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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
 
  Astroboletim #2024  
  01/08 a 03/08/2023  
     
 
Astronomia no Verão pelo Centro Ciência Viva de Tavira
 

Observação noturna do céu na praia do Barril
Local: Ponte de acesso ao trilho para a praia do Barril
21/08/2023, 21:00 - Data esgotada - lista de espera

Observação noturna do céu em Tavira
Local: Forte do Rato
01/09/2023, 20:30 - Inscrição

 
Astronomia no Verão pelo Centro Ciência Viva do Algarve
 

Astros no Moinho de Maré - Quinta de Marim
Local: Quinta de Marim, Olhão
02/08/2023, 20:30 - Data esgotada - Lista de espera

Astronomia junto ao castelo de Paderne
04/08/2023, 20:15 - Data esgotada - lista de espera

Observar Lua e Júpiter antes da praia!
Local: Estacionamento Central da Praia de Faro (canto sul, acesso ao areal junto do Bom Apetite)
Data: 08/08/2023
Horários: 08:30, 08:45, 09:00, 09:15, 09:30, 09:45 (Data esgotada - lista de espera)

Astronáufragos na Ria Formosa
12/08/2023, 20:30 - Data esgotada - lista de espera

Astronomia em Vale do Álamo
Local: Vale do Álamo - Benafim - Loulé
14/08/2023, 20:15 - Data esgotada - Lista de espera

Astronomia nas Merendas do Arade de Messines
Local: Zona norte da ponte do Parque de Merendas de São Bartolomeu de Messines
17/08/2023, 20:15 - Inscrição

Astronomia no Alto da Ameixeira
Local: Miradouro do Alto da Ameixeira - São Brás de Alportel
18/08/2023, 20:30 - Data esgotada - Lista de espera

 

Programa em atualização
Consulte sempre a página das atividades para informações mais detalhadas como o itinerário, ponto de encontro, coordenadas GPS, etc., e para fazer a sua inscrição caso seja obrigatória.
Todas as atividades estão dependentes de condições meteorológicas favoráveis.
Não dispensa a consulta do FAQ no site da Ciência Viva no Verão

 
     
 
EFEMÉRIDES

DIA 01/08: 213.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1774, o elemento oxigénio é descoberto pela terceira (e última) vez.
Em 1818 nascia Maria Mitchell, a primeira mulher eleita como astrónoma pela Academia Americana de Artes e Ciências.

Ganhou notoriedade mundial pela descoberta de um cometa brilhante em 1847.
HOJE, NO COSMOS:
Lua Cheia, pelas 19:32.
Ao anoitecer, procure Altair bem para cima do nosso satélite natural.
Com o avançar da estação, Arcturo move-se sempre para baixo a oeste. Forma a parte de baixo do "papagaio de papel" de Boieiro. O "papagaio", razoavelmente estreito, estende-se para cima e para a direita de Arcturo cerca de 23º, cerca de dois punhos à distância do braço esticado. A parte de cima do "papagaio" está ligeiramente torta. A pequena cauda do "papagaio" atualmente estende-se mesmo quase por baixo de Arcturo.

 

DIA 02/08: 214.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1934 nascia Valery Bykovsky, cosmonauta soviético que voou em três missões espaciais: Vostok 5Soyuz 22 e Soyuz 31.

Detém ainda o recorde de maior tempo passado no espaço, sozinho: cinco dias em órbita, a bordo da Vostok 5 em 1963.
Em 2005, "flyby" da Mercury MESSENGER pela Terra.
HOJE, NO COSMOS:
A Lua, pouco mais de um dia após a sua fase Cheia, nasce pouco depois do cair da noite. Hoje, procure Saturno cerca de 6º para a esquerda ou para cima e para a esquerda da Lua. Vão aproximar-se ao longo da noite, à medida que passam pelo céu.

 

DIA 03/08: 215.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1596 era descoberta a primeira estrela variável, Mira, por David Fabricius.
Em 2004, lançamento da missão MESSENGER a Mercúrio, que orbitou o planeta entre 2011 e 2015.

HOJE, NO COSMOS:
Ainda não chegámos a meio do verão, mas Cassiopeia, com a forma de um "W", constelação das noites de outono e inverno, já está a subir a norte-nordeste. E o Grande Quadrado de Pégaso, símbolo do outono, surge apoiado num canto logo acima do horizonte a este.

 
 
   
Hubble vê planeta em evaporação a ter "soluços"

Um jovem planeta que gira em torno de uma petulante estrela anã vermelha está a mudar de forma imprevisível, órbita a órbita. Está tão próximo da sua estrela mãe que recebe um surto torrencial e consistente de energia, que evapora a sua atmosfera de hidrogénio - fazendo com que esta se desprenda do planeta.

Mas durante uma órbita observada com o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o planeta pareceu não estar a perder qualquer material, enquanto numa outra órbita observada com o Hubble ano e meio depois mostrava sinais claros de perda atmosférica.

 
Esta ilustração artística mostra um planeta (silhueta escura) a passar em frente da estrela anã vermelha AU Microscopii. O planeta está tão próximo da estrela em erupção que uma explosão feroz de vento estelar e de radiação ultravioleta abrasadora está a aquecer a atmosfera de hidrogénio do planeta, fazendo-a escapar para o espaço. Com um diâmetro quatro vezes superior ao da Terra, o planeta está a evaporar lentamente a sua atmosfera, que se estende linearmente ao longo da sua trajetória orbital. Este processo pode eventualmente deixar para trás um núcleo rochoso. A ilustração é baseada em medições feitas pelo Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: NASA, ESA, e Joseph Olmsted (STScI)
 

Esta extrema variabilidade entre órbitas chocou os astrónomos. "Nunca vimos a fuga atmosférica passar de completamente não detetável a muito detetável num período tão curto quando um planeta passa em frente da sua estrela", disse Keighley Rockcliffe da Faculdade de Dartmouth em Hanover, no estado norte-americano de New Hampshire. "Estávamos realmente à espera de algo muito previsível, repetível. Mas acabou por ser estranho. Quando vi isto pela primeira vez, pensei 'Isto não pode estar certo'".

Rockcliffe ficou igualmente intrigada ao ver, quando era detetável, a atmosfera do planeta a sair à frente do planeta, como um farol de um comboio em andamento rápido. "Esta observação francamente estranha é uma espécie de teste de esforço para a modelagem e para a física da evolução planetária. Esta observação é tão fascinante porque estamos a conseguir sondar esta interação entre a estrela e o planeta que é realmente extrema", disse.

Localizada a 32 anos-luz da Terra, a estrela mãe AU Microscopii (AU Mic) alberga um dos sistemas planetários mais jovens alguma vez observados. A estrela tem menos de 100 milhões de anos (uma pequena fração da idade do nosso Sol, que tem 4,6 mil milhões de anos). O planeta mais interior, AU Mic b, tem um período orbital de 8,46 dias e está a apenas 9,6 milhões de quilómetros da estrela (cerca de 1/10 da distância do planeta Mercúrio ao nosso Sol). O mundo gasoso e inchado tem cerca de quatro vezes o diâmetro da Terra.

AU Mic b foi descoberto pelos telescópios espaciais Spitzer e TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA em 2020. Foi detetado através do método de trânsito, o que significa que os telescópios podem observar uma ligeira diminuição do brilho da estrela quando o planeta passa à sua frente.

As anãs vermelhas como AU Microscopii são as estrelas mais abundantes da nossa Galáxia, a Via Láctea. Por conseguinte, devem albergar a maioria dos planetas da nossa Galáxia. Mas poderão os planetas como AU Mic b, que orbitam estrelas anãs vermelhas, ser hospitaleiros para a vida? Um dos principais desafios é o facto de as anãs vermelhas jovens terem ferozes erupções estelares que libertam radiação devastadora. Este período de grande atividade dura muito mais tempo do que o de estrelas como o nosso Sol.

As erupções são alimentadas por campos magnéticos intensos que ficam emaranhados devido aos movimentos da atmosfera estelar. Quando o emaranhado se torna demasiado intenso, os campos quebram-se e voltam a ligar-se, libertando enormes quantidades de energia que são 100 a 1000 vezes mais energéticas do que o nosso Sol liberta nas suas explosões. É um espetáculo de fogo de artifício de ventos torrenciais, erupções e raios X que atingem os planetas que orbitam perto da estrela. "Isto cria um ambiente de ventos estelares muito descontrolado e, francamente, assustador, que está a afetar a atmosfera do planeta", disse Rockcliffe.

Nestas condições tórridas, os planetas que se formam nos primeiros 100 milhões de anos após o nascimento da estrela devem sofrer a maior quantidade de fuga atmosférica. Isto pode acabar por despojar completamente um planeta da sua atmosfera.

"Queremos descobrir que tipos de planetas podem sobreviver a estes ambientes. Qual será o seu aspeto final quando a estrela assentar? E haverá alguma hipótese de habitabilidade, ou acabarão por ser planetas 'queimados'?", disse Rockcliffe. "Será que acabam por perder a maior parte das suas atmosferas e os seus núcleos sobreviventes tornam-se super-Terras? Não sabemos realmente como são essas composições finais porque não temos nada parecido com isso no nosso Sistema Solar".

Embora o brilho da estrela impeça o Hubble de ver o planeta diretamente, o telescópio pode medir as alterações no brilho aparente da estrela causadas pelo hidrogénio que foge do planeta e que escurece a luz da estrela quando o planeta transita. Esse hidrogénio atmosférico foi aquecido ao ponto de escapar à gravidade do planeta.

As mudanças nunca antes vistas no fluxo atmosférico de AU Mic b podem indicar uma variabilidade rápida e extrema nos surtos da anã vermelha hospedeira. Há tanta variabilidade porque a estrela tem muitas linhas de campo magnético. Uma possível explicação para a ausência de hidrogénio durante um dos trânsitos do planeta é que uma poderosa erupção estelar, observada sete horas antes, pode ter fotoionizado o hidrogénio em fuga ao ponto deste se tornar transparente à luz, não sendo assim detetável.

Outra explicação é que o próprio vento estelar está a moldar o fluxo planetário, tornando-o observável nalgumas alturas e não observável noutras, fazendo mesmo com que parte do fluxo "soluce" à frente do próprio planeta. Este fenómeno está previsto em alguns modelos, como os de John McCann e Ruth Murray-Clay da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, mas este é o primeiro tipo de evidência observacional de que tal acontece e num grau tão extremo, dizem os investigadores.

As observações de acompanhamento, pelo Hubble, de mais trânsitos de AU Mic b deverão fornecer pistas adicionais sobre a estranha variabilidade da estrela e do planeta, testando ainda mais os modelos científicos do escape e da evolução da atmosfera exoplanetária.

Rockcliffe é a autora principal do artigo científico aceite para publicação na revista The Astronomical Journal.

// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// Faculdade de Dartmouth (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Hubble vê planeta em evaporação a ter "soluços" (NASA Goddard via YouTube)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
26/06/2020 - TESS e Spitzer descobrem um mundo em órbita de jovem estrela única

Notícias relacionadas:
EurekAlert!
SPACE.com
Universe Today
PHYSORG
ScienceDaily

AU Mic (AU Microscopii):
Wikipedia

AU Mic b:
NASA
ipac
Exoplanet.eu
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
Hubblesite
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais

 
   
Telescópio Webb vê luas de Júpiter sob uma nova luz
 
Um mapa espetroscópico de Ganimedes (à esquerda) derivado de medições do JWST mostra a absorção de luz à volta dos polos, característica da molécula peróxido de hidrogénio. Uma imagem infravermelha de Io (à direita) do JWST mostra erupções vulcânicas quentes em Kanehekili Fluctus (centro) e Loki Patera (à direita). Os círculos delimitam as superfícies das duas luas.
Crédito: Ganimedes - Samantha Trumbo, Cornell; Io - Imke de Pater, UC Berkeley
 

Com as suas sensíveis câmaras infravermelhas e o espetrómetro de alta resolução, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) está a revelar novos segredos dos satélites galileanos de Júpiter, em particular Ganimedes, a maior lua, e Io, a mais vulcanicamente ativa.

Em duas publicações separadas, os astrónomos que fazem parte do programa ERS (Early Release Science) do JWST relatam a primeira deteção de peróxido de hidrogénio em Ganimedes e de gases sulfurosos em Io, ambos resultado da influência dominante de Júpiter.

"Isto mostra que podemos fazer uma ciência incrível com o Telescópio Espacial James Webb em objetos do Sistema Solar, mesmo que o objeto seja realmente muito brilhante, como Júpiter, mas também quando olhamos para coisas muito ténues ao lado de Júpiter", disse Imke de Pater, professora emérita de astronomia e ciências terrestres e planetárias na Universidade da Califórnia, em Berkeley. De Pater e Thierry Fouchet, do Observatório de Paris, são investigadores principais da equipa de observação do ERS do Sistema Solar, uma das 13 equipas a quem foi dado acesso antecipado ao telescópio.

Samantha Trumbo, pós-doutorada da Universidade de Cornell, liderou o estudo de Ganimedes, que foi publicado a 21 de julho na revista Science Advances. Utilizando medições captadas pelo NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) do JWST, a equipa detetou a absorção de luz pelo peróxido de hidrogénio - H2O2 - em torno dos polos norte e sul da lua, resultado de partículas carregadas em torno de Júpiter e de Ganimedes que impactam no gelo que cobre a lua.

"O JWST, ao revelar a presença de peróxido de hidrogénio nos polos de Ganimedes, mostra pela primeira vez que as partículas carregadas canalizadas ao longo do campo magnético de Ganimedes estão a alterar preferencialmente a química da superfície das suas calotes polares", disse Trumbo.

 
Fotografias em grande plano de Ganimedes, esta obtida pela sonda Juno, e de Io pela nave espacial Galileo da NASA em 1997, quando orbitava Júpiter.
Crédito: NASA/JPL/USGS
 

Os astrónomos argumentam que o peróxido é produzido por partículas carregadas que atingem a água gelada à volta dos polos e quebram as moléculas de água em fragmentos - um processo chamado radiólise - que depois se recombinam para formar H2O2. Suspeitaram que a radiólise ocorreria principalmente em torno dos polos de Ganimedes porque, ao contrário de todas as outras luas do nosso Sistema Solar, tem um campo magnético que dirige as partículas carregadas para os polos.

"Tal como o campo magnético da Terra dirige as partículas carregadas do Sol para as latitudes mais elevadas, provocando auroras, o campo magnético de Ganimedes faz o mesmo com as partículas carregadas da magnetosfera de Júpiter", acrescentou. "Estas partículas não só provocam auroras em Ganimedes, como também têm impacto na superfície gelada".

Trumbo e Michael Brown, professor de astronomia planetária no Caltech, onde Trumbo recebeu recentemente o seu doutoramento, tinham estudado anteriormente o peróxido de hidrogénio em Europa, outro dos quatro satélites galileanos de Júpiter. Em Europa, no entanto, o peróxido era detetável em grande parte da superfície, talvez, parcialmente, porque não tem um campo magnético para proteger a superfície das partículas que se movem rapidamente à volta de Júpiter.

"Este é provavelmente um processo muito importante e generalizado", disse Trumbo. "Estas observações de Ganimedes fornecem uma janela chave para compreender como a radiólise da água pode conduzir a química em corpos gelados em todo o Sistema Solar exterior, incluindo nas vizinhas Europa e Calisto (a quarta lua galileana)."

"Ajuda a efetivamente compreender como funciona a chamada radiólise e que, de facto, com base em experiências de laboratório na Terra, funciona como esperado", disse de Pater.

O ambiente sulfuroso de Io

Num segundo artigo científico, aceite para publicação na revista Journal of Geophysical Research: Planets, de Pater e os seus colegas relatam novas observações de Io feitas pelo Webb que mostram várias erupções em curso, incluindo um brilho num complexo vulcânico chamado Loki Patera e uma erupção excecionalmente brilhante em Kanehekili Fluctus. Uma vez que Io é a única lua vulcanicamente ativa do Sistema Solar - a interação gravitacional de Júpiter aquece-a - estudos como este dão aos cientistas planetários uma perspetiva diferente da que pode ser obtida através do estudo dos vulcões na Terra.

 
Medições do JWST, obtidas em novembro de 2022, sobrepostas num mapa da superfície de Io. As medições infravermelhas (à direita) mostram um aumento de brilho em Kanekehili Fluctus, uma área vulcânica grande e, durante o período de observação, muito ativa em Io. As medições espectrais (esquerda) mostram emissões infravermelhas proibidas do monóxido de enxofre centradas na área vulcânica. A coincidência confirma a teoria de que o SO é produzido em aberturas vulcânicas e, na atmosfera muito fina de Io, permanece o tempo suficiente para emitir a linha proibida que normalmente seria suprimida por colisões com outras moléculas na atmosfera.
Crédito: Chris Moeckel e Imke de Pater, UC Berkeley; mapa de Io - cortesia do USGS
 

Pela primeira vez, os investigadores conseguiram ligar uma erupção vulcânica - em Kanehekili Fluctus - a uma caraterística específica de emissão produzida pelas chamadas transições "proibidas" do gás monóxido de enxofre (SO).

O dióxido de enxofre (SO2) é o principal componente da atmosfera de Io, proveniente da sublimação do SO2 gelado, bem como de erupções vulcânicas em curso, à semelhança da produção de SO2 pelos vulcões na Terra. Os vulcões também produzem SO, que é muito mais difícil de detetar do que o SO2. Em particular, a linha de emissão proibida do SO é muito fraca porque o SO está em concentrações tão baixas e é produzido apenas durante um curto período de tempo após ser excitado. Além disso, as observações só podem ser feitas quando Io está na sombra de Júpiter, quando é mais fácil ver os gases brilhantes de SO. Quando Io está na sombra de Júpiter, o gás SO2 na atmosfera de Io congela na sua superfície, deixando apenas SO e gás SO2 vulcânico recém-emitido na atmosfera.

"Estas observações com o Webb mostram pela primeira vez que este SO excitado veio efetivamente de um vulcão", disse de Pater.

De Pater tinha feito observações anteriores de Io com o Telescópio Keck no Hawaii e encontrou níveis baixos da emissão proibida de SO em grande parte da lua, mas não conseguiu associar os pontos quentes de SO especificamente a um vulcão ativo. Ela suspeita que grande parte deste SO, bem como o SO2 visto durante um eclipse, provém dos chamados vulcões furtivos, que fazem erupções de gás, mas não de poeira, o que os tornaria visíveis.

Há vinte anos, de Pater e a sua equipa propuseram que este estado excitado do SO só podia ser produzido em aberturas vulcânicas quentes e que a ténue atmosfera permitia que este estado se mantivesse por tempo suficiente - alguns segundos - para emitir a linha proibida. Normalmente, os estados excitados que produzem esta emissão são rapidamente amortecidos por colisões com outras moléculas na atmosfera e nunca são vistos. Só em partes da atmosfera onde o gás é escasso é que esses estados excitados duram o tempo suficiente para emitir linhas proibidas. Os verdes e vermelhos das auroras terrestres são produzidos por transições proibidas do oxigénio na ténue atmosfera superior.

"A ligação entre o SO e os vulcões está relacionada com uma hipótese que tínhamos em 2002 para explicar como podíamos ver a emissão de SO", disse. "A única forma de explicar esta emissão era se o SO fosse excitado na chaminé vulcânica a uma temperatura de cerca de 1500 K e saísse neste estado excitado, perdesse o seu fotão em poucos segundos e fosse essa a emissão que vemos. Assim, estas observações são as primeiras que mostram que este é o mecanismo mais provável para vermos o SO".

O Webb voltará a observar Io ainda este mês de agosto com o NIRSpec. Tal como a futura observação será, a anterior, que teve lugar a 15 de novembro de 2022, foi realizada quando Io estava na sombra de Júpiter, de modo a que a luz refletida pelo planeta não se sobrepusesse à luz proveniente de Io.

De Pater notou também que o brilho de Loki Patera era consistente com o período observado de erupções do vulcão, que aumenta de brilho, em média, a cada 500 dias terrestres, com o brilho a durar alguns meses. Ela determinou isto porque não estava brilhante quando observou a lua com o Keck em agosto e setembro de 2022, nem estava brilhante quando outro astrónomo a observou de abril a julho de 2022. Apenas o JWST captou o evento.

"As observações do Webb mostraram que as erupções tinham realmente começado e que era muito mais brilhante do que o que tínhamos visto em setembro", disse.

Enquanto De Pater se concentra principalmente no sistema joviano - os seus anéis, pequenas luas e as luas maiores Ganimedes e Io - ela e outros membros da equipa ERS, cerca de 80 astrónomos, estão também a utilizar o JWST para estudar os sistemas planetários de Saturno, Úrano e Neptuno.

// UC Berkeley (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science Advances)
// Artigo científico #2 (Journal of Geophysical Research: Planets)

 


Quer saber mais?

Ganimedes:
CCVAlg - Astronomia
NASA
Nine Planets
Wikipedia

Io:
CCVAlg - Astronomia
NASA
Nine Planets
Wikipedia
Loki Patera (Wikipedia)
Kanehekili Fluctus (Wikipedia)

Júpiter:
CCVAlg - Astronomia
NASA
Nine Planets
Wikipedia

Radiólise:
Wikipedia

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
STScI (website para o público)
ESA
ESA/Webb
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Blog do JWST (NASA)
Programas DD-ERS do Webb (STScI)
Ciclo 2 GO do Webb (STScI)
NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
MIRI (NASA)
NIRSpec (NASA)

Observatório W. M. Keck:
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Como é o som de uma estrela "cintilante"? Oiça

Muitas pessoas sabem que as estrelas parecem cintilar porque a nossa atmosfera afeta a luz das estrelas quando esta viaja para a Terra. Mas as estrelas também têm um "piscar" inato - causado por ondas de gás nas suas superfícies - que é impercetível aos atuais telescópios terrestres.

Num novo estudo, uma equipa de investigadores liderada pela Northwestern University desenvolveu as primeiras simulações 3D da ondulação energética do núcleo de uma estrela massiva para a sua superfície exterior. Utilizando estes novos modelos, os investigadores determinaram, pela primeira vez, quanto é que as estrelas deveriam inatamente cintilar.

 
Uma simulação 3D de como a turbulenta convecção no núcleo de uma estrela massiva (centro) pode gerar ondas que se propagam para fora e alimentam vibrações ressonantes perto da superfície estelar. Ao estudar as mudanças no brilho da estrela, provocadas pelas vibrações, os cientistas poderão um dia melhor entender os processos nos interiores profundos dos corações de estrelas massivas. Clique na imagem para ver o vídeo.
Crédito: Amanda B. Morris; E. H. Anders et al./Nature Astronomy 2023
 

E, novamente pela primeira vez, a equipa também converteu estas ondas de gás em ondas sonoras, permitindo aos ouvintes escutar tanto o interior das estrelas como o "cintilar". E é assustadoramente fascinante.

O estudo foi publicado a 27 de julho na revista Nature Astronomy.

"Os movimentos nos núcleos das estrelas lançam ondas como as do oceano", disse Evan Anders, da Northwestern, que liderou o estudo. "Quando as ondas chegam à superfície da estrela, fazem-na cintilar de uma forma que os astrónomos poderão observar. Pela primeira vez, desenvolvemos modelos informáticos que nos permitem determinar o quanto uma estrela deve cintilar como resultado destas ondas. Este trabalho permite aos futuros telescópios espaciais sondar as regiões centrais onde as estrelas forjam os elementos de que dependemos para viver e respirar".

Anders é pós-doutorado no CIERA (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics) da Northwestern. É orientado pelo coautor do estudo, Daniel Lecoanet, professor assistente de ciências da engenharia e matemática aplicada na Faculdade McCormick de Engenharia da Northwestern e membro do CIERA.

O calor cria ondas que produzem o cintilar

Todas as estrelas têm uma zona de convecção, um local selvagem e desordeiro onde os gases se agitam para empurrar o calor para fora. No caso das estrelas massivas (estrelas com pelo menos 1,2 vezes a massa do nosso Sol), esta zona de convecção situa-se no seu núcleo.

"A convecção no interior das estrelas é semelhante ao processo que alimenta as tempestades", disse Anders. "O ar arrefecido cai, aquece e volta a subir. É um processo turbulento que transporta o calor".

Também produz ondas - pequenos "riachos" que fazem com que a luz das estrelas diminua e aumente, produzindo um cintilar subtil. Uma vez que os núcleos das estrelas massivas estão ocultos, Anders e a sua equipa procuraram modelar a sua convecção oculta. Com base em estudos que examinaram as propriedades da convecção turbulenta do núcleo, as características das ondas e as possíveis características observacionais dessas ondas, as novas simulações da equipa incluem toda a física relevante para prever com precisão a forma como o brilho de uma estrela se altera em função das ondas geradas pela convecção.

Depois da convecção gerar as ondas, estas "saltam" no interior da estrela simulada. Enquanto algumas ondas acabam por emergir para a superfície da estrela, produzindo um efeito cintilante, outras ondas ficam presas e continuam a saltar. Para isolar as ondas que se lançam para a superfície e criam o efeito cintilante, Anders e a sua equipa construíram um filtro que descreve a forma como as ondas saltam no interior das simulações.

"Começámos por colocar uma camada de amortecimento à volta da estrela - como as paredes almofadadas de um estúdio de gravação - para podermos medir exatamente como a convecção do núcleo produz as ondas", explicou Anders.

Anders compara-o a um estúdio de música, que utiliza paredes almofadadas à prova de som para minimizar a acústica de um ambiente, de modo a que os músicos possam extrair o "som puro" da música. Em seguida, os músicos aplicam filtros e fazem a engenharia dessas gravações para produzir a música como eles querem.

Da mesma forma, Anders e os seus colaboradores aplicaram o seu filtro às ondas puras que mediram a sair do núcleo convectivo. Depois, seguiram as ondas que saltavam numa estrela modelo, acabando por descobrir que o seu filtro descrevia com precisão a forma como a estrela alterava as ondas provenientes do núcleo. Os investigadores desenvolveram então um filtro diferente para a forma como as ondas deveriam saltar no interior de uma estrela real. Com este filtro aplicado, a simulação resultante mostra como os astrónomos esperam que as ondas apareçam quando vistas através de um telescópio potente.

"As estrelas ficam um pouco mais brilhantes ou um pouco mais fracas, dependendo de várias coisas que acontecem dinamicamente no seu interior", disse Anders. "O cintilar que estas ondas provocam é extremamente subtil e os nossos olhos não são suficientemente sensíveis para o ver. Mas os poderosos telescópios do futuro poderão ser capazes de o detetar".

Pensemos no processo de insonorização de um estúdio de música

Levando a analogia do estúdio de gravação um pouco mais longe, Anders e os seus colaboradores utilizaram de seguida as suas simulações para gerar som. Como estas ondas estão fora do alcance da audição humana, os investigadores aumentaram uniformemente as frequências das ondas para as tornar audíveis.

Dependendo do tamanho ou do brilho de uma estrela massiva, a convecção produz ondas que correspondem a sons diferentes. As ondas que emergem do núcleo de uma grande estrela, por exemplo, produzem sons como os de uma pistola de raios deformada, a rebentar através de uma paisagem alienígena. Mas a estrela altera estes sons à medida que as ondas atingem a superfície da estrela. Para uma estrela grande, os pulsos semelhantes a uma pistola de raios transformam-se num eco baixo que reverbera através de uma sala vazia. As ondas à superfície de uma estrela de tamanho médio, por outro lado, evocam imagens de um zumbido persistente num terreno varrido pelo vento. E as ondas à superfície de uma estrela pequena soam como um alerta de uma sirene meteorológica.

A seguir, Anders e a sua equipa fizeram passar canções por diferentes estrelas para ouvir como estas alteram as canções. Passaram um pequeno clip áudio de "Júpiter" (um movimento da suite orquestral "The Planets" do compositor Gustav Holst) e de "Twinkle, Twinkle, Little Star" através de três tamanhos de estrelas massivas. Quando propagadas através de estrelas, todas as músicas soam distantes e assombrosas - como algo de "Alice no País das Maravilhas".

"Estávamos curiosos por saber como é que uma canção soaria se fosse propagada através de uma estrela", disse Anders. "As estrelas mudam a música e, de forma correspondente, mudam o aspeto das ondas se as víssemos a cintilar na superfície da estrela."

// Northwestern University (comunicado de imprensa)
// Fundação Simons (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Ouça o "cintilar de uma estrela (Northwestern University via YouTube)
// Estrelas cantoras (Northwestern University via YouTube)
// "Júpiter" tocado através de uma estrela massiva (Northwestern University via YouTube)

 


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Notícias relacionadas:
SPACE.com
New Scientist
ZME Science
PHYSORG
Forbes

Estrutura estelar:
Wikipedia

 
   
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  Usando o clima cósmico para estudar que mundos podem suportar vida (via Universidade Estatal do Ohio)
Numa altura em que a próxima geração de observatórios gigantes e de grande potência começa a ficar operacional, um novo estudo sugere que os seus instrumentos podem oferecer aos cientistas uma oportunidade sem paralelo de discernir como será o clima em exoplanetas distantes. Os dados recolhidos com os seus poderosos instrumentos permitirão aos astrónomos utilizar a imagem Doppler - uma técnica que pode recriar mapas 2D da superfície de um objeto - para efetuar medições precisas do magnetismo e da química de alvos ultrafrios, ou objetos cósmicos com temperaturas inferiores a 2700 K, tais como anãs castanhas ou estrelas de massa muito baixa - e mesmo alguns exoplanetas. Ler fonte
 
   

Álbum de fotografias
Estrelas jovens, jatos estelares

(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: NASAESACSA; processamento - Joseph DePasquale (STScI)
 
Fluxos velozes de gás molecular, oriundos de um par de jovens estrelas em formação ativa, brilham no infravermelho, revelando-se nesta imagem obtida pela NIRCam do Telescópio Espacial James Webb. Catalogadas como HH (Herbig-Haro) 46/47, as jovens estrelas estão alojadas numa nebulosa escura que é largamente opaca quando vista no visível. O par encontra-se no centro dos proeminentes picos de difração avermelhados na imagem captada pela NIRCam. Os seus energéticos jatos estelares estendem-se por quase um ano-luz, penetrando no material interestelar escuro. Um objeto fascinante para explorar com as capacidades infravermelhas do Webb, este jovem sistema estelar está relativamente próximo, localizado a apenas 1140 anos-luz de distância na direção da constelação náutica de Vela.
 
   
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