Problemas ao ver este e-mail?
Veja no browser

 
 
  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
Com o apoio do Centro Ciência de Tavira
   
 
  Astroboletim #2074  
  23/01 a 25/01/2024  
     
 
EFEMÉRIDES

DIA 23/01: 23.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1840 nascia Ernst Abbe, físico e optometrista alemão que, juntamente com Otto Schott e Carl Zeiss, lançou as bases da ótica moderna. Abbe também desenvolveu instrumentos óticos, e foi coproprietário da Carl Zeiss AG, fabricante alemã de telescópios, planetários e outros sistemas ópticos.
Em 1999, astrónomos lutam contra o tempo para obter as primeiras imagens óticas de uma das mais podersosas explosões do Universo - GRB 990123, uma explosão de raios-gama. Uma típica explosão de raios-gama é um milhão de vezes mais brilhante do que uma supernova normal. 
Em 2003 tinham lugar as últimas comunicações com a Pioneer 10.

HOJE, NO COSMOS:
A constelação de Cisne, com Deneb no topo, está quase na vertical a oeste-noroeste logo após o lusco-fusco. Cerca de uma hora depois está "implantada" no horizonte. Quão direita depende da latitude do observador.

 

DIA 24/01: 24.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1882, nascia Harold Babcock, astrónomo americano que propôs que o ciclo das manchas solares era o resultado da rotação diferencial e do campo magnético do Sol.
Em 1947 nasce Michio Kaku, físico teórico americano, futurista, comunicador e divulgador de ciência.
Em 1978, um satélite soviético chamado Kosmos 954, com um reator nuclear a bordo, é destruído na atmosfera da Terra, espalhando detritos radioativos por cima dos Territórios Noroeste do Canadá. Apenas 1% foi recuperado.
Em 1986, a Voyager 2 passa a 81.500 km de Úrano
Em 1990, o Japão lança a Hiten, a primeira sonda lunar deste país, a primeira sonda lunar desde a soviética Luna 24 em 1976 e a primeira sonda lunar lançada por um país sem ser a União Soviética ou os Estados Unidos.

HOJE, NO COSMOS:
Olhe para cima da Lua esta noite, a cerca de dois ou três graus à distância do braço esticado, e encontrará a estrela Pollux. E por cima de Pollux, um pouco mais longe, está a estrela Castor.

 

DIA 25/01: 25.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1736 nascia Joseph-Louis Lagrange, matemático e astrónomo italiano. Fez contribuições importantes para todos os campos da análise, teoria de números e mecânica celeste e clássica.
Em 1994, lançamento da sonda Clementine.
Em 2004, o rover Opportunity (MER-B) aterra na superfície de Marte.

Em 2006, três campanhas independentes anunciam a descoberta de OGLE-2005-BLG-390LB através de microlentes gravitacionais, o primeiro exoplaneta rochoso/gelado em torno de uma estrela de sequência principal.
HOJE, NO COSMOS:
Lua Cheia, pelas 17:54. A Lua esta noite forma uma linha não muito reta com Procyon, a estrela de Cão Menor, para a sua direita, e com Sirius, a estrela de Cão Maior, a uma distância semelhante continuando na mesma direção. A linha tem cerca de cinco punhos à distância do braço esticado.
Ainda estamos em janeiro, mas a constelação de Leão já está a dar um ar da sua graça a este após a hora de jantar. Leão vai "dar guarida" à Lua durante as próximas noites.

 
     
 
CURIOSIDADES


Quer ajudar os cientistas a descobrir o misterioso mundo dos buracos negros? Torne-se num Caçador de Buracos Negros e fará parte de uma investigação científica que tem o potencial de revelar mais sobre um dos aspetos mais intrigantes do espaço. Os voluntários só precisam de um smartphone, tablet ou outro computador, alguma ajuda em como avistar as pistas reveladoras e algum tempo. Com esta iniciativa de ciência cidadã, estará a ajudar os astrofísicos da Universidade de Southampton e da Open University.

 
 
   
Webb revela que as fusões galácticas são a solução para um mistério do Universo primitivo
 
Esta imagem mostra a galáxia EGSY8p7, uma galáxia brilhante do Universo primitivo, onde a emissão de luz é vista, entre outras coisas, dos átomos excitados de hidrogénio - emissão Lyman-α. A galáxia foi identificada num campo de galáxias jovens estudadas pelo Webb no levantamento CEERS. Nos dois painéis de baixo, a alta sensibilidade do Webb deteta esta galáxia distante juntamente com as suas duas galáxias companheiras, onde observações anteriores apenas viam uma galáxia maior no seu lugar.
Esta descoberta de um enxame de galáxias em interação lança luz sobre o mistério da razão pela qual a emissão de hidrogénio da EGSY8p7, envolta em gás neutro formado após o Big Bang, deveria ser visível. Os astrónomos concluíram que a intensa atividade de formação estelar no interior destas galáxias em interação energizou a emissão de hidrogénio e eliminou grandes quantidades de gás das suas imediações, permitindo que a inesperada emissão de hidrogénio escapasse.
O mosaico do topo foi montado a partir de múltiplas exposições captadas pelo instrumento NIRCam do Webb, no âmbito do levantamento CEERS. A imagem de EGSY8p7, em grande plano, foi recentemente processada, fazendo uso de dados NIRCam captados com sete filtros no infravermelho próximo.
Crédito: ESA/Webb, NASA & CSA, S. Finkelstein (Universidade do Texas em Austin), M. Bagley (Universidade do Texas em Austin), R. Larson (Universidade do Texas em Austin), A. Pagan (STSCI), C. Witten, M. Zamani (ESA/Webb)
 

Um dos principais objetivos do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA é estudar o Universo primitivo. Agora, a resolução e sensibilidade inigualáveis do instrumento NIRCam do Webb revelaram, pela primeira vez, o que existe no ambiente local das galáxias no início do Universo. Isto resolveu um dos mistérios mais intrigantes da astronomia - a razão pela qual os astrónomos detetam luz de átomos de hidrogénio que deveria ter sido totalmente bloqueada pelo gás pristino que se formou após o Big Bang. Estas novas observações do Webb encontraram pequenos e ténues objetos em torno das próprias galáxias que mostram a "inexplicável" emissão de hidrogénio. Em conjunto com simulações de última geração de galáxias no Universo primitivo, as observações mostraram que a fusão caótica destas galáxias vizinhas é a fonte da emissão de hidrogénio.

A luz viaja a uma velocidade finita (300.000 quilómetros por segundo), o que significa que quanto mais longe estiver uma galáxia, mais tempo a sua luz demora a chegar ao nosso Sistema Solar. Consequentemente, as observações das galáxias mais distantes não só permitem sondar os confins do Universo, como também nos permitem estudar o Universo tal como este era no passado. Para estudar o Universo primitivo, os astrónomos necessitam de telescópios excecionalmente potentes, capazes de observar galáxias muito distantes - e, portanto, muito ténues. Uma das principais capacidades do Webb é a de observar essas galáxias muito distantes e, portanto, de sondar a história do Universo inicial. Uma equipa internacional de astrónomos deu um excelente uso a este espantoso talento do Webb para resolver um mistério de longa data na astronomia.

As galáxias mais antigas eram locais de formação estelar vigorosa e ativa e, como tal, eram fontes ricas de um tipo de luz emitida por átomos de hidrogénio chamada emissão Lyman-α. No entanto, durante a época da reionização, uma imensa quantidade de gás hidrogénio neutro rodeava estas áreas de formação estelar ativa (também conhecidas como berçários estelares). A época da reionização foi uma fase muito precoce da história do Universo que teve lugar após a recombinação - a primeira fase após o Big Bang. Durante a reionização, começaram a formar-se nuvens de gás mais densas, dando origem a estrelas e, eventualmente, a galáxias inteiras, cuja luz reionizou gradualmente o hidrogénio gasoso produzido durante a recombinação. Além disso, o espaço entre as galáxias era preenchido por uma maior quantidade deste gás neutro do que atualmente é. O gás pode absorver e dispersar muito eficazmente este tipo de emissão de hidrogénio, pelo que os astrónomos há muito que previram que a abundante emissão Lyman-α libertada no Universo primitivo não deveria ser observável hoje. No entanto, esta teoria nem sempre resistiu ao escrutínio, uma vez que os astrónomos observaram exemplos muito antigos de emissão de hidrogénio. Isto tem representado um mistério: como é que esta emissão de hidrogénio - que deveria ter sido absorvida ou dispersa há muito tempo - está a ser observada? Callum Witten, investigador da Universidade de Cambridge e principal responsável pelo novo estudo, explica:

"Uma das questões mais intrigantes que as observações anteriores apresentavam era a deteção da luz dos átomos de hidrogénio no Universo muito primitivo, que deveria ter sido totalmente bloqueada pelo gás neutro pristino que se formou após o Big Bang. Foram sugeridas, anteriormente, muitas hipóteses para explicar a grande fuga desta emissão 'inexplicável'".

A descoberta da equipa foi possível graças à extraordinária combinação de resolução angular e sensibilidade do Webb. As observações com o instrumento NIRCam do Webb foram capazes de resolver galáxias mais pequenas e mais fracas que rodeiam as galáxias brilhantes das quais a emissão "inexplicável" de hidrogénio tinha sido detetada. Por outras palavras, os arredores destas galáxias parecem ser um local muito mais movimentado do que se pensava, repleto de galáxias pequenas e ténues. Crucialmente, estas galáxias mais pequenas estavam a interagir e a fundir-se umas com as outras, e o Webb revelou que as fusões galácticas desempenham um papel importante na explicação da misteriosa emissão das galáxias mais antigas. Sergio Martin-Alvarez, membro da equipa da Universidade de Stanford, acrescenta:

"Onde o Hubble via apenas uma grande galáxia, o Webb vê um enxame de galáxias mais pequenas em interação, e esta revelação teve um enorme impacto na nossa compreensão da inesperada emissão de hidrogénio de algumas das primeiras galáxias."

A equipa utilizou então simulações computacionais de última geração para explorar os processos físicos que podem explicar os seus resultados. Descobriram que a rápida acumulação de massa estelar através das fusões de galáxias levou a uma forte emissão de hidrogénio e facilitou a fuga dessa radiação através de canais desobstruídos do abundante gás neutro. Assim, o elevado ritmo de fusão das galáxias mais pequenas, anteriormente não observadas, forneceu uma solução convincente para o enigma de longa data da "inexplicável" emissão precoce de hidrogénio.

A equipa está a planear observações de acompanhamento com galáxias em várias fases de fusão, de modo a continuar a desenvolver a sua compreensão de como a emissão de hidrogénio é ejetada destes sistemas em mudança. Em última análise, isto permitir-lhes-á melhorar a nossa compreensão da evolução das galáxias.

Estas descobertas foram publicadas na revista Nature Astronomy.

// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cambridge (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Simulação - galáxias em fusão e emissão de hidrogénio (HubbleWebbESa via YouTube)

 


Quer saber mais?

Universo:
A expansão acelerada do Universo (Wikipedia)
Universo (Wikipedia)
Lei de Hubble (Wikipedia)
Determinando a constante de Hubble (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)
Indicadores de distâncias cósmicas (Wikipedia)
"Escada" de distâncias cósmicas (Wikipedia)
Recombinação (Wikipedia)
Reionização (Wikipedia)

Emissão Lyman-α:
Wikipedia

Galáxia:
Wikipedia

EGSY8p7:
Wikipedia

Levantamento CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science):
Página principal

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

 
   
Astrónomos descobrem a estrela de neutrões mais massiva - ou o buraco negro menos massivo
 
Impressão artística do sistema recentemente descoberto, assumindo que o companheiro massivo do rádio-pulsar (estrela azul brilhante ao fundo) é um buraco negro (em primeiro plano). Os dois objetos estão separados por 8 milhões de quilómetros e orbitam-se um ao outro de 7 em 7 dias.
Crédito: Instituto Max Planck de Radioastronomia; Daniëlle Futselaar (artsource.nl)
 

Quando os astrónomos não conseguem explicar algo diretamente, muitas vezes torna-se verdadeiramente excitante. Uma equipa internacional liderada por investigadores do Instituto Max Planck de Radioastronomia e com a participação do Instituto Max Planck de Física Gravitacional descobriu agora um misterioso par que nunca tinha sido observado antes: um sistema constituído por uma estrela de neutrões e um objeto que, à primeira vista, nem sequer deveria existir. Mas existem pistas importantes.

Os investigadores da colaboração internacional TRAPUM (Transients and Pulsars with MeerKAT) descobriram um novo sistema constituído por dois objetos, localizado no enxame globular NGC 1851, na direção da constelação austral de Columba (Pomba). Os dois objetos têm muito provavelmente uma coisa em comum: ambos devem ter surgido, embora indiretamente, dos remanescentes de estrelas massivas, ou seja, de estrelas de neutrões ou de buracos negros.

As estrelas massivas formam-se frequentemente em sistemas estelares múltiplos. E são precisamente estas estrelas que, no final das suas vidas, morrem numa espetacular explosão de supernova. Os remanescentes: buracos negros ou estrelas de neutrões que se orbitam uns aos outros, caso o sistema tenha sobrevivido à explosão. Até agora, só foram detetados pares de buracos negros e estrelas de neutrões graças às ondas gravitacionais que emitem durante a sua dança íntima.

Um pulsar marca o ritmo

É conhecida a natureza de pelo menos um dos dois objetos. A equipa utilizou o sensível radiotelescópio MeerKAT, na África do Sul, em combinação com poderosos detetores do Instituto Max Planck de Radioastronomia, e registou pulsos fracos. Trata-se de uma estrela de neutrões com um forte campo magnético que gira muito rapidamente, emitindo ondas de rádio ao longo de cones de luz opostos que varrem o Universo como um farol cósmico. O pulsar recentemente descoberto, de nome PSR J0514-4002E, gira em torno do seu próprio eixo mais de 170 vezes por segundo e a sua luz rádio atinge a Terra com a mesma frequência. A cada rotação, o radiotelescópio regista um pulso, semelhante ao tique-taque de um relógio. O chamado rádio-pulsar tem um ritmo extremamente regular.

 
A equipa utilizou o sensível radiotelescópio MeerKAT, localizado na região de Karoo, na África do Sul.
Crédito: SARAO
 

Os investigadores utilizaram pequenos desvios ou diferenças no ritmo deste "relógio" para tirar conclusões sobre uma companheira que orbita num centro de gravidade comum, juntamente com o pulsar. O efeito Doppler faz com que a frequência de rádio do pulsar se altere como resultado do seu movimento orbital, tal como o som da sirene de um carro de bombeiros ao passar pelo observador. Isto também permitiu determinar a órbita do pulsar em torno do objeto misterioso. "Pensemos nisto como se fosse possível colocar um cronómetro quase perfeito em órbita de uma estrela a quase 40.000 anos-luz de distância e depois poder cronometrar essas órbitas com uma precisão de microssegundos", diz Ewan Barr, que liderou o estudo juntamente com Arunima Dutta do Instituto Max Planck de Radioastronomia.

"Quando olhámos para as imagens do Hubble, não vimos nada"

A situação é menos clara quando se trata do objeto companheiro que orbita o pulsar. "Quando olhámos para as imagens de NGC 1851 obtidas pelo Hubble, não vimos nada nessa posição", explica Prajwal Voraganti Padmanabh, do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein), em Hanôver. "Por isso, o objeto em órbita com o pulsar não é uma estrela normal, mas um remanescente extremamente denso de uma estrela colapsada". Se este objeto fosse também uma estrela, emitiria, tal como o Sol, um vento estelar, que o cone de luz rádio do pulsar teria de atravessar antes do radiotelescópio receber um sinal. Neste caso, o vento estelar influenciaria caracteristicamente as frequências do sinal de rádio. No entanto, não há sinais de tal efeito nos dados de rádio. Tudo indica que o misterioso objeto é um remanescente extremamente denso de uma estrela colapsada: um buraco negro ou outra estrela de neutrões que não emite ondas de rádio.

A procura por pistas continua: os astrónomos não só deduziram a órbita a partir das medições das diferenças de velocidade do "relógio" do pulsar, como também reduziram a massa do segundo objeto até 2,09-2,71 massas solares. Isto significa que a companheira pode ser mais massiva do que as estrelas de neutrões mais pesadas conhecidas (cerca de duas massas solares) e, ao mesmo tempo, mais leve do que os buracos negros mais leves conhecidos (cerca de cinco massas solares). O objeto companheiro compacto que os investigadores detetaram com a ajuda do rádio-pulsar cai, portanto, precisamente na chamada lacuna de massa dos buracos negros. A razão pela qual ainda não foi encontrado nenhum outro objeto compacto entre duas e cinco massas solares não é totalmente compreendida. "Este objeto, seja o que for, é deveras excitante", diz Paulo Freire do Instituto Max Planck de Radioastronomia. "Se for um buraco negro, será o primeiro sistema pulsar-buraco negro conhecido, o que tem sido o 'Santo Graal' da astronomia de pulsares durante décadas! Se for uma estrela de neutrões, isto terá implicações fundamentais para a nossa compreensão do estado desconhecido da matéria a estas densidades incríveis!"

Nascidos de estrelas de neutrões?

As estrelas de neutrões, os remanescentes ultradensos das explosões de supernovas, só podem ter até uma determinada massa. Quando ganham demasiada massa, talvez por consumirem outra estrela ou por colidirem com um objeto do mesmo tipo, entram em colapso. Qual exatamente o objeto resultante, após o colapso, é motivo de muita especulação, tendo sido propostos vários cenários selvagens e maravilhosos de estrelas exóticas. A opinião predominante, no entanto, é que as estrelas de neutrões colapsam para se tornarem buracos negros, objetos gravitacionalmente tão atrativos que nem a luz lhes consegue escapar. A teoria, apoiada pela observação, diz-nos que os buracos negros mais leves que podem ser criados por estrelas colapsadas são cerca de 5 vezes mais massivos do que o Sol. Isto é consideravelmente mais do que as 2,2 massas solares necessárias para o colapso de uma estrela de neutrões, dando origem ao que é conhecido como a lacuna de massa dos buracos negros. A natureza dos objetos compactos, nesta gama de massas, é desconhecida e o estudo detalhado tem-se revelado até agora um desafio, uma vez que apenas vislumbres fugazes de tais objetos foram captados em observações das ondas gravitacionais produzidas por eventos de fusão no Universo distante.

 
A equipa propõe que o sistema detetado é o resultado de uma história de formação bastante exótica, apenas possível devido ao seu ambiente local particular. O sistema encontra-se no enxame globular NGC 1851, uma densa coleção de estrelas antigas, enxame globular este muito mais compacto do que as estrelas do resto da Galáxia. Aqui, a densidade estelar é tão grande que as estrelas podem interagir umas com as outras, perturbando as órbitas e, nos casos mais extremos, colidindo umas com as outras. É uma dessas colisões, entre duas estrelas de neutrões, que se propõe ter criado o objeto massivo que agora orbita o rádio-pulsar.
No lado esquerdo da figura mostra-se como o pulsar PSR J0514-4002E pode ter sido formado. A matéria de uma estrela companheira é atraída para a superfície de uma estrela de neutrões. Isto também transfere momento angular para a estrela de neutrões, o que acelera a rotação da estrela de neutrões em torno do seu próprio eixo. O resultado é um pulsar com rotação rápida e uma anã branca que se orbitam uma à outra - uma configuração típica observada em toda a Galáxia.
O lado direito da imagem mostra como o misterioso objeto que orbita o rádio-pulsar poderá ter sido formado. Duas estrelas de neutrões em órbita emitem ondas gravitacionais, fazendo com que o sistema perca energia e a órbita diminua com o tempo. Isto eventualmente leva à fusão das estrelas de neutrões. O resultado desta fusão é um buraco negro isolado de baixa massa ou possivelmente uma estrela de neutrões supermassiva. Mais tarde, o buraco negro e o sistema rádio-pulsar/anã branca encontram-se, resultando numa troca em que o mais leve dos três objetos (neste caso, a anã branca) é expulso de órbita. O resultado é um sistema estável pulsar - buraco negro.
Crédito: Thomas Tauris (Universidade de Aalborg/Instituto Max Planck de Radioastronomia
 

Embora a equipa não possa dizer de forma conclusiva se descobriu a estrela de neutrões mais massiva que se conhece, o buraco negro mais leve que se conhece ou até mesmo uma nova e exótica variante estelar, o que é certo é que descobriu um laboratório único para investigar as propriedades da matéria sob as condições mais extremas do Universo. "Este sistema ainda tem muito para nos fornecer", diz Arunima Dutta. "Descobrir a verdadeira natureza da companheira será um ponto de viragem na nossa compreensão das estrelas de neutrões, dos buracos negros e de tudo o que mais possa estar à espreita na lacuna de massa dos buracos negros!".

// Sociedade Max Planck (comunicado de imprensa)
// SARAO (comunicado de imprensa)
// Universidade de Manchester (comunicado de imprensa)
// Observatório Green Bank (comunicado de imprensa)
// Universidade de Aalborg (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science)
// Artigo científico (arXiv.org)
// NGC 1851E: Formação de um binário na lacuna de massa dos buracos negros (OzGrav via YouTube)

 


Quer saber mais?

Notícias relacionadas:
EurekAlert!
SPACE.com
science alert
Universe Today
Inverse
PHYSORG
ScienceNews

Buraco negro:
Wikipedia

Estrela de neutrões:
Wikipedia
Universidade de Maryland

Pulsar:
Wikipedia
Catálogo ATNF de Pulsares

NGC 1851:
Wikipedia

Ondas gravitacionais:
GraceDB (Gravitational Wave Candidate Event Database)
Wikipedia

MeerKAT:
SARAO
Wikipedia

TRAPUM (Transients and Pulsars with MeerKAT):
Página principal

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

 
   
"Testes de paternidade" ligam estrelas órfãs às suas origens na Via Láctea
 
Impressão de artista do Gaia a mapear as estrelas da Via Láctea.
Crédito: ESA/ATG medialab; fundo - ESO/S. Brunier
 

No ambiente caótico dos enxames estelares abertos, as fortes interações gravitacionais entre corpos podem lançar estrelas individuais para fora, até mesmo para fora da nossa Galáxia, a Via Láctea. Agora, pela primeira vez, e utilizando novos dados da missão Gaia da ESA , os investigadores mapearam várias dessas estrelas, que existem fora do disco da Galáxia, até aos seus enxames originários.

Os investigadores da Universidade Lehigh apresentaram os seus resultados no passado dia 10 de janeiro, numa conferência de imprensa do 243.º Encontro da Sociedade Astronómica Americana em Nova Orleães.

"Ao rastreá-las no tempo, conseguimos fazer corresponder 15 estrelas aos enxames estelares onde nasceram", disse M. Virginia (Ginny) McSwain, professora associada de física em Lehigh. "Se pudermos dizer com grande confiança de onde vieram algumas destas estrelas, saberemos mais sobre a história dos enxames estelares na Via Láctea."

A maioria das estrelas fora do disco da Via Láctea, que inclui os braços espirais com um bojo no centro, têm mais de 8 mil milhões de anos, tendo sido formadas no início da história da Galáxia. Dada a sua idade muito avançada, não é surpreendente que tenham viajado para longe dos seus locais de nascimento.

Uma vez que quase toda a formação estelar da Galáxia ocorre no disco, as estrelas quentes do tipo B raramente são encontradas fora desta região. No entanto, um pequeno número destas jovens estrelas - com idades estimadas entre 10 e 100 milhões de anos - encontram-se a grandes altitudes acima e abaixo do disco, provavelmente ejetadas dos enxames onde nasceram ao longo dos últimos milhões de anos.

"As estrelas quentes não se aventuram muitas vezes para fora do disco, por isso, quando o fazem, ficam visivelmente fora do lugar", disse Brandon Schweers, estudante de Lehigh que forneceu uma investigação fundamental para o projeto. "Os enxames 'natais' provavelmente ejetaram a maior parte destas estrelas do tipo B quando interações gravitacionais próximas, de três ou quatro corpos, 'empurraram' um membro do enxame, fazendo-o fugir do plano da Via Láctea."

Uma das estrelas estudadas foi projetada a uma velocidade particularmente elevada, pelo que pode ter sido ejetada durante uma supernova num sistema estelar binário próximo, disse Schweers, estudante finalista de astrofísica. As estrelas podem até ser projetadas para fora, apenas para inverterem rumo e serem novamente expulsas.

Embora estas estrelas "órfãs" sejam conhecidas há duas décadas, nenhuma delas tinha sido mapeada até ao seu local de origem, uma vez que não existiam dados de qualidade. No entanto, com os dados da missão Gaia, os investigadores conseguiram decifrar os movimentos das estrelas com maior precisão do que a anteriormente disponível.

 
Este gif ilustra o percurso de 95 estrelas, desde há 30 milhões de anos até hoje.
Crédito: B. Schweers, Universidade Lehigh
 

Usando as trajetórias para "voltar atrás no tempo"

A missão Gaia, lançada em 2013, tem como objetivo o levantamento de mais de mil milhões de estrelas na Via Láctea e a construção de um mapa tridimensional preciso da Galáxia. Os dados incluem medições de posição sem precedentes para as estrelas e medições de velocidade radial para os 150 milhões de objetos mais brilhantes.

Com base nos dados do Gaia divulgados em 2022, os investigadores de Lehigh traçaram as trajetórias cinemáticas de 95 estrelas B de alta latitude e de cerca de 1400 enxames abertos conhecidos para identificar momentos, no passado, em que se podem ter intersetado e em que pode ter ocorrido uma expulsão.

"Usando as suas posições e velocidades 3D no espaço, conseguimos calcular as trajetórias de cada enxame e de cada estrela de alta latitude nos últimos 30 milhões de anos", disse McSwain. Utilizaram o pacote Python galpy, de código aberto, para a análise da dinâmica galáctica e assim modelar o campo gravitacional da Galáxia em cada ponto.

Depois de identificarem potenciais correspondências, compararam a cor e o brilho de cada estrela ejetada com o diagrama de Hertzsprung-Russell para cada enxame aberto. Um enxame aberto tem geralmente milhares de estrelas da mesma idade e composição, à mesma distância.

"A forma do diagrama H-R depende sobretudo da idade do enxame, pelo que podemos saber se a estrela ejetada tem uma idade semelhante à das suas potenciais irmãs", disse McSwain. A aplicação do teste H-R reduziu ainda mais a lista de potenciais combinações.

Finalmente, analisaram as densidades do núcleo de cada enxame que era uma possível correspondência. Os enxames com maior densidade têm mais interações gravitacionais fortes entre os seus membros, o que lhes confere maior potencial de ejeção.

Testes positivos de paternidade

Combinando estas ferramentas, os investigadores confirmaram a paternidade de 15 estrelas órfãs. Foi esse rastreio genealógico galáctico que deu a Schweers a ideia para o título da sua apresentação.

"Quando cheguei à fase de comparar a cor e o brilho das potenciais correspondências e de descartar as que mostravam uma fraca correlação nos diagramas H-R, senti-me como se estivesse a comparar o 'ADN' das estrelas órfãs e das suas potenciais irmãs", disse Schweers. "Para muitos destes enxames, eu estava essencialmente a dizer-lhes que não são os pais destas estrelas órfãs, por isso criei o termo 'Stellar Paternity Tests'".

Com base nos seus cálculos de trajetória, os investigadores estimam que as expulsões ocorreram há cerca de 5 milhões a 30 milhões de anos, "atirando estrelas abandonadas através da Via Láctea a velocidades de 30-220 km/s para as suas posições atuais", escreveram. "Os nossos resultados fornecem uma medida da idade de ejeção para cada estrela órfã, oferecendo uma nova visão da importância relativa da ejeção dinâmica vs. a ejeção por supernovas em enxames abertos jovens."

Os cientistas acrescentaram ainda que embora tenham conseguido encontrar correspondências para algumas das estrelas distantes, algumas não puderam ser rastreadas até ao disco da Via Láctea de forma muito plausível, o que pode fornecer evidências de outros cenários invulgares. Estes podem incluir a rara formação de estrelas em nuvens moleculares fora do disco, ou podem ser relíquias de galáxias anãs que se fundiram com a Via Láctea no passado.

// Universidade Lehigh (comunicado de imprensa)

 


Quer saber mais?

Estrelas de classe B:
Wikipedia

Via Láctea:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia
SEDS

Enxames abertos:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia

Diagrama de Hertzsprung-Russell:
Wikipedia

galpy:
Página principal

Gaia:
ESA
ESA - 2
Gaia/ESA
Programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia
Catálogo DR3 do Gaia
Wikipedia

 
   
Também em destaque
  Telescópio Espacial James Webb: finalmente, o limite do Universo e mais além (via Universidade de Montréal)
Lançado no dia de Natal de 2021, o Telescópio Espacial James Webb é o observatório espacial mais complexo, mais preciso e mais potente alguma vez construído. A resolução e sofisticação incomparáveis do telescópio devem-se em grande parte aos muitos componentes de ponta que contém, incluindo uma câmara de orientação e um instrumento científico desenvolvido por investigadores do iREx (Institut de recherche sur les exoplanètes) da Universidade de Montréal. Estes mesmos cientistas, sob a direção de René Doyon, professor do Departamento de Física, puderam ver o fruto dos seus esforços e conhecimentos quando os primeiros dados captados pelo telescópio foram tornados públicos. Ler fonte
     
  Japão torna-se o quinto país a aterrar uma nave espacial na Lua (via JAXA)
No entanto, os responsáveis da agência espacial disseram que precisavam de mais tempo para analisar se o SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) cumpriu a sua missão prioritária de fazer uma aterragem precisa. Disseram também que o painel solar da nave não tinha conseguido gerar energia, o que poder encurtar a sua atividade na Lua. Ler fonte
     
  Água gelada enterrada no equador de Marte?(via ESA)
Amontoados de poeira varridos pelo vento, ou camadas de gelo? A Mars Express da ESA revisitou uma das características mais misteriosas de Marte para clarificar a sua composição. As suas descobertas sugerem camadas de água gelada que se estendem por vários quilómetros abaixo do solo - a maior quantidade de água alguma vez encontrada nesta parte do planeta. Ler fonte
     
  IXPE ajuda os investigadores a maximizar as descobertas dos "microquasares" (via NASA)
Os poderosos campos gravitacionais dos buracos negros podem devorar quantidades imensas material- muitas vezes de forma tão violenta que expelem fluxos de partículas que viajam quase à velocidade da luz em formações conhecidas como jatos. Os cientistas sabem que estes velozes jatos podem acelerar os raios cósmicos, mas pouco se sabe definitivamente sobre esse processo. Descobertas recentes de investigadores, utilizando dados da nave espacial IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) da NASA, dão aos cientistas novas pistas sobre a forma como a aceleração das partículas ocorre neste ambiente extremo. As observações visaram um "microquasar", um sistema constituído por um buraco negro que extrai material de uma estrela companheira. Ler fonte
 
   

Álbum de fotografias
Zeta Oph: Estrela Fugitiva

(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: NASAJPL-CaltechTelescópio Espacial Spitzer
 
Como um navio que navega mares cósmicos, a estrela fugitiva Zeta Ophiuchi produz a "onda de proa" interestelar, ou choque em arco, nesta deslumbrante imagem infravermelha. Em cores falsas, a azulada Zeta Oph, uma estrela cerca de 20 vezes mais massiva que o Sol, encontra-se perto do centro, movendo-se para a esquerda a 24 quilómetros por segundo. Os seus fortes ventos estelares precedem-na, comprimindo e aquecendo o material interestelar poeirento e esculpindo a frente de choque curva. O que despoletou o movimento desta estrela? Zeta Oph provavelmente fez parte de um sistema binário - a sua companheira era mais massiva e, portanto, teve uma vida mais curta. Quando a companheira explodiu como supernova, Zeta Oph foi projetada para fora do sistema. A cerca de 460 anos-luz de distância, Zeta Oph é 65.000 vezes mais luminosa do que o Sol e seria uma das estrelas mais brilhantes do céu, caso não estivesse rodeada de poeira que a obscurece. A imagem cobre uma área com mais ou menos 1,5 graus ou 12 anos-luz à distância estimada de Zeta Ophiuchi. Em janeiro de 2020, a NASA colocou o Telescópio Espacial Spitzer em modo de segurança, pondo fim aos seus 16 anos de sucesso na exploração do cosmos.
 
   
Arquivo | CCVAlg - Astronomia | Feed RSS | Contacte o Webmaster | Remover da lista
 
         
         
   
Centro Ciência Viva do Algarve
Rua Comandante Francisco Manuel
8000-250, Faro
Portugal
Telefone: 289 890 922
Telemóvel: 962 422 093
E-mail: info@ccvalg.pt
Centro Ciência Viva de Tavira
Convento do Carmo
8800-311, Tavira
Portugal
Telefone: 281 326 231
Telemóvel: 924 452 528
E-mail: geral@cvtavira.pt
   

Os conteúdos das hiperligações encontram-se na sua esmagadora maioria em Inglês. Para o boletim chegar sempre à sua caixa de correio, adicione noreply@ccvalg.pt à sua lista de contactos. Este boletim tem apenas um caráter informativo. Por favor, não responda a este email. Contém propriedades HTML e classes CSS - para vê-lo na sua devida forma, certifique-se que o seu cliente de webmail suporta este tipo de mensagem, ou utilize software próprio, como o Outlook ou outras apps para leitura de mensagens eletrónicas.

Recebeu esta mensagem por estar inscrito na newsletter de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve e do Centro Ciência Viva de Tavira. Se não a deseja receber ou se a recebe em duplicado, faça a devida alteração clicando aqui ou contactando o webmaster.

Esta mensagem destina-se unicamente a informar e está de acordo com as normas europeias de proteção de dados (ver RGDP), conforme Declaração de Privacidade e Tratamento de dados pessoais.

2024 - Centro Ciência Viva do Algarve | Centro Ciência Viva de Tavira

ccvalg.pt cvtavira.pt