais perto do que Mercúrio está do Sol - também o torna um laboratório ideal para estudar os efeitos da radiação das estrelas hospedeiras nos exoplanetas. Um melhor conhecimento da ligação estrela-planeta deverá trazer uma compreensão mais profunda de como estes processos afetam a diversidade dos planetas observados na Galáxia.
Outros constituintes atmosféricos detetados pelo telescópio Webb incluem sódio (Na), potássio (K) e vapor de água (H2O), confirmando observações telescópicas anteriores terrestres e espaciais, bem como a descoberta de impressões digitais da água, nestes comprimentos de onda mais longos, que nunca tinham sido vistos antes.
O Webb também viu dióxido de carbono (CO2) com maior resolução, fornecendo duas vezes mais dados do que os relatados nas suas observações anteriores. Entretanto, o monóxido de carbono (CO) foi detetado, mas as assinaturas óbvias de metano (CH4) e sulfureto de hidrogénio (H2S) ficaram ausentes dos dados do Webb. Se presentes, estas moléculas existem a níveis muito baixos.
Para capturar este largo espectro da atmosfera de WASP-39 b, uma equipa internacional de centenas de cientistas analisou independentemente os dados de quatro modos dos instrumentos finamente calibrados do telescópio Webb.
A composição atmosférica do quente exoplaneta gigante gasoso WASP-39 b foi revelada pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Este gráfico mostra quatro espectros de transmissão de três dos instrumentos do Webb operados em quatro modos. Todos são representados numa escala comum que se estende de 0,5 a 5,5 micrómetros.
Um espectro de transmissão é feito comparando a luz estelar filtrada através da atmosfera de um planeta à medida que este se move em frente da estrela, com a luz estelar não filtrada detetada quando o planeta está ao lado da estrela. Cada um dos pontos de dados (círculos brancos) nestes gráficos representa a quantidade de um comprimento de onda específico de luz que é bloqueado pelo planeta e absorvido pela sua atmosfera. Os comprimentos de onda que são preferencialmente absorvidos pela atmosfera aparecem como picos no espectro de transmissão.
A linha azul é um modelo mais adequado que tem em conta os dados, as propriedades conhecidas de WASP-39 b e a sua estrela (por exemplo, tamanho, massa, temperatura), e as características assumidas da atmosfera. Os investigadores podem variar os parâmetros do modelo - alterando características desconhecidas como a altura das nuvens na atmosfera e a abundância de vários gases - para obter um melhor ajuste e compreender melhor como a atmosfera realmente é.
No canto superior esquerdo, os dados do NIRISS mostram impressões digitais de potássio (K), água (H2O) e monóxido de carbono (CO). No canto superior direito, os dados do NIRCam mostram uma assinatura de água proeminente. Na parte inferior esquerda, os dados do NIRSpec indicam água, dióxido de enxofre (SO2), dióxido de carbono (CO2), e monóxido de carbono (CO). Na parte inferior direita, dados adicionais do NIRSpec revelam todas estas moléculas, bem como sódio (Na).
Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
"Tínhamos previsto o que [o telescópio] nos mostraria, mas foi mais preciso, mais diverso e mais bonito do que acreditava ser possível", disse Hannah Wakeford, astrofísica da Universidade de Bristol, no Reino Unido, que investiga atmosferas exoplanetárias.
Ter uma lista tão completa de ingredientes químicos numa atmosfera exoplanetária também dá aos cientistas um vislumbre da abundância de diferentes elementos uns em relação aos outros, tais como os rácios carbono/oxigénio ou potássio/oxigénio. Isto, por sua vez, proporciona uma visão de como este planeta - e talvez outros - se formou a partir do disco de gás e poeira que rodeava a estrela-mãe nos seus primeiros anos.
O inventário químico de WASP-39 b sugere uma história de colisões e fusões de corpos mais pequenos chamados planetesimais para criar um eventual "Golias" planetário.
"A abundância de enxofre relativamente ao hidrogénio indicou que o planeta presumivelmente sofreu uma grande acreção de planetesimais que podem fornecer estes ingredientes à atmosfera", disse Kazumasa Ohno, investigador exoplanetário da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que trabalhou nos dados do Webb. "Os dados também indicam que o oxigénio é muito mais abundante do que o carbono na atmosfera. Isto indica potencialmente que WASP-39 b se formou originalmente muito longe da estrela central".
Ao revelar com precisão os detalhes de uma atmosfera exoplanetária, os instrumentos do telescópio Webb tiveram um desempenho muito superior às expetativas dos cientistas - e prometem uma nova fase de exploração da grande variedade de exoplanetas na Galáxia.
"Vamos poder ver o grande quadro das atmosferas dos exoplanetas", disse Laura Flagg, investigadora da Universidade de Cornell e membro da equipa internacional. "É incrivelmente excitante saber que tudo vai ser reescrito. Essa é uma das melhores partes de se ser cientista".
Um novo estudo revelou a verdadeira forma da nuvem difusa de estrelas que rodeia o disco da nossa Galáxia. Durante décadas, os astrónomos pensaram que esta nuvem de estrelas - chamada halo estelar - era largamente esférica, como uma bola de praia. Agora, um novo modelo baseado em observações modernas mostra que o halo estelar é oblongo e inclinado, muito semelhante a uma bola de râguebi.
As descobertas - publicadas este mês na revista The Astronomical Journal - fornecem uma visão sobre uma série de áreas temáticas astrofísicas. Os resultados, por exemplo, lançam luz sobre a história da nossa Galáxia e a evolução galáctica, ao mesmo tempo que fornecem pistas na contínua caça à substância misteriosa conhecida como matéria escura.
"A forma do halo estelar é um parâmetro muito fundamental que acabámos de medir com maior precisão do que era possível antes", diz o autor principal do estudo Jiwon "Jesse" Han, estudante de doutoramento no Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Há muitas implicações importantes do halo estelar não ser esférico, mas sim com a forma de uma bola de râguebi ou de um zepelim - é só escolher!"
Impressão de artista do halo estelar inclinado e alongado da Via Láctea.
Crédito: Melissa Weiss/Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian
"Durante décadas, a suposição geral tem sido a de que o halo estelar é mais ou menos esférico e isotrópico, ou o mesmo em todas as direções", acrescenta o coautor do estudo Charlie Conroy, orientador de Han e professor de astronomia na Universidade de Harvard e no Centro para Astrofísica. "Sabemos agora que a imagem dos nossos livros, da nossa Galáxia inserida num volume esférico de estrelas, tem de ser rejeitada".
O halo estelar da Via Láctea é a porção visível do que é mais amplamente chamado halo galáctico. Este halo galáctico é dominado por matéria escura invisível, cuja presença só é mensurável graças à gravidade que exerce. Cada galáxia tem o seu próprio halo de matéria escura. Estes halos servem como uma espécie de andaime sobre o qual pende a matéria comum e visível. Por sua vez, essa matéria visível forma estrelas e outras estruturas galácticas. Para melhor compreender como as galáxias se formam e interagem, bem como a natureza subjacente da matéria escura, os halos estelares são alvos astrofísicos valiosos.
"O halo estelar é um rastreador dinâmico do halo galáctico", diz Han. "A fim de aprender mais sobre os halos galácticos em geral, e especialmente sobre o halo galáctico e a história da nossa própria Galáxia, o halo estelar é um ótimo lugar para começar".
No entanto, a forma do halo estelar da Via Láctea há muito que desafia os astrónomos, pela simples razão de que estamos embutidos nela. O halo estelar estende-se por várias centenas de milhares de anos-luz acima e abaixo do plano repleto de estrelas da nossa Galáxia, onde o nosso Sistema Solar reside.
"Ao contrário das outras galáxias, onde apenas olhamos para elas e medimos os seus halos", diz Han, "falta-nos o mesmo tipo de perspetiva aérea, exterior ao halo da nossa própria Galáxia".
Complicando ainda mais as coisas, o halo estelar provou ser bastante difuso, contendo apenas cerca de um por cento da massa de todas as estrelas da Galáxia. No entanto, com o tempo, os astrónomos conseguiram identificar muitos milhares de estrelas que povoam este halo, que se distinguem de outras estrelas da Via Láctea devido à sua composição química distinta (medida através de estudos da sua luz estelar), bem como pelas suas distâncias e movimentos através do céu. Através de tais estudos, os astrónomos aperceberam-se que as estrelas do halo não estão uniformemente distribuídas. Desde então, o objetivo tem sido estudar os padrões de densidade excessiva das estrelas - aparecendo espacialmente como cachos e correntes - para classificar as origens finais do halo estelar.
O novo estudo dos investigadores e colegas do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian aproveita dois grandes conjuntos de dados recolhidos nos últimos anos, levantamentos estes que sondaram o halo estelar como nunca antes.
O primeiro conjunto é o do Gaia, uma nave espacial revolucionária lançada pela Agência Espacial Europeia em 2013. O Gaia tem vindo a compilar as medições mais precisas das posições, movimentos e distâncias de milhares de milhões de estrelas na Via Láctea, incluindo algumas estrelas próximas do halo estelar.
O segundo conjunto de dados é do H3 (Hectochelle in the Halo at High Resolution), um levantamento terrestre realizado com o MMT (Multiple Mirror Telescope), localizado no Observatório Fred Lawrence Whipple no estado norte-americano do Arizona, uma colaboração entre o Centro para Astrofísica e a Universidade do Arizona. O H3 reuniu observações detalhadas de dezenas de milhares de estrelas do halo estelar, demasiado distantes para o Gaia avaliar.
A combinação destes dados num modelo flexível que permitiu que a forma do halo estelar surgisse de todas as observações produziu o halo decididamente não esférico - e a forma de bola de râguebi encaixa bem com outras descobertas até à data. A forma, por exemplo, concorda de forma independente e fortemente com uma teoria de ponta relativa à formação do halo estelar da Via Láctea.
De acordo com este quadro, o halo estelar formou-se quando uma galáxia anã solitária colidiu há 7-10 mil milhões de anos com a nossa muito maior Galáxia. A galáxia anã é divertidamente conhecida como Gaia-Salsicha-Encélado (GSE), onde "Gaia" se refere à já mencionada nave espacial, "Salsicha" ao padrão que aparece ao traçar os dados do Gaia e "Encélado" é o gigante mitológico grego que foi enterrado debaixo de uma montanha - mais ou menos como a GSE foi enterrada na Via Láctea. Como consequência deste evento de colisão galáctica, a galáxia anã foi dilacerada e as suas estrelas constituintes espalhadas num halo disperso. Tal história de origem explica a disparidade entre as estrelas do halo estelar e as estrelas nascidas e criadas na Via Láctea.
Os resultados do estudo detalham adicionalmente como a GSE e a Via Láctea interagiram há todos esses éones atrás. A forma de bola de râguebi - tecnicamente chamada elipsoide triaxial - reflete as observações de dois amontoados de estrelas no halo estelar. Os amontoados formaram-se ostensivamente quando a GSE passou por duas órbitas da Via Láctea. Durante estas órbitas, a GSE teria abrandado duas vezes no chamado apocentro, o ponto mais afastado da órbita da galáxia anã em torno do maior atractor gravitacional, a grande Via Láctea; estas "pausas" levaram à libertação adicional de estrelas por parte da GSE. Entretanto, a inclinação do halo estelar indica que a GSE se encontrou com a Via Láctea num ângulo incidente e não de frente.
"A inclinação e distribuição de estrelas no halo estelar fornecem uma confirmação dramática de que a nossa Galáxia colidiu com outra galáxia mais pequena há 7-10 mil milhões de anos", diz Conroy.
Notavelmente, já passou tanto tempo desde a colisão da GSE com a Via Láctea que se esperava que as estrelas do halo estelar se instalassem dinamicamente na clássica forma esférica, há muito assumida. A equipa diz que o facto de não o terem feito provavelmente tem a ver com o halo galáctico mais amplo. Esta estrutura dominada pela matéria escura está, ela própria, provavelmente inclinada e, através da sua gravidade, está igualmente a manter o halo estelar inclinado.
"O halo estelar inclinado sugere fortemente que o halo de matéria escura também está inclinado", diz Conroy. "Uma inclinação no halo de matéria escura pode ter ramificações significativas para a nossa capacidade de detetar partículas de matéria escura em laboratórios cá na Terra".
Este último ponto de Conroy alude às múltiplas experiências de detetores de matéria escura agora em curso e planeadas. Estes detetores podem aumentar as suas hipóteses de capturar uma interação elusiva com a matéria escura se os astrofísicos puderem julgar onde a substância está mais fortemente concentrada, galacticamente falando. À medida que a Terra se move pela Via Láctea, vai encontrar periodicamente estas mais densas e velozes regiões de partículas de matéria escura, aumentando as probabilidades de deteção.
A descoberta da configuração mais plausível do halo estelar é o que faz avançar muitas investigações astrofísicas enquanto se preenchem os detalhes básicos sobre o nosso lugar no Universo.
"Estas são perguntas tão intuitivamente interessantes de fazer sobre a nossa Galáxia: 'Qual é o aspeto da nossa Galáxia?' e 'Qual é o aspeto do halo estelar?'," diz Han. "Com esta linha de investigação e estudo em particular, estamos finalmente a responder a essas perguntas".
Aprendizagem de máquina classifica automaticamente 1000 supernovas
As instalações astronómicas de hoje varrem o céu noturno cada vez mais profunda e rapidamente do que nunca. A identificação e classificação de eventos cósmicos conhecidos e potencialmente interessantes está a tornar-se impossível para um ou um grupo de astrónomos. Portanto, cada vez mais treinam computadores para fazer o trabalho por eles. Os astrónomos da colaboração ZTF (Zwicky Transient Facility) no Caltech anunciaram que o seu algoritmo de aprendizagem de máquina já classificou e relatou 1000 supernovas de forma completamente autónoma.
"Precisávamos de uma ajuda e sabíamos que uma vez que treinássemos os nossos computadores para fazer o trabalho, eles iriam tirar-nos uma grande carga das costas", diz Christoffer Fremling, astrónomo do Caltech e o cérebro por trás do novo algoritmo, apelidado de SNIascore. "O SNIascore classificou a sua primeira supernova em abril de 2021 e um ano e meio depois estamos a atingir um belo marco de 1000 supernovas sem qualquer envolvimento humano".
A posição, no céu, das supernovas classificadas automaticamente pelo SNIascore.
Crédito: Caltech
Muitas das questões científicas atuais e mais excitantes que os astrónomos estão a tentar responder exigem que eles recolham grandes amostras de diferentes eventos cósmicos. Como resultado, os observatórios astronómicos modernos tornaram-se incansáveis máquinas geradoras de dados que lançam dezenas de milhares de alertas e imagens aos astrónomos todas as noites. Isto é particularmente verdade no campo da astronomia no domínio do tempo, em que os investigadores procuram objetos em rápida mudança, ou transientes, tais como estrelas em explosão ou moribundas conhecidas como supernovas, buracos negros que comem estrelas em órbita, asteroides e muito mais.
"A noção tradicional de um astrónomo sentado no observatório a 'peneirar' imagens telescópicas carrega muito romanticismo, mas está a afastar-se da realidade", diz Matthew Graham, cientista do projeto ZTF do Caltech.
Para além de libertar tempo para os astrónomos perseguirem outras questões científicas, o algoritmo de aprendizagem de máquina é muito mais rápido na classificação de potenciais candidatos a supernova e a partilhar os resultados com a comunidade astronómica. Com o SNIascore o processo é encurtado de 2-3 dias para 10 minutos, ou quase em tempo real. Esta identificação precoce de explosões cósmicas é muitas vezes crítica para melhor estudar a sua física.
"O SNIascore situa-se em cima de outros algoritmos de aprendizagem de máquina e camadas subjacentes que desenvolvemos para o ZTF, e demonstra bem como as aplicações de aprendizagem de máquina estão a amadurecer na astronomia quase em tempo real", diz Ashish Mahabal, cientista computacional do CD3 (Center for Data-Driven Discovery) do Caltech, que lidera as atividades de aprendizagem de máquina para o ZTF.
Por agora, o SNIascore só pode classificar o que é conhecido como supernovas do Tipo Ia, ou as "velas padrão" utilizadas pelos astrónomos para medir o ritmo de expansão do Universo. Estas são estrelas moribundas que explodem numa explosão termonuclear de força consistente. No entanto, Christoffer e colegas estão a trabalhar arduamente na ampliação das capacidades do algoritmo para classificar outros tipos de supernovas num futuro próximo.
O SNIascore está atualmente adaptado para trabalhar com o espectrógrafo SEDM (Spectral Energy Distribution Machine), alojado numa cúpula a apenas algumas centenas de metros de distância da câmara ZTF no Observatório Palomar. O ZTF varre continuamente o céu e envia todas as noites centenas de milhares de alertas de potenciais transientes cósmicos a astrónomos de todo o mundo. O espectrógrafo SEDM é acionado para acompanhar e observar os mais promissores. Produz um espectro do evento cósmico que transporta informação sobre a intensidade das várias frequências da luz captada pela câmara do telescópio. Este espectro é o que pode dizer definitivamente aos astrónomos que tipo de evento está a ser observado. Utilizando técnicas inteligentes de aprendizagem de máquina, a equipa de Christoffer treinou o SNIascore para ler os espectros de SEDM de forma notável.
"O SNIascore é incrivelmente preciso. Depois de 1000 supernovas, vimos como o algoritmo funciona no 'mundo real' e não tivemos uma classificação claramente errada desde o seu lançamento em abril de 2021. Isto dá-nos a confiança para avançar e implementar o mesmo algoritmo noutras instalações de observação", acrescentou Fremling.
Ele e colegas estão atualmente a adaptar o SNIascore para trabalhar com o próximo espectrógrafo SEDMv2 montado no telescópio de 2,1 metros no Observatório Kitt Peak no estado norte-americano do Arizona. O SEDMv2 será a versão avançada do SEDM e permitirá a deteção e classificação de supernovas mais fracas. Atualmente, o SNIascore classifica em média duas supernovas por noite. Com o SEDMv2 este número pode potencialmente duplicar.
O ZTF "varre" o céu usando uma câmara de campo largo de última geração acoplada no telescópio Samuel Oschin no Observatório Palomar, no sul do estado norte-americano da Califórnia.
Crédito: Observatório Palomar/Caltech
As vantagens do SNIascore vão além da construção rápida e fiável de grandes conjuntos de dados de supernovas. Os astrónomos que procuram outros eventos transientes podem agora rapidamente excluir candidatos classificados pelo SNIascore como supernovas, de tal forma que não se desperdiça tempo de telescópio a segui-los quando o alvo são efetivamente outros tipos de explosões cósmicas.
Outros esforços de classificação de eventos transientes também usam aprendizagem de máquina, mas dependem apenas da chamada "curva de luz" do evento ou da quantidade de luz vista pelo telescópio como uma evolução do tempo. O SNIascore tem a vantagem de ter sido treinado a utilizar informação espectroscópica, a única forma robusta de confirmar a natureza da maioria dos fenómenos transientes. O algoritmo é de código aberto e outros grupos podem adaptá-lo às suas próprias instalações telescópicas.
"A parte mais desafiante na implementação do SNIascore foi o treino do algoritmo. Foi necessário que os humanos verificassem cuidadosamente as imagens e construíssem um impecável conjunto de dados de treino. Depois de 1000 supernovas classificadas automaticamente, olhando para trás, penso que valeu inteiramente a pena o esforço", diz Fremling.
O SNIascore foi desenvolvido como parte do BTS (Bright Transient Survey) do ZTF - atualmente, o maior levantamento de supernovas disponível para a comunidade astronómica. Todo o conjunto de dados BTS tem perto de 7000 supernovas, 90% das quais foram descobertas e classificadas pelo ZTF (10% foram contribuições de outros grupos e instalações).
"A nossa ambição é continuar a fazer crescer o conjunto de dados BTS com a ajuda do SNIascore para, no futuro, construir a mais compreensiva amostra de supernovas que os astrónomos podem utilizar para responder a questões fundamentais da cosmologia, tais como a rapidez com que o Universo se está a expandir e para mapear potencialmente a distribuição de matéria escura e a estrutura em grande escala do Universo", acrescentou Fremling.
NASA e ESA revelam história de morte e poeira na constelação de Orionte (via NASA)
Uma nova imagem, combinando dados previamente divulgados de três telescópios, mostra uma região que inclui a Nebulosa de Orionte, cujo nome vem do poderoso caçador da mitologia grega que foi abatido por uma picada de escorpião. Mas a história de origem desta região poeirenta é igualmente dramática. Ler fonte
Álbum de fotografias - Enxame Estelar Duplo em Perseu
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Tommy Lease
Poucos enxames estelares estão tão próximos uns dos outros. Visível a olho nu a partir de zonas com pouca poluição luminosa, foi catalogado no ano 130 AC pelo astrónomo grego Hiparco. A cerca de 7000 anos-luz de distância, este par de enxames abertos é também um alvo binocular fácil, um campo estrelado impressionante na constelação norte do mítico herói grego Perseu. Agora conhecidos como h e chi Persei, ou NGC 869 (direita) e NGC 884, os próprios enxames estão separados por apenas algumas centenas de anos-luz e contêm estrelas muito mais jovens e quentes do que o Sol. Para além de estarem fisicamente próximos, as idades dos enxames, com base nas suas estrelas individuais, são semelhantes - evidência de que ambos os enxames são provavelmente um produto da mesma região de formação estelar.
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