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  Arquivo | CCVAlg - Astronomia
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  Astroboletim #2218  
  10/06 a 12/06/2025  
     
 
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MANHÃS ASTRONÓMICAS EM FARO
O Centro Ciência Viva do Algarve, em conjunto com o Centro Ciência Viva de Tavira, irá realizar uma sessão de observação do Sol.
Data: 20 de junho de 2025
Hora: 10:00 - 12:00
Local: Jardim Manuel Bívar, junto à marina
A realização desta atividade está dependente das condições atmosféricas.
A sessão é gratuita e não sujeita a marcação.
Participe!
Informações: 289 890 920 | info@ccvalg.pt

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EFEMÉRIDES

DIA 10/06: 161.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1973, lançamento do Explorer 49, que foi colocado em órbita lunar e tinha o objetivo de recolher medições dos planetas, do Sol e da Galáxia no rádio.
Em 2003 era lançado o rover Spirit, começando a missão Mars Exploration Rover da NASA. Em Marte, operou durante largos anos, até que deixou de contactar com a Terra em março de 2010.
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Em 2018, o rover Opportunity envia a sua última mensagem para a Terra. O fim da missão foi oficialmente declarado no dia 13 de fevereiro de 2019.
HOJE, NO COSMOS:
A Lua, na secção sul de Ofiúco, nasce por volta do pôr-do-Sol quase a sudeste (dependendo da latitude do observador). Quando se tornar completamente noite, a Lua já se terá movido para sul-sudeste mas ainda estará razoavelmente baixa. Procure a alaranjada Antares quase um punho à distância do braço esticado para cima e para a direita do nosso satélite natural, e as estrelas da cabeça de Escorpião um pouco mais para cima e para a direita.

 

DIA 11/06: 162.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1723 nascia Johann Georg Palitzsch, astrónomo alemão que observaria em 1758 o regresso do cometa Halley, tal como previsto por Edmond Halley em 1705.
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Em 1867, nascia Charles Fabry, físico francês que se especializou em ótica e interferometria. Em 1913, demonstrou que o ozono na atmosfera superior é responsável por filtrar a radiação ultravioleta do Sol. 
Em 2004, a sonda Cassini-Huygens faz a sua maior aproximação a Febe.
Em 2008, lançamento do Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi.
Em 2013, lançamento do Shenzhou 10, a quinta missão tripulada da China e a segunda e última até ao laboratório espacial Tiangong-1, com 3 taikonautas a bordo e duração de 15 dias.
HOJE, NO COSMOS:
Lua Cheia, pelas 08:44.
Arcturo, de magnitude 0, brilha com um pálido tom amarelo-alaranjado bem por cima das nossas cabeças a sul por estas noites. A forma da sua constelação, Boieiro, é parecida à de um papagaio-de-papel ligeiramente torto com 23º de comprimento: cerca de dois punhos à distância do braço esticado.

 

DIA 12/06: 163.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...

Em 1843, nascia David Gill, astrónomo escocês, famoso pela sua medição de distâncias astronómicas. Redeterminou a distância ao Sol com um grau de precisão tão elevado que o valor foi usado em almanaques até 1968.
Em 1967 era lançada a Venera 4 que seria a primeira sonda a enviar dados da atmosfera de outro planeta (Vénus) para a Terra. 
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Em 2004, um meteorito condrito de 1,3 kg atinge uma casa em Ellserslie, Nova Zelândia, provocando grandes danos mas nenhuns ferimentos.
HOJE, NO COSMOS:
A brilhante estrela Arcturo, muito alta a sul por estas noites, e Espiga, cerca de três punhos à distância do braço esticado para baixo, formam um triângulo equilátero quase perfeito com a ténue Denébola, a estrela de segunda magnitude da ponta da cauda de Leão, para a direita. Todos os três lados do triângulo têm quase 35º (35,3º, 35,1º e 32,8º).

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Webb revela a origem do exoplaneta ultra-quente WASP-121 b
 
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Esta impressão artística representa a fase em que WASP-121 b acumulou a maior parte do seu gás, tal como inferido pelos últimos resultados. A ilustração sugere que o planeta em formação tinha limpado a sua órbita distante de seixos sólidos, que armazenavam água sob a forma de gelo. Como resultado, a divisão impediu que mais seixos chegassem ao planeta. WASP-121 b deve ter posteriormente migrado das frias regiões exteriores para o disco interior, onde agora orbita perto da sua estrela.
Crédito: T. Müller (Instituto Max Planck de Astronomia)
 

Observações efetuadas com o Telescópio Espacial James Webb forneceram novas pistas sobre a formação do exoplaneta WASP-121 b e sobre a sua origem no disco de gás e poeira que rodeia a estrela. Estes conhecimentos resultam da deteção de várias moléculas-chave: vapor de água, monóxido de carbono, monóxido de silício e metano. Com estas deteções, uma equipa liderada pelos astrónomos Thomas Evans-Soma e Cyril Gapp conseguiu compilar um inventário do carbono, oxigénio e silício na atmosfera de WASP-121 b. A deteção de metano, em particular, também sugere fortes ventos verticais no mais frio lado noturno, um processo frequentemente ignorado nos modelos atuais.

WASP-121 b é um planeta gigante ultraquente que orbita a sua estrela hospedeira a uma distância de apenas duas vezes o diâmetro da estrela, completando uma órbita em aproximadamente 30,5 horas. O planeta exibe dois hemisférios distintos: um que está sempre virado para a estrela hospedeira, com temperaturas localmente superiores a 3000º Celsius, e um eterno lado noturno onde as temperaturas descem para 1500 graus.

"As temperaturas do lado diurno são suficientemente elevadas para que materiais refratários - tipicamente compostos sólidos resistentes ao calor forte - existam como componentes gasosos da atmosfera do planeta", explicou Thomas Evans-Soma, astrónomo afiliado ao Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha, e à Universidade de Newcastle, Austrália. Liderou o estudo publicado na revista Nature Astronomy.

Desvendando o local de nascimento de WASP-121 b

A equipa investigou a abundância de compostos que se evaporam a temperaturas muito diferentes, fornecendo pistas sobre a formação e evolução do planeta. "Os materiais gasosos são mais fáceis de identificar do que os líquidos e os sólidos", observou o estudante Cyril Gapp, autor principal de um segundo estudo publicado na revista The Astronomical Journal. "Uma vez que muitos compostos químicos estão presentes na forma gasosa, os astrónomos usam WASP-121 b como um laboratório natural para sondar as propriedades das atmosferas planetárias".

A equipa concluiu que WASP-121 b provavelmente acumulou a maior parte do seu gás numa região suficientemente fria para que a água permanecesse congelada, mas suficientemente quente para que o metano (CH4) se evaporasse e existisse na sua forma gasosa. Uma vez que os planetas se formam num disco de gás e poeira que rodeia uma estrela jovem, estas condições ocorrem a distâncias em que a radiação estelar cria as temperaturas adequadas.

No nosso próprio Sistema Solar, esta região situa-se algures entre as órbitas de Júpiter e Úrano. Este facto é notável, dado que WASP-121 b orbita agora perigosamente perto da superfície da sua estrela hospedeira. Isto sugere que, após a sua formação, empreendeu uma longa viagem desde as geladas regiões exteriores até ao centro do sistema planetário.

Reconstruindo a agitada juventude de WASP-121 b

O silício foi detetado como monóxido de silício (SiO) gasoso, mas entrou originalmente no planeta através de material rochoso, como o quartzo, armazenado em planetesimais - essencialmente asteroides - depois de ter adquirido a maior parte do seu invólucro gasoso. A formação de planetesimais leva tempo, indicando que este processo ocorreu durante os últimos estágios do desenvolvimento planetário.

A formação planetária começa com partículas de poeira gelada que se juntam e crescem gradualmente até se transformarem em seixos com centímetros a metros. Atraem o gás circundante e pequenas partículas, acelerando o seu crescimento. Estas são as sementes de futuros planetas como WASP-121 b. O arrasto do gás circundante faz com que os seixos em movimento espiralem em direção à estrela. Enquanto migram, os seus gelos incorporados começam a evaporar-se nas regiões interiores mais quentes do disco.

À medida que os planetas infantis orbitam as suas estrelas hospedeiras, podem crescer o suficiente para abrir brechas substanciais no disco protoplanetário. Isto interrompe a deriva dos seixos para o interior e o fornecimento de gelo incorporado, mas deixa disponível gás suficiente para construir uma atmosfera alargada.

No caso de WASP-121 b, isto parece ter ocorrido num local onde os seixos de metano se evaporaram, enriquecendo o gás que o planeta fornecia com carbono. Em contraste, os seixos de água permaneceram congelados, prendendo o oxigénio. Este cenário explica melhor porque é que Evans-Soma e Gapp observaram uma relação carbono/oxigénio mais elevada na atmosfera do planeta do que na sua estrela hospedeira. WASP-121 b continuou a atrair gás rico em carbono depois do fluxo de seixos ricos em oxigénio ter parado, estabelecendo a composição final do seu invólucro atmosférico.

 
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Esta conceção artística ilustra a forma como WASP-121 b orbita a sua estrela hospedeira. Ao mostrar vinte fases da trajetória do planeta, a imagem demonstra como o planeta apresenta frações variáveis do seu quente e iluminado lado diurno. Observando toda a órbita, a equipa extraiu informação das emissões atmosféricas em constante mudança. A fase em que o planeta passa em frente da estrela também permitiu à equipa examinar a forma como o fino limbo atmosférico do planeta alterava a luz estelar que o atravessava. Desta forma, detetaram o gás monóxido de silício.
Crédito: Patricia Klein
 

A deteção de metano requer fortes correntes verticais

À medida que a temperatura de uma atmosfera muda, é expectável que as quantidades de diferentes moléculas, como o metano e o monóxido de carbono, variem. Às temperaturas ultra-altas do lado diurno de WASP-121 b, o metano é altamente instável e não estará presente em quantidades detetáveis. Os astrónomos determinaram que, para planetas como WASP-121 b, o gás do hemisfério diurno deve ser misturado com o do hemisfério noturno, relativamente frio, mais depressa do que a composição do gás se pode ajustar às temperaturas mais baixas. Neste cenário, seria de esperar que a abundância de metano fosse negligenciável no lado noturno, tal como acontece no lado diurno. Quando, ao invés, os astrónomos detetaram metano abundante no lado noturno de WASP-121 b, foi uma surpresa total.

Para explicar este resultado, a equipa propõe que o gás metano deve ser rapidamente reabastecido no lado noturno para manter a sua elevada abundância. Um mecanismo plausível para o fazer envolve fortes correntes verticais que levantam o gás metano das camadas atmosféricas inferiores, que são ricas em metano graças às temperaturas noturnas relativamente baixas combinadas com a elevada relação carbono/oxigénio da atmosfera. "Isto desafia os modelos dinâmicos dos exoplanetas, que provavelmente terão de ser adaptados para reproduzir a forte mistura vertical que descobrimos no lado noturno de WASP-121 b", disse Evans-Soma.

O papel do James Webb na descoberta

A equipa usou o instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do JWST para observar WASP-121 b ao longo de toda a sua órbita em torno da estrela hospedeira. À medida que o planeta gira, a radiação térmica recebida da sua superfície varia, expondo ao telescópio diferentes porções da sua atmosfera irradiada. Isto permitiu à equipa caracterizar as condições e a composição química do lado diurno e do lado noturno do planeta.

Os astrónomos também captaram observações enquanto o planeta transitava em frente da sua estrela. Durante esta fase, alguma luz estelar é filtrada através do limbo atmosférico do planeta, deixando impressões digitais espetrais que revelam a sua composição química. Este tipo de medição é especialmente sensível à região de transição onde os gases do lado diurno e noturno se misturam. "O espetro de transmissão emergente confirmou as deteções de monóxido de silício, monóxido de carbono e água que foram feitas com os dados de emissão", observou Gapp. "No entanto, não conseguimos encontrar metano na zona de transição entre o lado diurno e o noturno".

// Instituto Max Planck de Astronomia (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico #2 (The Astronomical Journal)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
25/11/2022 - Foi pela primeira vez revelado em detalhe o lado noturno de um Júpiter quente
13/10/2020 - Metal vaporizado no "ar" de um exoplaneta
28/07/2020 - Há metal no ar
06/08/2019 - Hubble descobre exoplaneta "metálico" em forma de bola de rugby
04/08/2017 - Hubble deteta exoplaneta com brilhante atmosfera de água

WASP-121 b:
NASA
Exoplanet.eu
Open Exoplanet Catalogue
Wikipedia

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

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
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STScI (website para o público)
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NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
MIRI (NASA)
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"Ideia louca" sobre os efeitos de arrefecimento da neblina de Plutão
 
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A sonda New Horizons da NASA captou esta imagem da superfície de Plutão envolta numa neblina atmosférica.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
 

As primeiras observações de Plutão, pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, revelam fenómenos dramáticos na sua superfície, como ciclos sazonais de redistribuição de gelo volátil pela sua superfície e material a ser puxado da sua própria atmosfera para o satélite principal, Caronte - uma misteriosa interação que não acontece em mais nenhum lugar do nosso Sistema Solar.

Estas condições exóticas estão descritas em pormenor numa série de estudos publicados esta primavera por uma equipa internacional de investigadores. Mas embora a imagem de moléculas da atmosfera de um globo, à deriva pelo espaço e a fixarem-se nos polos norte e sul do seu companheiro celeste, pareça estranha, um investigador da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, que faz parte da equipa, está a sorrir.

O artigo científico mais recente, publicado dia 2 de junho na revista Nature Astronomy, confirma as hipóteses feitas pela primeira vez por Xi Zhang acerca da atmosfera de Plutão, com base no "flyby" histórico da nave espacial New Horizons da NASA em 2015, que deu aos investigadores o olhar mais próximo até à data do curioso objeto no limite do Sistema Solar. Menos de uma década antes, Plutão tinha sido relegado de planeta principal para "planeta anão" devido a vários critérios cósmicos que este não satisfazia.

"Uma ideia louca"

Na sequência das observações de Plutão pela New Horizons, Zhang publicou em 2017 um artigo científico que levantava a hipótese de a atmosfera de Plutão ser dominada por partículas de neblina, o que a tornaria completamente diferente das outras atmosferas do Sistema Solar. Zhang, professor de ciências da Terra e planetárias, postulou que estas partículas de neblina aquecem e arrefecem, controlando todo o equilíbrio energético na atmosfera de Plutão.

"Era uma ideia louca", disse Zhang, acrescentando que muitos dos seus colegas na altura se mostraram céticos. Mas ele e os seus coautores também fizeram uma previsão clara no seu artigo científico de 2017: se a neblina está a arrefecer Plutão, deve estar a emitir forte radiação no infravermelho médio, e isso deve ser observável assim que um telescópio grande e poderoso o suficiente estiver disponível para os astrónomos.

Esse momento chegou no dia de Natal de 2021, quando a NASA lançou o JWST para o espaço, permitindo observações que ultrapassariam em muito as efetuadas pelos seus antecessores terrestres ao longo das últimas décadas. Zhang disse que o atual estudo do JWST foi motivado pela sua hipótese de 2017. "Ficámos muito orgulhosos, porque confirmou a nossa previsão", disse. "Na ciência planetária, não é comum ter uma hipótese confirmada tão rapidamente, em apenas alguns anos. Por isso, sentimo-nos muito sortudos e muito entusiasmados".

Condições nubladas

A passagem por Plutão, em 2015, revelou um mundo com paisagens surpreendentes, marcadas por uma topografia complexa - bacias, montanhas e vales - atividade geológica em curso, como glaciares de azoto (N₂) e metano (CH₄), e uma atmosfera quimicamente rica contendo compostos voláteis como N₂, CH₄ e monóxido de carbono. A atmosfera nublada de Plutão formou-se a partir da fotoquímica acoplada do metano e do azoto, semelhante à neblina em torno da lua de Saturno, Titã.

Em contraste, Caronte mostrou não ter uma atmosfera e ter uma superfície mais uniforme dominada por água gelada misturada com compostos à base de amoníaco. Pensa-se que as suas regiões polares, mais escuras e avermelhadas, resultam da captura e transformação química de moléculas de CH₄ que escapam da atmosfera de Plutão.

As recentes observações do Webb fornecem um novo olhar sobre este sistema distante. Como relatado na série de artigos científicos publicados esta primavera, pela primeira vez, o instrumento MIRI do telescópio permitiu medições separadas da emissão térmica no infravermelho médio de Plutão e Caronte sob a forma de curvas de luz a 18, 21 e 25 µm.

Depois, em maio de 2023, o instrumento captou um espetro de alta qualidade no infravermelho médio (4,9-27 μm) de Plutão e da sua atmosfera. Esta gama espetral, anteriormente inexplorada devido à sensibilidade insuficiente dos instrumentos anteriores, revelou uma riqueza química inesperada que levou a uma melhor compreensão dos processos atmosféricos e da origem dos gelos de Plutão.

Pistas cósmicas escondidas na neblina

As curvas de luz do JWST também revelaram variações na radiação térmica da superfície de Plutão e de Caronte durante as suas rotações. Ao comparar estes dados com modelos térmicos, os investigadores foram capazes de colocar fortes restrições na inércia térmica, emissividade e temperatura de diferentes regiões de Plutão e de Caronte. São estas propriedades que determinam a distribuição global de gelo em Plutão e o êxodo de moléculas atmosféricas para Caronte.

Os novos dados do JWST também confirmaram uma segunda previsão, feita pelo antigo aluno de doutoramento de Zhang, Linfeng Wan, outro coautor do artigo da Nature Astronomy. As novas observações estão em boa concordância com a previsão central do seu estudo de 2023 sobre a amplitude da curva de luz rotacional de Caronte.

"Plutão situa-se num ponto realmente único no que diz respeito ao comportamento das atmosferas planetárias. Por isso, dá-nos a oportunidade de expandir a nossa compreensão de como a neblina se comporta em ambientes extremos", explicou Zhang. "E não se trata apenas de Plutão - sabemos que a lua de Neptuno, Tritão, e a lua de Saturno, Titã, também têm atmosferas semelhantes de azoto e de hidrocarbonetos, cheias de partículas de neblina. Por isso, também temos de repensar o seu papel".

E, acrescentou Zhang, há uma ligação ainda mais profunda. "Antes do oxigénio se acumular na atmosfera da Terra, há cerca de 2,4 mil milhões de anos, já existia vida. Mas nessa altura, a atmosfera da Terra era totalmente diferente - sem oxigénio, principalmente azoto, e com muita química de hidrocarbonetos", disse. "Por isso, ao estudar a neblina e a química de Plutão, podemos obter novos conhecimentos sobre as condições que tornaram a Terra habitável".

Para o artigo da Nature Astronomy, Zhang e o seu antigo aluno de doutoramento Linfeng Wan contribuíram com modelos teóricos para interpretar os dados do JWST, calculando os espetros térmicos e reavaliando as taxas de arrefecimento da atmosfera de Plutão. A equipa por detrás da série de artigos científicos foi liderada por investigadores do LESIA (Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics), no Observatório de Paris, e da Universidade de Reims Champagne-Ardenne.

// Universidade da Califórnia em Santa Cruz (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico de Zhang et al., 2017 (Nature)
// Artigo científico de Wan et al., 2023 (The Astrophysical Journal)

 


Quer saber mais?

Plutão:
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Caronte:
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COSMOS-Web revela o maior olhar, de sempre, do Universo profundo
 
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Exemplos de galáxias selecionadas do mosaico NIRCam, abrangendo 98% da história cósmica.
Crédito: Colaboração COSMOS-Web
 

O levantamento COSMOS-Web apresentou a maior visão profunda, de sempre, do Universo, agora que todos os seus dados estão disponíveis publicamente num formato facilmente pesquisável.

O COSMOS-Web foi o maior programa de observação geral selecionado para o Ciclo 1 do Telescópio Espacial James Webb (JWST). O levantamento mapeou 0,54 graus quadrados do céu (aproximadamente a área de três Luas Cheias) com o instrumento NIRCam (Near Infrared Camera) e uma área de 0,2 graus quadrados com o MIRI (Mid Infrared Instrument).

"A sensibilidade do JWST permite-nos ver galáxias muito mais ténues e distantes do que nunca, pelo que podemos encontrar galáxias no início do Universo e estudar as suas propriedades em pormenor", disse Jeyhan Kartaltepe, professora associada do Instituto de Tecnologia de Rochester, que lidera o COSMOS-Web juntamente com Caitlin Casey, professora de física na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara, EUA. "A qualidade dos dados continua a surpreender-nos. É muito melhor do que o esperado".

"O nosso objetivo era construir este campo profundo do espaço a uma escala física que excedesse em muito tudo o que tinha sido feito antes", disse Casey. O levantamento captou alguns dos objetos mais raros do Universo, e agora estas imagens e dados de apoio estão disponíveis para os cientistas neles "mergulharem" e fazerem novas descobertas.

As imagens profundas são acompanhadas de um catálogo (o catálogo "COSMOS2025"), que contém fotometria, medições estruturais, desvios para o vermelho e parâmetros físicos de cerca de 800.000 galáxias. Graças às imagens do Webb e aos dados anteriores do COSMOS, o catálogo abre muitas vias científicas inexploradas.

"Este foi um empreendimento ambicioso que exigiu o desenvolvimento de tecnologias inovadoras para medir simultaneamente a fotometria e a morfologia de quase 800.000 galáxias em 37 imagens", disse Marko Shuntov, investigador pós-doutorado no Cosmic DAWN Center e autor principal do artigo científico que descreve o catálogo. "A construção do catálogo exigiu um enorme trabalho de equipa, mas valeu a pena porque, em última análise, forneceu alguns dos desvios para o vermelho e parâmetros físicos de galáxias da mais alta qualidade que permitirão uma ciência inovadora".

"Uma grande parte deste projeto é a democratização da ciência e o facto de tornar as ferramentas e os dados dos melhores telescópios acessíveis à comunidade em geral", disse Casey. Os dados foram tornados públicos quase imediatamente após terem sido recolhidos, mas apenas aqueles com conhecimentos técnicos especializados e acesso a supercomputadores são capazes de os processar numa forma útil para análises científicas. A disponibilidade pública do catálogo retira esse trabalho da equação para a comunidade e, portanto, produzirá ciência inovadora para além dos objetivos científicos iniciais do programa. A equipa do COSMOS-Web trabalhou diligentemente para reduzir os dados, eliminando artefactos, subtraindo fundos e melhorando a astrometria de modo a fornecer análises fotométricas e morfológicas precisas.

 
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Mosaico NIRCam do COSMOS-Web (canto superior esquerdo) com ampliações cada vez mais profundas.
Crédito: Kartaltepe/Casey/Franco/COSMOS-Web
 

As descobertas, fruto das observações do JWST, mostraram como os dados do NIRCam são essenciais para compreender as galáxias no início do Universo. Assegurar que os dados estão prontos para a ciência é uma proeza que faz do COSMOS-Web a calibração padrão para futuros levantamentos de grande porte e para a próxima geração de telescópios.

"Combinámos mais de 10.000 imagens do céu para formar a maior imagem contígua disponível do JWST", explicou Maximilien Franco, investigador pós-doutorado na Universidade Paris-Saclay e autor principal do trabalho de apresentação dos dados NIRCam do COSMOS-Web. "Para tal, tivemos de assegurar que todas as imagens estavam corretamente alinhadas com os dados existentes e também de corrigir eventuais vieses observacionais. Foi incrível revelar galáxias que eram anteriormente invisíveis noutros comprimentos de onda, e muito gratificante vê-las finalmente aparecer nos nossos computadores".

De igual modo, o MIRI desempenha um papel fundamental na identificação e determinação da massa das primeiras galáxias e na investigação da formação estelar ao longo do tempo cósmico. Já foi fundamental na confirmação de algumas das galáxias mais distantes descobertas pelo JWST. Utilizando comprimentos de onda mais longos, que são menos afetados pela extinção da poeira, o MIRI tem a capacidade de detetar e caracterizar galáxias em desvios para o vermelho mais elevados, ou em épocas mais antigas do Universo.

"É notável ver o progresso que fizemos desde o trabalho pioneiro do Spitzer no infravermelho médio", disse Santosh Harish, investigador pós-doutorado associado ao Instituto de Tecnologia de Rochester e autor principal do trabalho de apresentação dos dados MIRI do COSMOS-Web. "Com o MIRI, estamos agora a aceder a um nível de detalhe sem precedentes nesta gama de comprimentos de onda, fornecendo novas perspetivas sobre os processos que impulsionam a evolução das galáxias e o crescimento dos buracos negros. O salto na sensibilidade e na resolução espacial é extraordinário, e as observações MIRI do COSMOS-Web são um ótimo exemplo do que este instrumento é capaz".

Juntamento com os dados propriamente ditos e três artigos científicos iniciais sobre o catálogo, imagens no infravermelho próximo e imagens no infravermelho médio, o lançamento dos dados também inclui um visualizador interativo onde os utilizadores podem pesquisar imagens diretamente para objetos específicos ou clicar em objetos para ver as suas propriedades.

Quando o JWST foi lançado em 2021, a equipa COSMOS-Web, de quase 50 investigadores de todo o mundo, teve o maior tempo de observação do primeiro ano do telescópio. A equipa definiu três objetivos principais: mapear e compreender mais eficazmente a Era da Reionização (os primeiros mil milhões de anos do universo após o Big Bang); rastrear e identificar a evolução de galáxias massivas nos primeiros dois mil milhões de anos; e estudar como a matéria escura está ligada à matéria visível dentro das galáxias.

Após mais de 150 visitas e 250 horas de observações, os dados JWST do COSMOS-Web forneceram a informação necessária para atingir esses objetivos. O levantamento lançou os cientistas numa nova era de observação espacial e análise de dados, e abriu a porta a um futuro de compreensão e descoberta como nunca antes.

 
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Comparação do campo COSMOS com alguns exemplos de galáxias, mostrando a diferença de qualidade entre as imagens MIRI do JWST e as imagens IRAC do Spitzer, no mesmo comprimento de onda.
Crédito: Colaboração COSMOS-Web
 

"Temos dados e catálogos de que estamos muito seguros, que testámos e que muito trabalhámos", acrescentou Kartaltepe. "Não posso exagerar o quanto o campo mudou. Com os dados do JWST, temos agora uma nova janela para o Universo".

Além disso, dois novos estudos do COSMOS-Web - um que examina a evolução estrutural das galáxias mais brilhantes de grupo ao longo dos últimos 11 mil milhões de anos, e outro que aplica inteligência artificial para estimar as principais propriedades das galáxias a partir da fotometria - realçam o vasto potencial científico do catálogo.

"Graças ao JWST e ao levantamento COSMOS-Web, podemos agora rastrear o modo como as galáxias cessam a formação estelar, sofrem transformações morfológicas e como estes processos são moldados pelo seu ambiente ao longo do tempo cósmico, prevendo até as propriedades das galáxias através de métodos baseados em IA", afirmou Ghassem Gozaliasl, astrofísico e investigador da Universidade Aalto.

No clima atual, a ciência aberta e acessível é mais importante do que nunca. Qualquer pessoa no mundo pode agora aceder aos mesmos catálogos e imagens utilizados pela colaboração COSMOS. Ao mesmo tempo, a notável longevidade da colaboração é uma consequência inata da natureza aberta da equipa; qualquer pessoa pode juntar-se e contribuir para a excelente ciência que está a ser feita com os dados COSMOS. Este espírito coletivo tem sido notavelmente bem-sucedido em revigorar continuamente a equipa ao longo dos últimos vinte anos.

O processamento dos dados do COSMOS-Web, desde os pixéis até aos catálogos, foi realizado num núcleo dedicado de computadores no Instituto de Astrofísica de Paris, financiado pela região de Île-de-France, pelo CNES (Centre national d'études spatiales) e pelo CNRS (Centre national de la recherche scientifique).

O COSMOS-Web é liderado conjuntamente por Kartaltepe e Casey como parte do levantamento COSMOS (Cosmic Evolution Survey). Com início em 2007, o COSMOS juntou mais de 200 cientistas de todo o mundo para estudar a formação e a evolução das galáxias utilizando telescópios espaciais e terrestres.

// Levantamento COSMOS (comunicado de imprensa)
// Instituto de Tecnologia de Rochester (comunicado de imprensa)
// Universidade da Califórnia em Santa Barbara (comunicado de imprensa)
// Universidade Aalto (comunicado de imprensa)
// Universidade do Nordeste (comunicado de imprensa)
// Observatório McDonald (comunicado de imprensa)
// LAM (comunicado de imprensa)
// IAC (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (arXiv)
// Artigo científico #2 (arXiv)
// Artigo científico #3 (arXiv)

 


Quer saber mais?

CCVAlg - Astronomia:
14/03/2023 - As primeiras imagens do maior programa de observações do Telescópio Webb
24/08/2021 - Mapeando as primeiras estruturas do Universo com o COSMOS-Webb

COSMOS-Web:
Página principal
DR1 do Cosmos-Web
Visualizador interativo

Universo:
A expansão acelerada do Universo (Wikipedia)
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Época da Reionização (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)

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exemplo   Investigadores descobrem local provável de um novo planeta em formação (via Universidade de Galway)
Uma equipa internacional de astrónomos, liderada pela Universidade de Galway, descobriu o local provável de um novo planeta em formação, muito provavelmente um planeta gigante gasoso com uma massa até algumas vezes a de Júpiter. Utilizando o VLT (Very Large Telescope) do ESO, no Chile, os investigadores captaram pela primeira vez imagens espetaculares em torno de uma jovem estrela distante, sob a forma de luz dispersa no infravermelho próximo que revelou um disco excecionalmente estruturado. Ler fonte
     
exemplo   Novo modelo explica sistemas exoplanetários com órbitas compactas (via SwRI)
A formação estelar e planetária tem sido considerada, em grande medida, como processos separados e sequenciais. Mas num novo estudo, cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) modelaram um cenário diferente, em que os planetas começam a desenvolver-se cedo - durante as fases finais da formação estelar - em vez de depois desta fase terminar, como se supunha anteriormente. Ler fonte
     
  Sismos estelares e ondas de choque monstruosas (via Caltech)
Pelo cosmos, muitas estrelas podem ser encontradas aos pares, orbitando-se graciosamente uma à outra. No entanto, os buracos negros binários são dos pares mais dramáticos, formados depois de as suas enormes estrelas progenitoras terem explodido como supernovas. Se estes buracos negros estiverem suficientemente próximos, acabarão por colidir e formar um buraco negro ainda mais massivo. Por vezes, um buraco negro é orbitado por uma estrela de neutrões - o corpo denso de uma estrela também formada pela explosão de uma supernova, mas que contém menos massa do que um buraco negro. Quando estes dois corpos se fundem, o buraco negro engole a estrela de neutrões. Ler fonte
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Álbum de fotografias
NGC 6302: A Nebulosa da Borboleta

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(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Mike Selby
 
Aos enxames e nebulosas brilhantes do céu noturno do planeta Terra são frequentemente dados nomes de flores ou insetos e, com a sua enorme envergadura de 3 anos-luz, NGC 6302 não é exceção. Com uma temperatura de superfície estimada em cerca de 250.000º C, a estrela central da nebulosa planetária está a transformar-se numa estrela anã branca, tornando-se excecionalmente quente e brilhando intensamente no ultravioleta. A estrela central está escondida da vista direta por um toro de poeira, mas a sua luz ultravioleta energética ioniza os átomos da nebulosa. Nesta nítida vista telescópica, composta por dados de banda estreita, os átomos de hidrogénio ionizado e de oxigénio duplamente ionizado são vistos com os seus característicos tons vermelho e azul-esverdeado para revelar um impressionante complexo de nós e filamentos dentro dos fluxos bipolares, em forma de asa, da nebulosa. NGC 6302 encontra-se a cerca de 4000 anos-luz de distância, na constelação aracnologicamente correta de Escorpião.
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