DIA 29/10: 303.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1991, a sonda Galileu faz a sua maior aproximação de 951 Gaspra, a primeira a visitar um asteroide.
Em 1998, o vaivém espacial Discovery partia para o espaço na missão STS-95, levando a bordo o astronauta John Glenn de 77 anos.
Glenn, que fora o primeiro norte-americano a orbitar a Terra em 1962, tornou-se deste modo, e até à quebra do seu recorde em 2021, a pessoa mais velha a alguma vez ter estado no espaço. HOJE, NO COSMOS:
Consegue encontrar M33, a Galáxia do Triângulo, a grande galáxia mais próxima de nós depois da Galáxia de Andrómeda? É bem ténue e requer um céu escuro. Mas num céu com essas condições, é observável através de uns binóculos. Fica a um-terço do caminho entre Alpha Trianguli (Mothallah) e Beta Andromedae (Mirach, a estrela do meio da linha principal de três estrelas dessa constelação). Enquanto as noites permanecem sem Lua, utilize um mapa do céu para tentar encontrar M33.
DIA 30/10: 304.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1981, lançamento da soviética Venera 13. A Venera 13 transmitiu fotografias e dados de Vénus até março de 1983.
Em 1985, o vaivém espacial Challenger é lançado na STS-61-A, a sua última missão bem sucedida. HOJE, NO COSMOS:
Agora, quando anoitece, o Grande Quadrado de Pégaso ainda fica apoiado num canto, muito alto a sudeste. Mas em poucas horas gira para ficar nivelado como uma caixa, bem alto a sul.
DIA 31/10: 305.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1992, o Vaticano (Papa João Paulo II) anuncia que a Igreja Católica errou em condenar Galileu, que afirmava que a Terra não era o centro do Universo.
Em 2000, lançamento da Soyuz TM-31, transportando a primeira tripulação residente da Estação Espacial Internacional. A ISS permanece tripulada continuamente desde aí.
Em 2014, durante um voo de testes da VSS Enterprise, um veículo espacial da Virgin Galactic fragmenta-se catastroficamente e despenha-se no Deserto do Mojave, Califórnia. HOJE, NO COSMOS:
Este ano, a noite de Halloween não tem Lua, mas apresenta-nos quatro planetas brilhantes. Ao lusco-fusco, aviste Vénus baixo a oeste-sudoeste. Depois do cair da noite, Saturno é o pontinho mais brilhante alto a sul-sudeste (não o confunda com Fomalhaut, brilhando dois punhos à distância do braço esticado para baixo). Pelas 22 horas, Júpiter já está alto o suficiente para dominar o céu a este. E, antes da meia-noite, temos Marte baixo este-nordeste.
Uma supernova em forma de dente-de-leão e uma estrela zombie
Um conceito artístico de um remanescente de supernova chamado Pa 30 - os restos de uma explosão de supernova que foi testemunhada da Terra no ano 1181. Filamentos invulgares de enxofre sobressaem para lá de uma concha poeirenta de material ejetado. Os restos da estrela original que explodiu, agora uma estrela quente e inflacionada que pode arrefecer e tornar-se uma anã branca, são vistos no centro do remanescente. O KCWI (Keck Cosmic Web Imager) no Observatório W.M. Keck no Hawaii mapeou os estranhos filamentos em 3D e mostrou que estão a voar para fora a aproximadamente 1000 quilómetros por segundo.
Crédito: Observatório W.M. Keck/Adam Makarenko
Uma supernova histórica, documentada por astrónomos chineses e japoneses em 1181, esteve perdida durante séculos - até muito recentemente. No entanto, o remanescente recentemente encontrado apresenta algumas características impressionantes que estão a intrigar os astrónomos. Agora, revela os seus segredos. Uma equipa liderada por Tim Cunningham, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, e por Ilaria Caiazzo, professora assistente do ISTA (Institute of Science and Technology Austria), fornece o primeiro estudo detalhado da estrutura da supernova e da sua velocidade de expansão em 3D. O estudo foi agora publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
Em 1181, uma nova estrela brilhou perto da constelação de Cassiopeia durante seis meses antes de desaparecer. Este acontecimento, registado como uma "estrela convidada" por observadores chineses e japoneses há quase um milénio, intrigou os astrónomos durante séculos. É uma das poucas supernovas que foram documentadas antes da invenção dos telescópios. Além disso, foi a que permaneceu mais tempo "órfã", o que significa que nenhum dos objetos celestes hoje visíveis lhe podia ser atribuído. Atualmente conhecida como supernova SN 1181, o seu remanescente só foi localizado em 2021 na nebulosa Pa 30, descoberta em 2013 pelo astrónomo amador Dana Patchick enquanto examinava um arquivo de imagens do telescópio WISE no âmbito de um projeto de ciência cidadã.
Mas esta nebulosa não é um típico remanescente de supernova. De facto, os astrónomos ficaram intrigados ao encontrar uma "estrela zombie" sobrevivente no seu centro, um remanescente dentro do remanescente. Pensa-se que SN 1181 tenha ocorrido quando uma explosão termonuclear foi desencadeada numa estrela densa e morta chamada anã branca. Normalmente, a anã branca seria completamente destruída neste tipo de explosão, mas neste caso, parte da estrela sobreviveu, deixando para trás uma espécie de "estrela zombie". A este tipo de explosão parcial chama-se uma supernova do Tipo Iax. Mais intrigante ainda é o facto de desta estrela zombie saírem estranhos filamentos, semelhantes às pétalas de uma flor de dente-de-leão. Agora, a professora assistente do ISTA, Ilaria Caiazzo, e o autor principal Tim Cunningham, bolseiro Hubble da NASA no Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, obtiveram uma visão detalhada e sem precedentes destes estranhos filamentos.
Um modelo 3D de uma explosão em expansão balística
A equipa de Cunningham e Caiazzo pôde estudar em pormenor este estranho remanescente de supernova graças ao KCWI (Keck Cosmic Web Imager) do Caltech. O KCWI é um espetrógrafo situado a 4000 metros de altitude no Observatório W. M. Keck, no Hawaii, perto do cume do vulcão Mauna Kea, o pico mais alto da ilha.
Como o seu nome indica, o KCWI foi concebido para detetar algumas das fontes de luz mais ténues e escuras do Universo, coletivamente designadas por "teia cósmica". Além disso, o KCWI é tão sensível e inteligentemente concebido que consegue captar informação espetral para cada pixel de uma imagem. Pode também medir o movimento da matéria numa explosão estelar, criando algo como um filme 3D de uma supernova. O KCWI fá-lo examinando a forma como a luz se desloca quando se aproxima ou se afasta de nós, um processo físico semelhante ao conhecido efeito Doppler que conhecemos das sirenes que mudam de tom quando uma ambulância passa por nós.
Animação da estrutura filamentar do remanescente de supernova Pa 30.
Crédito: Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko
Assim, em vez de verem apenas a típica imagem estática de um espetáculo de fogo de artifício comum às observações de supernovas, os investigadores puderam criar um mapa 3D detalhado da nebulosa e dos seus estranhos filamentos. Além disso, puderam mostrar que o material nos filamentos viajava balisticamente a cerca de 1000 quilómetros por segundo. "Isto significa que o material ejetado não foi abrandado, nem acelerado, desde a explosão", diz Cunningham. "Assim, a partir das velocidades medidas, olhar para trás no tempo permitiu-nos localizar a explosão quase exatamente no ano 1181".
Evidências de uma assimetria invulgar
Para além dos filamentos em forma de dente-de-leão e da sua expansão balística, a forma geral da supernova é muito invulgar. A equipa conseguiu demonstrar que a ejeta - o material dentro dos filamentos que é ejetado para longe do local da explosão - é invulgarmente assimétrica. Isto sugere que a assimetria tem origem na própria explosão inicial. Além disso, os filamentos parecem ter uma orla interna aguçada, mostrando uma "lacuna" interna em torno da estrela zombie. "A nossa primeira caracterização 3D detalhada da velocidade e da estrutura espacial de um remanescente de supernova diz-nos muito sobre um evento cósmico único que os nossos antepassados observaram há séculos. Mas também levanta novas questões e estabelece novos desafios para os astrónomos enfrentarem a seguir", conclui Caiazzo. Ela começou a trabalhar neste projeto como bolseira em astrofísica teórica no Caltech, EUA, antes de se juntar ao ISTA em maio deste ano.
As amostras lunares são uma "cápsula do tempo" que ligam o passado e o presente da Lua
A tripulação da Apollo 16.
Crédito: NASA
Amostras recolhidas da superfície da Lua pela tripulação da Apollo 16, há mais de 50 anos, ajudaram os cientistas a reconstruir milhares de milhões de anos de história lunar.
As conclusões da equipa de investigação, publicadas na revista Meteoritics & Planetary Science, baseiam-se na análise de um conjunto distinto de brechas lunares que nunca antes tinham sido examinadas em pormenor.
Os astronautas John Young, Charles Duke e Ken Mattingly trouxeram para a Terra mais de 95 kg de amostras da Lua, após a sua missão às terras altas de Descartes, em 1972.
Entre essas amostras estavam "brechas de rególito", que se formam quando a poeira lunar - ou rególito - é fundida em rocha por impactos de asteroides. Uma vez fundidas numa rocha, estas brechas preservam a composição geoquímica do rególito no momento da sua formação, que pode ser cuidadosamente analisada para obter pistas sobre como e quando foram criadas.
O aspeto característico da Lua, com muitas crateras, é o resultado de inúmeras colisões com asteroides desde a sua formação, há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Com uma história tão extensa, a questão do que aconteceu e quando aconteceu torna-se rapidamente complicada.
Os investigadores, do Reino Unido e dos EUA, utilizaram técnicas analíticas sofisticadas de espetrometria de massa para analisar a composição dos gases retidos em amostras de lascas mais pequenas, conhecidas como "brechas tipo solo". Estas amostras, que se encontravam entre as que foram recolhidas da superfície da Lua pela tripulação da Apollo 16, nunca tinham sido sujeitas a espetrometria de massa.
O Dr. Mark Nottingham liderou a investigação enquanto trabalhava na Universidade de Manchester. Entretanto, juntou-se à Escola de Ciências Geográficas e da Terra da Universidade de Glasgow.
O Dr. Nottingham, principal autor do artigo, afirmou: "A espetrometria de massa, que identifica moléculas em amostras e quantifica a sua abundância relativa, pode ajudar-nos a determinar quanto tempo as amostras passaram expostas à superfície da Lua ou perto dela. Isso ajuda-nos a ter uma ideia mais clara da história dos impactos nesta área específica da Lua".
O astronauta John W. Young recolhe amostras de rególito lunar.
Crédito: NASA
Os resultados da equipa ajudam os cientistas a compreender melhor a forma como a superfície da Lua foi alterada pelo vento solar e violentamente atingida por asteroides ao longo de mais de dois mil milhões de anos.
"Ao longo do tempo em que as amostras estiveram na superfície da Lua como rególito, foram expostas a quantidades variáveis de vento solar - partículas carregadas que fluem do Sol e que também transportam vestígios de gases nobres como o árgon e o xénon - que se acumularam nas camadas exteriores dos seus grãos minerais durante milhões de anos antes de serem atingidas por um asteroide", acrescentou o Dr. Nottingham.
"A história da Lua é também a história da Terra - o registo dos bombardeamentos de asteroides gravados na sua face e sob a sua superfície pode ajudar-nos a compreender as condições do Sistema Solar primitivo que formou o nosso planeta, bem como o seu vizinho mais próximo.
"Ao contrário da Terra, porém, a história da Lua está encerrada em cápsulas de tempo geológico na sua superfície, intocada pela tectónica de placas ou pela erosão, o que nos permite utilizar tecnologia de ponta como a espetrometria de massa para desvendar os seus segredos".
A investigação poderá também ajudar futuras missões lunares tripuladas a identificar recursos naturais valiosos para ajudar as bases lunares a serem autosustentáveis.
Investigações anteriores tinham analisado os traços de gases nobres em fragmentos maiores das amostras de brecha da Apollo 16, ajudando os investigadores a separar as amostras em dois grupos - "antigas", com idades entre 3,8 e 2,4 mil milhões de anos, e "jovens", que se formaram há 2,5-1,7 mil milhões de anos atrás.
A NASA forneceu aos investigadores 11 amostras da Lua para análise. Nove das amostras revelaram uma grande variedade de idades de exposição, desde há 2,5 mil milhões de anos até há menos de mil milhões. Isto sugere que são constituídas por solo lunar de uma área que teve uma história variada de impactos, em que algumas foram expostas ao vento solar durante milhares de milhões de anos, enquanto outras foram arrastadas para a superfície por impactos mais recentes.
A equipa também descobriu que duas das amostras tinham concentrações muito mais baixas de gases nobres, o que sugere que foram formadas muito mais recentemente, e que talvez tenham sido expostas ao vento solar durante menos de um milhão de anos. A equipa sugere que o impacto que formou a cratera vizinha South Ray poderá ter sido a fonte dessa amostra.
O Dr. Nottingham afirmou: "Este estudo estabelece pela primeira vez que as brechas semelhantes a solo são uma categoria distinta, com as suas próprias histórias para partilhar. Em combinação com a análise das rochas antigas e jovens recuperadas pela Apollo 16, podemos construir uma imagem muito mais completa da história desta parte da Lua durante os primórdios do Sistema Solar, onde os impactos mais fortes na superfície lunar nos seus primeiros milhares de milhões de anos deram lugar a períodos menos intensos a partir de há cerca de dois mil milhões de anos".
A investigação poderá também ajudar a informar os esforços em curso para enviar futuras missões à Lua num futuro próximo, como o programa Artemis da NASA, que planeia estabelecer habitats lunares humanos a longo prazo.
O Dr. Nottingham afirmou: "Um dos desafios do estabelecimento de habitats de longa duração para os seres humanos na Lua é a tomada de decisões sobre a forma como podemos utilizar os recursos naturais que aguardam as futuras missões, para que não tenham de transportar da Terra tudo o que necessitam.
"Estudos como este aumentam a nossa base de conhecimentos sobre onde se podem encontrar elementos úteis, como os gases nobres, no rególito lunar, e qual a sua abundância.
"É notável pensar que as amostras que a Apollo 16 trouxe há mais de meio século ainda têm segredos a revelar sobre a história da Lua e que podem ainda ajudar a moldar a forma como exploramos o Sistema Solar nas próximas décadas".
Reanálise de dados das observações do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea
A imagem reanalisada do buraco negro supermassivo (Sgr A*) no centro da Via Láctea. As áreas de maior intensidade rádio são mostradas a vermelho, enquanto as áreas mais fracas são mostradas a azul. A imagem é alongada de este para oeste, com o lado este mais brilhante e o lado oeste mais escuro. Pensa-se que este efeito se deve ao efeito Doppler causado pela rotação a alta velocidade do disco de acreção. O lado oriental, que está a girar na nossa direção, aparece mais brilhante, enquanto o lado ocidental, que está a rodar na direção oposta, aparece mais escuro. No canto inferior direito temos a imagem divulgada pelo EHT para efeitos de referência.
Crédito: Miyoshi et al., NAOJ; colaboração EHT
Uma equipa de investigação liderada por Makoto Miyoshi, professor asisstente do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), reanalisou de forma independente os dados das observações do buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia obtidos e publicados pelo projeto internacional de observação conjunta EHT (Event Horizon Telescope). Descobriram que a estrutura é ligeiramente alongada na direção este-oeste. Esta investigação lança um novo olhar sobre os dados publicamente disponíveis do EHT e demonstra o processo científico no qual a certeza da resposta aumenta à medida que diferentes investigadores continuam a examinar e a discutir uma teoria.
A Via Láctea, a galáxia onde vivemos, contém mais de 100 mil milhões de estrelas semelhantes ao Sol. Existem inúmeras galáxias deste tamanho no Universo, a maioria das quais se pensa ter buracos negros supermassivos nos seus centros, com massas milhões a milhares de milhões de vezes a do Sol. A Via Láctea também tem um buraco negro supermassivo no seu centro, chamado Sagitário A*. O buraco negro engole tudo o que lhe está mais próximo, incluindo a luz, tornando impossível ver o próprio buraco negro supermassivo, mas a análise das estrelas que circulam o buraco negro a alta velocidade indica que Sagitário A* tem uma massa cerca de 4 milhões de vezes superior à do Sol. Observando cuidadosamente o seu meio envolvente, podemos obter pistas sobre a natureza deste buraco negro invisível.
O EHT observou Sagitário A* em 2017 com uma rede de oito radiotelescópios terrestres, utilizando uma técnica conhecida como interferometria de rádio para combinar os resultados dos vários telescópios. Os resultados destas observações foram publicados em 2022, incluindo uma imagem de uma brilhante estrutura em forma de anel que rodeia uma região central escura, indicando a presença de um buraco negro.
Em contraste com a típica fotografia, os dados de observações que ligam vários radiotelescópios muito separados contêm muitas lacunas na sua integridade, pelo que são utilizados algoritmos especiais para construir uma imagem a partir dos dados. Nesta investigação, a equipa aplicou métodos tradicionais amplamente utilizados aos dados do EHT, em oposição ao método de análise original do próprio EHT. Miyoshi explica: "A nossa imagem é ligeiramente alongada na direção este-oeste, e a metade oriental é mais brilhante do que a metade ocidental. Pensamos que este aspeto significa que o disco de acreção que rodeia o buraco negro está a girar".
Porque é que o brilho parece ser diferente nas metades oriental e ocidental? Os cientistas pensam que isto se deve ao efeito Doppler causado pelo disco de acreção que gira a 60% da velocidade da luz.
Crédito: Miyoshi et al., NAOJ
Os dados observacionais e os métodos de análise do EHT estão disponíveis gratuitamente, e muitos investigadores validaram os resultados da análise do EHT. Esta investigação também faz parte destas atividades regulares de verificação. A radiointerferometria que liga telescópios em todo o mundo é uma tecnologia em desenvolvimento e a investigação sobre análise de dados e processamento de imagens está em curso, incorporando conhecimentos de estatística e de outras disciplinas relacionadas. As estruturas apresentadas nesta investigação diferem dos resultados da equipa do EHT, mas ambas são estruturas plausíveis derivadas dos dados utilizando os respetivos métodos. O EHT desempenha um papel importante na investigação dos buracos negros, solicitando verificações independentes e fornecendo dados de cariz livre para verificação. Espera-se que uma imagem mais fiável de Sagitário A* surja de uma discussão ativa entre investigadores, com base em métodos de análise melhorados e em dados de observações de acompanhamento realizadas desde 2018.
Qual é a nebulosa mais assustadora da Via Láctea? Uma das candidatas é LDN 43, que tem uma semelhança espantosa com um vasto morcego cósmico a voar entre as estrelas numa noite escura de Halloween. Localizada a cerca de 1400 anos-luz de distância, na direção da constelação de Ofiúco, esta nuvem molecular é suficientemente densa para bloquear a luz não só das estrelas de fundo, mas também de gás iluminado pela nebulosa de reflexãoLBN 7. Longe de ser um prenúncio de morte, este filamento de gás e poeira com 12 anos-luz de comprimento é, na verdade, um berçário estelar. Brilhando com uma luz sinistra, o morcego é iluminado a partir do interior por densos nós gasosos que acabaram de formar jovens estrelas.
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