OBSERVAÇÃO ASTRONÓMICA EM TAVIRA
Em março haverá um eclipse solar e nós estaremos na Ponte Romana em Tavira para o observar com toda a segurança. O eclipse solar também será observado em simultâneo em Faro, pelo Centro Ciência Viva do Algarve e em Lagos pelo Centro Ciência Viva de Lagos. A atividade é gratuita. Participe! Data: 29 de março de 2025 Hora: 10:00 - 12:00 Local: Ponte Romana em Tavira Coordenadas GPS: 37.12535, -7.646739
Esta atividade depende das condições atmosféricas Informações: 281 326 231
924 452 528 | geral@cvtavira.pt
MANHÃS ASTRONÓMICAS EM FARO
Iremos realizar uma sessão de observação do eclipse solar parcial em simultâneo com o Centro Ciência Viva de Tavira e com o Centro Ciência Viva de Lagos. A sessão é gratuita e não sujeita a marcação. Data: 29 de março de 2025 Hora: 09:30 - 11:30 Local: Jardim Manuel Bívar, junto à marina
A realização desta atividade está dependente das condições atmosféricas. Informações: 289 890 920 | info@ccvalg.pt
EFEMÉRIDES
DIA 21/03: 80.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1768, nascia Jean-Baptiste Joseph Fourier, matemático e físico francês, conhecido por ter iniciado a investigação das séries de Fourier e das suas aplicações para problemas como a transferência de calor e vibrações.
Fourier é também considerado o descobridor do efeito de estufa.
Em 1905, Albert Einstein publica a sua teoria sobre a relatividade especial.
Em 1927, nascia Halton Arp, astrónomo americano conhecido pelo seu Atlas de Galáxias Peculiares de 1966, que contém muitos exemplos de galáxias em interação e em fusão.
Em 1965, a NASA lança a Ranger 9, a última numa série de sondas lunares não tripuladas. HOJE, NO COSMOS:
Depois do anoitecer, Sirius brilha intensamente a sul-sudoeste. Para baixo e para a esquerda de Sirius, a cerca de um punho à distância do braço esticado, está o triângulo composto por Adhara, Wezen e Aludra (da direita para a esquerda). Formam a parte traseira da constelação de Cão Maior. Ou alternativamente, a parte interior e "pega" do asterismo do Cutelo.
Logo para a sua esquerda, formando um arco de estrelas de terceira e quarta magnitudes, estão as três estrelas superiores da constelação da Popa. Esta constelação fazia parte da antiga e maior constelação de Argo Navis, o navio de Jasão e os Argonautas, mas agora está dividida em três: Popa, Quilha e Vela. Este arco de estrelas são as únicas estrelas da antiga constelação de Argo Navis que conseguimos ver razovalmente bem a latitudes médias norte.
A apenas 1,5º para cima e para a direita do meio das três estrelas, os binóculos, numa noite escura, podem mostrar o enxame aberto M93 (sexta magnitude).
DIA 22/03: 81.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1394 nascia Ulugh Beg, astrónomo da dinastia Timúrida, que construiu o Observatório Ulugh Beg em Samarkand, considerado por muitos um dos melhores observatórios do mundo islâmico e o maior da Ásia Central (à data).
Em 1799 nascia F.W.A. Argelander, compilador de catálogos estelares que estudou as estrelas variáveis e criou a primeira organização astronómica internacional.
Em 1982, lançamento da missão STS-3, do vaivém Columbia.
Em 1995, o cosmonauta Valeryiv Polyakov regressa à Terra depois de quebrar o recorde do maior tempo passado na estação espacial Mir: 438 dias.
Em 1996, lançamento da STS-76, do vaivém Atlantis.
Em 1997, o Cometa Hale-Bopp faz a sua maior aproximação à Terra.
Em 2010, última comunicação do rover Spirit com a Terra. HOJE, NO COSMOS:
Antes do amanhecer, aviste a Lua a sul-sudeste e observe que se encontra na direção do bico do "bule de chá" de Sagitário
Lua em Quarto Minguante, pelas 11:29.
DIA 23/03: 82.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1749 nascia Pierre-Simon Laplace, astrónomo e matemático francês, cujo trabalho foi fundamental para o desenvolvimento da astronomia matemática e estatística.
Desenvolveu a hipótese nebular para a origem do Sistema Solar e foi um dos primeiros cientistas a postular a existência de buracos negros e a noção de colapso gravitacional.
Em 1840 era tirada a primeira fotografia (daguerreótipo) da Lua.
Em 1912 nascia Wernher Von Braun. Foi um importante pioneiro no desenvolvimento dos foguetões e da exploração espacial entre os anos 30 e 70 do século passado.
Em 1965, os EUA lançavam a Gemini 3 até à órbita da Terra transportando os astronautas Virgil (Gus) Grissom e John W. Young. Grissom e Young orbitaram a Terra três vezes. A nave Gemini era maior que as cápsulas Mercury, com um peso de 4200 kg, e transportava dois astronautas em vez de um. A Gemini 3 foi a primeira missão tripulada do programa Gemini, depois de dois testes de voo não-tripulado.
Em 2001, a estação Mir, com 15 anos, é removida de órbita e trazida até à Terra num espetáculo de fogo e fumo, para descansar nas profundezas do Oceano Pacífico Sul, perto das Ilhas Fiji. HOJE, NO COSMOS:
Arcturo, a "Estrela da Primavera", sobe agora acima do horizonte a este-nordeste mais ou menos à hora que as estrelas começam a aparecer. Quão cedo a consegue observar?
Assim que Arcturo fique razoavelmente alta, aviste o estreito asterismo do papagaio de papel da constelação de Boieiro que se estende dois punhos à distância do braço esticado para a sua esquerda. A extremidade esquerda do papagaio está ligeiramente dobrada para cima.
DIA 24/03: 83.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1820 nascia Edmond Becquerel, físico francês que estudou o espectro solar, o magnetismo, a eletricidade e a ótica. Tem o crédito da descoberta do efeito fotovoltaico, o princípio por trás da célula fotovoltaica.
Em 1835 nascia Joseph Stefan, físico austríaco, o primeiro a determinar um valor razoável para a temperatura da superfície do Sol (5430º C).
Em 1893 nascia Walter Baade.
Foi o primeiro a discernir as companheiras da Galáxia de Andrómeda em objetos individuais e a desenvolver o conceito de população estelar em galáxias.
Em 1965, a sonda Ranger 9, equipada com instrumentos para converter os seus sinais numa forma adequada para televisão, envia imagens da Lua até aos lares antes de colidir com a superfície.
Em 1993, descoberta do Cometa Shoemaker-Levy 9. HOJE, NO COSMOS:
Desenhe uma linha de Castor a Pollux, siga-a por mais 26º (cerca de 2,5 punhos à distância do braço esticado) e chega à ténue cabeça de Hidra, a Serpente Marinha, a sul. Sob um céu escuro, é um grupo subtil mas distintivo, com aproximadamente o tamanho do polegar à distância do braço esticado.
Continue essa linha por mais 1,5 punhos à distância do braço esticado até chegar a Alphard, a estrela mais brilhante da constelação de Hidra, o seu coração alaranjado de segunda magnitude.
Outra maneira de encontrar a cabeça de Hidra: está quase no ponto médio entre Procyon e Régulo.
Euclid abre um tesouro de dados e oferece um vislumbre de campos profundos
Esta imagem mostra uma fração do Campo Profundo Sul do Euclid. Está ampliada 16x em relação ao mosaico original.
São visíveis muitas galáxias neste campo, todas com formas e cores diferentes, porque têm uma variedade de idades e estão a várias distâncias. Veja aqui todo o mosaico do Campo Profundo Sul do Euclid (ou então via ESASky).
Crédito: ESA/Euclid/Consórcio Euclid/NASA, processamento por J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi
No passado dia 19 de março, a missão Euclid da ESA divulgou o primeiro lote de dados do seu levantamento, incluindo uma antevisão dos seus campos profundos. Centenas de milhares de galáxias de diferentes formas e tamanhos ocupam um lugar central e mostram um vislumbre da sua organização em grande escala na teia cósmica.
Cobrindo uma enorme área do céu em três mosaicos, o lançamento de dados inclui também numerosos enxames de galáxias, núcleos galácticos ativos e fenómenos transientes, bem como o primeiro levantamento de classificação de mais de 380.000 galáxias e 500 candidatas a lentes gravitacionais, compiladas através de esforços combinados de inteligência artificial e ciência cidadã. Tudo isto prepara o cenário para a vasta gama de tópicos que o Euclid, o detetive do Universo escuro, deverá abordar com o seu rico conjunto de dados.
"O Euclid mostra-se mais uma vez como a derradeira máquina de descoberta. Está a observar galáxias à escala mais grandiosa, permitindo-nos explorar a nossa história cósmica e as forças invisíveis que moldam o nosso Universo", afirma a Diretora de Ciência da ESA, professora Carole Mundell.
"Com a publicação dos primeiros dados do levantamento Euclid, estamos a revelar um tesouro de informação para os cientistas mergulharem e abordarem algumas das questões mais intrigantes da ciência moderna. Com isto, a ESA está a cumprir o seu compromisso de permitir o progresso científico para as gerações vindouras".
O Euclid já explorou as três áreas do céu onde irá eventualmente efetuar as observações mais profundas da sua missão. Em apenas uma semana de observações, com uma varredura de cada região até agora, o Euclid já detetou 26 milhões de galáxias. As mais distantes estão a 10,5 mil milhões de anos-luz de distância.
Os campos também contêm uma pequena população de quasares brilhantes que podem ser vistos muito mais longe. Nos próximos anos, o Euclid passará dezenas de vezes por estas três regiões, captando muitas mais galáxias distantes, tornando estes campos verdadeiramente "profundos" no final da missão nominal, em 2030.
Mas o primeiro vislumbre de 63 graus quadrados do céu, a área equivalente a mais de 300 vezes a Lua cheia, já dá uma antevisão impressionante da escala do grande atlas cósmico do Euclid quando a missão estiver completa. Este atlas cobrirá um-terço de todo o céu - 14.000 graus quadrados - com este detalhe e alta qualidade.
Rastreando a teia cósmica nos campos profundos do Euclid
"É impressionante como uma observação das áreas de campo profundo já nos deu uma grande quantidade de dados que podem ser usados para uma variedade de tópicos na astronomia: desde formas de galáxias, a lentes fortes, enxames e formação de estrelas, entre outros", diz Valeria Pettorino, cientista do projeto Euclid da ESA. "Observaremos cada campo profundo entre 30 e 52 vezes ao longo dos seis anos de missão do Euclid, melhorando de cada vez a resolução de como vemos essas áreas e o número de objetos que conseguimos observar. Imaginem só as descobertas que nos esperam".
Para responder aos mistérios para que foi concebido, o Euclid mede com grande precisão a enorme variedade de formas e a distribuição de milhares de milhões de galáxias com o seu VIS (Visible Instrument), enquanto o seu instrumento NISP (Near-Infrared Spectrometer and Photometer) é essencial para desvendar as distâncias e massas das galáxias. As novas imagens já mostram esta capacidade para centenas de milhares de galáxias e começam a sugerir a organização em grande escala destas galáxias na teia cósmica. Estes filamentos de matéria comum e matéria escura são "tecidos" através do cosmos e, a partir deles, as galáxias formaram-se e evoluíram. Esta é uma peça essencial do puzzle para compreender a natureza misteriosa da matéria escura e da energia escura, que, em conjunto, parecem constituir 95% do Universo.
"Todo o potencial do Euclid para aprender mais sobre a matéria escura e a energia escura a partir da estrutura em grande escala da teia cósmica só será atingido quando tiver completado todo o seu estudo. No entanto, o volume desta primeira divulgação de dados já nos fornece um primeiro vislumbre único da organização em grande escala das galáxias, que podemos utilizar para aprender mais sobre a formação galáctica ao longo do tempo", afirma Clotilde Laigle, cientista do Consórcio Euclid e especialista em processamento de dados do Institut d'Astrophysique de Paris, em França.
Humanos e IA classificam mais de 380.000 galáxias
Esta imagem mostra exemplos de galáxias com diferentes formas, todas captadas pelo Euclid durante as suas primeiras observações das áreas de Campo Profundo.
Como parte do lançamento de dados, foi publicado um catálogo detalhado de mais de 380.000 galáxias, que foram classificadas de acordo com características como braços espirais, barras centrais e caudas de maré que inferem galáxias em fusão.
Crédito: ESA/Euclid/Consórcio Euclid/NASA, processamento por M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre
Prevê-se que o Euclid capte imagens de mais de 1,5 mil milhões de galáxias ao longo de seis anos, enviando cerca de 100 GB de dados por dia. Um conjunto de dados tão grande cria oportunidades de descoberta incríveis, mas enormes desafios quando se trata de procurar, analisar e catalogar galáxias. O avanço dos algoritmos de IA (inteligência artificial), em combinação com milhares de cidadãos voluntários e especialistas em ciência, está a desempenhar um papel fundamental.
"Estamos num momento crucial em termos da forma como lidamos com levantamentos em grande escala em astronomia. A IA é uma parte fundamental e necessária do nosso processo para explorar plenamente o vasto conjunto de dados do Euclid", afirma Mike Walmsley, cientista do Consórcio Euclid na Universidade de Toronto, no Canadá, que tem estado fortemente envolvido em algoritmos astronómicos de aprendizagem profunda ao longo da última década.
"Estamos a construir as ferramentas e a disponibilizar as medições. Desta forma, podemos fornecer ciência de ponta numa questão de semanas, em comparação com o processo de análise de grandes levantamentos como este, que demorava anos no passado", acrescenta.
Um marco importante neste esforço é o primeiro catálogo detalhado de mais de 380.000 galáxias, que foram classificadas de acordo com características como braços espirais, barras centrais e caudas de maré que inferem a fusão de galáxias. O catálogo é criado pelo algoritmo de IA "Zoobot". Durante uma campanha intensiva de um mês no Galaxy Zoo, no ano passado, 9976 voluntários humanos trabalharam em conjunto para ensinar o Zoobot a reconhecer as características das galáxias através da classificação de imagens do Euclid.
Este primeiro catálogo representa apenas 0,4% do número total de galáxias de resolução semelhante que se espera obter durante o tempo de vida do Euclid. O catálogo final apresentará a morfologia pormenorizada de, pelo menos, uma ordem de grandeza maior de galáxias do que alguma vez foi medida, ajudando os cientistas a responder a questões como a formação de braços espirais e o crescimento de buracos negros supermassivos.
"Estamos a olhar para as galáxias de dentro para fora, desde a forma como as suas estruturas internas governam a sua evolução até à forma como o ambiente externo molda a sua transformação ao longo do tempo", acrescenta Clotilde.
"O Euclid é uma mina de ouro de dados e o seu impacto será de grande alcance, desde a evolução das galáxias até aos objetivos cosmológicos mais abrangentes da missão".
Motor de descoberta de lentes gravitacionais
Esta imagem mostra exemplos de lentes gravitacionais que o Euclid captou nas suas primeiras observações das áreas de Campo Profundo.
Utilizando uma varredura inicial por modelos de inteligência artificial, seguida de uma inspeção por parte de ciência cidadã, da verificação por peritos e da modelação, foi criado um primeiro catálogo de 500 candidatas a lentes fortes galáxia-galáxia, quase todos desconhecidas até agora. Este tipo de lente ocorre quando uma galáxia em primeiro plano e o seu halo de matéria escura atuam como uma lente, distorcendo a imagem de uma galáxia de fundo ao longo da linha de visão em direção ao Euclid.
Com a ajuda destes modelos, o Euclid irá captar cerca de 7000 candidatas na grande publicação de dados cosmológicos prevista para o final de 2026, e cerca de 100.000 lentes fortes galáxia-galáxia até ao final da missão, cerca de 100 vezes mais do que as atualmente conhecidas.
Crédito: ESA/Euclid/Consórcio Euclid/NASA, processamento por M. Walmsley, M. Huertas-Company, J.-C. Cuillandre
A luz que viaja na nossa direção a partir de galáxias distantes é curvada e distorcida pela matéria normal e escura em primeiro plano. Este efeito chama-se lente gravitacional e é uma das ferramentas que o Euclid utiliza para revelar como a matéria escura está distribuída pelo Universo.
Quando as distorções são muito evidentes, dá-se o nome de "lente forte", que pode resultar em características como anéis de Einstein, arcos e lentes múltiplas.
Utilizando uma varredura inicial por modelos de IA, seguida de uma inspeção pela ciência cidadã, verificação por peritos e modelação, foi também publicado um primeiro catálogo de 500 candidatas a lentes fortes galáxia-galáxia, quase todas desconhecidas até agora. Este tipo de lente ocorre quando uma galáxia em primeiro plano e o seu halo de matéria escura atuam como uma lente, distorcendo a imagem de uma galáxia de fundo ao longo da linha de visão em direção ao Euclid.
Com a ajuda destes modelos, o Euclid irá captar cerca de 7000 candidatas na grande publicação de dados cosmológicos prevista para o final de 2026, e cerca de 100.000 lentes fortes galáxia-galáxia até ao final da missão, cerca de 100 vezes mais do que as atualmente conhecidas.
O Euclid também será capaz de medir lentes "fracas", quando as distorções das fontes de fundo são muito mais pequenas. Estas distorções subtis só podem ser detetadas analisando um grande número de galáxias de forma estatística. Nos próximos anos, o Euclid irá medir as formas distorcidas de milhares de milhões de galáxias ao longo de 10 mil milhões de anos de história cósmica, fornecendo assim uma visão 3D da distribuição da matéria escura no nosso Universo.
"O Euclid está a cobrir muito rapidamente áreas cada vez maiores do céu graças às suas capacidades de observação sem precedentes", diz Pierre Ferruit, gestor da missão Euclid da ESA, que se encontra no ESAC (European Space Astronomy Centre) da ESA em Espanha, sede do Arquivo de Ciência Astronómica onde os dados do Euclid serão disponibilizados.
"Esta publicação de dados realça o incrível potencial que temos ao combinar os pontos fortes do Euclid, da IA, da ciência cidadã e dos especialistas num único motor de descoberta que será essencial para lidar com o vasto volume de dados transmitidos pelo Euclid".
Até ao dia 19 de março de 2025, o Euclid já tinha observado cerca de 2000 graus quadrados, aproximadamente 14% da área total do seu levantamento (14.000 graus quadrados).
Os lançamentos "rápidos" do Euclid, como este, são de áreas selecionadas, destinados a demonstrar os produtos de dados que se esperam nos lançamentos de dados principais vindouros e a permitir que os cientistas aperfeiçoem as suas ferramentas de análise de dados em preparação. Os primeiros dados cosmológicos da missão serão divulgados à comunidade em outubro de 2026. Os dados acumulados ao longo de múltiplas passagens adicionais das localizações de campo profundo serão incluídos no lançamento de 2026.
Este lançamento de dados de 19 de março de 2025 está descrito em vários artigos científicos que ainda não passaram pelo processo de revisão por pares, mas que serão submetidos à revista Astronomy & Astrophysics. A pré-impressão dos artigos científicos está disponível na página de Publicações do Consórcio Euclid.
Webb fotografa exoplanetas jovens e gigantes, deteta dióxido de carbono
O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA forneceu o olhar mais nítido de sempre do icónico sistema multiplanetário HR 8799. As observações detetaram dióxido de carbono em cada um dos planetas, o que fornece fortes evidências de que os quatro planetas gigantes do sistema se formaram tal como Júpiter e Saturno, construindo lentamente núcleos sólidos que atraem gás do interior de um disco protoplanetário.
Cores são aplicadas aos filtros do NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb, revelando as suas diferenças intrínsecas. Um símbolo de estrela marca a localização da estrela hospedeira HR 8799, cuja luz foi bloqueada por um coronógrafo.
As cores nesta imagem, que representam diferentes comprimentos de onda captados pelo NIRCam do Webb, informam os investigadores sobre as temperaturas e a composição dos planetas. HR 8799 b, que orbita a cerca de 10,1 mil milhões de quilómetros da estrela, é o mais frio do grupo e o mais rico em dióxido de carbono. HR 8799 e orbita a 2,4 mil milhões de quilómetros da sua estrela e provavelmente formou-se mais perto da estrela hospedeira, onde havia variações mais fortes na composição do material.
Nesta imagem, a cor azul é atribuída à luz de 4,1 micrómetros, a verde à luz de 4,3 micrómetros e a vermelha à luz de 4,6 micrómetros.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA captou imagens diretas de múltiplos planetas gigantes gasosos num sistema planetário icónico. HR 8799, um sistema jovem a 130 anos-luz de distância, é desde há muito um alvo chave para estudos de formação planetária.
As observações indicam que os planetas bem estudados de HR 8799 são ricos em dióxido de carbono. Isto fornece fortes evidências de que os quatro planetas gigantes do sistema se formaram tal como Júpiter e Saturno, construindo lentamente núcleos sólidos que atraem gás do interior de um disco protoplanetário.
Os resultados também confirmam que o Webb pode inferir a química das atmosferas de exoplanetas através de imagens. Esta técnica complementa os poderosos instrumentos espetroscópicos do Webb, que determinam a composição atmosférica.
"Ao detetar estas fortes características de dióxido de carbono, mostrámos que existe uma fração considerável de elementos mais pesados, como o carbono, o oxigénio e o ferro, nas atmosferas destes planetas", disse William Balmer, da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, EUA. "Dado o que sabemos sobre a estrela que orbitam, isso indica que se formaram por acreção do núcleo, o que é uma conclusão empolgante para planetas que podemos ver diretamente".
Balmer é o autor principal do estudo que anuncia os resultados publicados na revista The Astronomical Journal. A análise de Balmer e da sua equipa inclui também a observação, pelo Webb, de um sistema a 97 anos-luz de distância chamado 51 Eridani.
O NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA captou esta imagem de Eridani 51 b, um exoplaneta jovem e frio que orbita a 17,7 mil milhões de quilómetros da sua estrela. A sua distância é equivalente a uma localização entre as órbitas de Neptuno e Saturno no nosso Sistema Solar. As observações detetaram que o planeta é rico em dióxido de carbono, fornecendo fortes evidências de que o planeta se formou tal como Júpiter e Saturno, construindo lentamente um núcleo sólido que atraiu gás do interior de um disco protoplanetário.
O sistema 51 Eridani está a 96 anos-luz da Terra. Esta imagem inclui filtros que representam a luz de 4,1 micrómetros como vermelho.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
HR 8799 é um sistema jovem com cerca de 30 milhões de anos, uma fração dos 4,6 mil milhões de anos do nosso Sistema Solar. Ainda quentes devido à sua formação tumultuosa, os planetas de HR 8799 emitem grandes quantidades de luz infravermelha que fornecem aos cientistas dados valiosos sobre o modo como se formaram.
Os planetas gigantes podem formar-se de duas maneiras: construindo lentamente núcleos sólidos com elementos mais pesados que atraem gás, tal como os gigantes do nosso Sistema Solar, ou quando partículas de gás se aglutinam rapidamente em objetos massivos a partir do disco em arrefecimento de uma estrela jovem, que é feito principalmente do mesmo tipo de material que a estrela. Saber que modelo de formação é mais comum pode dar aos cientistas pistas para distinguir os tipos de planetas que encontram noutros sistemas.
"A nossa esperança com este tipo de investigação é compreender o nosso próprio Sistema Solar, a vida e nós próprios em comparação com outros sistemas exoplanetários, para podermos contextualizar a nossa existência", disse Balmer. "Queremos obter imagens de outros sistemas solares e ver como são semelhantes ou diferentes quando comparados com o nosso. A partir daí, podemos tentar ter uma noção de quão estranho é o nosso Sistema Solar - ou quão normal".
Dos cerca de 6000 exoplanetas descobertos, poucos foram fotografados diretamente, pois mesmo os planetas gigantes são milhares de vezes mais fracos do que as suas estrelas. As imagens de HR 8799 e 51 Eridani foram possíveis graças ao coronógrafo do NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb, que bloqueia a luz de estrelas brilhantes para revelar mundos que de outra forma estariam escondidos.
Esta tecnologia permitiu à equipa procurar a luz infravermelha emitida pelos planetas em comprimentos de onda que são absorvidos por gases específicos. A equipa descobriu que os quatro planetas de HR 8799 contêm mais elementos pesados do que se pensava anteriormente.
Este gráfico mostra um espetro de um dos planetas do sistema HR 8799, HR 8799 e, que apresenta as quantidades de luz no infravermelho próximo detetadas no planeta pelo Webb em diferentes comprimentos de onda.
As linhas azuis e amarelas são um modelo de melhor ajuste para uma atmosfera que seria baixa ou alta em metais mais pesados que o hélio, incluindo o carbono. Os dados do Webb são consistentes com um planeta de alta metalicidade.
As impressões digitais espetrais do dióxido de carbono e do monóxido de carbono aparecem em dados recolhidos pelo NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
"As capacidades únicas do Webb permitem-nos, pela primeira vez, explorar a grande diversidade destes planetas fotografados diretamente. Isto dá-nos pistas importantes de como estes sistemas planetários se formaram", disse Emily Rickman da ESA, coautora do estudo. "Estas novas observações reiteram o valor do sistema multiplanetário HR 8799 como ponto de partida para compreender a formação de sistemas exoplanetários e do nosso próprio Sistema Solar".
A equipa está a preparar o caminho para observações mais detalhadas para determinar se os objetos que veem a orbitar outras estrelas são verdadeiramente planetas gigantes ou objetos como anãs castanhas, que se formam como estrelas, mas não acumulam massa suficiente para iniciar a fusão nuclear.
"Temos outras linhas de evidência que sugerem que estes quatro planetas HR 8799 se formaram usando esta abordagem de baixo para cima", disse Laurent Pueyo, astrónomo do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA, que coliderou o trabalho. "Quão comum é isto para planetas que podemos fotografar diretamente? Ainda não sabemos, mas estamos a propor mais observações do Webb para responder a essa pergunta".
"Sabíamos que o Webb podia medir as cores dos planetas exteriores em sistemas fotografados diretamente", acrescentou Rémi Soummer, diretor do Laboratório de Ótica Russell B. Makidon do STScI e antigo responsável pelas operações do coronógrafo do Webb. "Há 10 anos que esperávamos a confirmação de que as nossas operações bem configuradas do telescópio também nos permitiriam aceder aos planetas interiores. Agora os resultados estão à vista e podemos fazer ciência interessante com ele".
Estes gases podem esconder sinais de vida extraterrestre
Avançando na procura de vida "estranha" em planetas "estranhos".
Crédito: NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan (Universidade de Cambridge)
Os cientistas identificaram uma nova e promissora forma de detetar vida em planetas longínquos, dependendo de mundos que não se parecem nada com a Terra e em gases raramente considerados na procura por extraterrestres.
Num novo artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, investigadores da Universidade da Califórnia, Riverside (UCR), descrevem estes gases, que poderão ser detetados nas atmosferas de exoplanetas - planetas para lá do nosso Sistema Solar - com o Telescópio Espacial James Webb (ou a sua sigla inglesa JWST).
Chamados haletos de metilo, os gases são compostos por um grupo metilo, que tem um átomo de carbono e três de hidrogénio, ligado a um átomo do grupo dos halogéneos, como o cloro ou o bromo. São produzidos na Terra principalmente por bactérias, algas marinhas, fungos e algumas plantas.
Um aspeto fundamental da procura por haletos de metilo é que os exoplanetas semelhantes à Terra são demasiado pequenos e ténues para serem vistos com o Webb, o maior telescópio atualmente no espaço.
Ao invés, o JWST teria de procurar exoplanetas maiores que orbitassem pequenas estrelas vermelhas, com oceanos globais profundos e atmosferas espessas de hidrogénio, chamados planetas Hiceanos. Os seres humanos não poderiam respirar ou sobreviver nestes mundos, mas certos micróbios poderiam prosperar nestes ambientes.
"Ao contrário de um planeta semelhante à Terra, onde o ruído atmosférico e as limitações do telescópio tornam difícil a deteção de bioassinaturas, os planetas Hiceanos fornecem um sinal muito mais claro", disse Eddie Schwieterman, astrobiólogo da UCR e coautor do artigo científico.
Os investigadores pensam que a procura de haletos de metilo em mundos Hiceanos é uma estratégia ótima para o momento atual.
"O oxigénio é atualmente difícil ou impossível de detetar num planeta semelhante à Terra. No entanto, os haletos de metilo nos mundos Hiceanos fornecem uma oportunidade única de deteção com a tecnologia existente", disse Michaela Leung, cientista planetária da UCR e primeira autora do artigo científico.
Para além disso, encontrar estes gases pode ser mais fácil do que procurar outros tipos de bioassinaturas, gases indicativos de vida.
"Uma das grandes vantagens da procura por haletos de metilo é o facto de poderem ser encontrados em apenas 13 horas com o James Webb. Isto é semelhante ou inferior, em muito, ao tempo de telescópio necessário para encontrar gases como o oxigénio ou o metano", disse Leung. "Menos tempo com o telescópio significa que é menos dispendioso".
Embora as formas de vida produzam haletos de metilo na Terra, o gás encontra-se em baixas concentrações na nossa atmosfera. Uma vez que os planetas Hiceanos têm uma composição atmosférica tão diferente e orbitam um outro tipo de estrela, os gases podem acumular-se nas suas atmosferas e ser detetáveis a anos-luz de distância.
"Estes micróbios, se os encontrássemos, seriam anaeróbicos. Estariam adaptados a um tipo muito diferente de ambiente e nós não conseguimos imaginar como seria, exceto dizer que estes gases são um resultado plausível do seu metabolismo", disse Schwieterman.
O estudo baseia-se em investigações anteriores que estudaram diferentes bioassinaturas, incluindo o dimetilsulfureto, outro potencial sinal de vida. No entanto, os haletos de metilo parecem particularmente promissores devido às suas fortes características de absorção no infravermelho, bem como ao seu potencial para uma elevada acumulação numa atmosfera dominada pelo hidrogénio.
Embora o James Webb seja atualmente a melhor ferramenta para esta pesquisa, futuros telescópios, como a proposta missão europeia LIFE, poderão tornar a deteção destes gases ainda mais fácil. Se o LIFE for lançado na década de 2040, como proposto, poderá confirmar a presença destas bioassinaturas em menos de um dia.
"Se começarmos a encontrar haletos de metilo em múltiplos planetas, isso sugerirá que a vida microbiana é comum em todo o Universo", disse Leung. "Isso iria reformular a nossa compreensão da distribuição da vida e dos processos que conduziram às origens da vida".
No futuro, os investigadores planeiam expandir este trabalho para outros tipos de planetas e outros gases. Por exemplo, efetuaram medições de gases provenientes do Lago Salton, nos EUA, que parece produzir gases halogenados como o clorofórmio. "Queremos obter medições de outras coisas produzidas em ambientes extremos na Terra, que podem ser mais comuns noutros locais", disse Schwieterman.
Mesmo quando os investigadores ultrapassam os limites da deteção, reconhecem que a amostragem direta das atmosferas dos exoplanetas continua a estar para lá das capacidades atuais. No entanto, os avanços na tecnologia dos telescópios e na investigação exoplanetária poderão, um dia, aproximar-nos da resposta a uma das maiores questões da humanidade: Estaremos sós?
"Os humanos não vão visitar um exoplaneta tão cedo", disse Schwieterman. "Mas saber onde procurar, e o que procurar, pode ser o primeiro passo para encontrar vida para além da Terra".
Álbum de fotografias LDN 1235: A Nebulosa do Tubarão
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Crédito: Timothy Martin
Não existe na Terra um mar suficientemente grande para conter a Nebulosa do Tubarão. Esta aparição predadora não representa qualquer perigo para nós, pois é composta apenas por gás e poeira interestelar. A poeira escura, como a que aqui se apresenta, é semelhante ao fumo de cigarro e é criada nas atmosferas frias das estrelas gigantes. Depois de serem expelidas com gás e de se recondensarem gravitacionalmente, as estrelas massivas podem esculpir estruturas intrincadas na sua nuvem natal, usando a sua luz altamente energética e os ventos estelares rápidos como ferramentas de escultura. O calor que geram evapora a nuvem molecular turva e faz com que o gás hidrogénio ambiente se disperse e brilhe a vermelho. Durante a desintegração, nós, humanos, podemos divertir-nos a imaginar estas grandes nuvens como ícones comuns, tal como fazemos com as nuvens de água na Terra. Incluindo nebulosas mais pequenas de poeira, como Van den Bergh 149 e 150, a Nebulosa do Tubarão, por vezes catalogada como LDN 1235, estende-se por cerca de 15 anos-luz e situa-se a cerca de 650 anos-luz de distância, na direção da constelação do Rei de Etiópia (Grécia Antiga), Cefeu.
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