DIA 21/11: 325.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1905, é publicado o artigo de Einstein que revela a relação entre a energia e a massa. Isto leva à fórmula da equivalência massa-energia, E=mc^2.
Em 1998, estudantes do Liceu Northfield Mount Hermon descobrem Kuiper 72. HOJE, NO COSMOS:
Vega é a estrela mais brilhante a oeste por estas noites logo após o anoitecer. A sua pequena constelação, Lira, estende-se para a sua esquerda, apontando, como sempre, para Altair, a estrela mais brilhante a sudoeste. Três das estrelas de Lira, perto de Vega, são duplas interessantes. Logo acima de Vega, está Epsilon Lyrae, de quarta magnitude, o Duplo-Duplo. Epsilon forma um canto de um triângulo mais ou menos equilátero com Vega e Zeta Lyrae. O triângulo tem menos de 2º de lado. Uns binóculos resolvem Epsilon facilmente. Já um telescópio de 4 polegadas, com uma ampliação de 100x ou mais, deverá resolver cada das componentes de Epsilon em dois pares íntimos. Zeta é também uma estrela dupla binocular; muito mais difícil, mas observável através de um telescópio. E Delta Lyrae, para cima e para a esquerda de Zeta, a uma distância parecida, é um par binocular mais largo e mais fácil.
DIA 22/11: 326.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1973 nasce Chad Trujillo, codescobridor do planeta anão Éris. HOJE, NO COSMOS:
O outono já vai a dois-terços da sua duração, de modo que Capella brilha baixa a nordeste assim que as estrelas ficam visíveis. A quase três punhos à distância do braço esticado para a sua esquerda, fica o enxame das Plêiades, do tamanho do polegar à distância do braço esticado. Por baixo de M45 está Aldebarã. E para baixo de Aldebarã, observe o nascer de Oríon.
Já agora, fique também atento(a) ao horizonte para baixo de Capella, ou tanto quanto conseguir naquela direção, para observar, pelas 21 horas, o nascer de Júpiter.
DIA 23/11: 327.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1885, é tirada a primeira fotografia de uma chuva de meteoros.
Em 1924, é publicada num jornal a descoberta, por Edwin Hubble, de que Andrómeda, que se pensava ser uma nebulosa dentro da nossa Galáxia, é na realidade outra galáxia, e que a Via Láctea é apenas uma de muitas galáxias no Universo.
Em 1972, a União Soviética faz a sua tentativa final de lançar com sucesso o foguetão N1.
Em 1977, o Meteosat 1 torna-se no primeiro satélite a ser posto em órbita pela Agência Espacial Europeia (ESA).
Em 2002, lançamento da missão STS-113 do vaivém espacial Endeavour, com o objetivo de transportar a tripulação da Expedition 6 para a ISS e de transportar o módulo P1 Truss.
Em 2015, o veículo espacial New Shepard da Blue Origin torna-se no primeiro foguetão a ser lançado com sucesso para o espaço e a regressar à Terra, numa aterragem controlada e vertical. HOJE, NO COSMOS:
Por volta das 21 horas, Oríon sobe completamente acima do horizonte a este, dependendo de quão para este ou oeste o observador está no seu fuso horário.
A inclinação de Oríon, enquanto sobe, depende da latitude. Se o observador viver acima dos 33º N, Betelgeuse estará mais alta que Rigel. Se estiver abaixo dos 33º N, Rigel será a mais alta das duas logo após o nascer da constelação.
No entanto, com o avançar da noite, Betelgeuse ganhará sempre esta competição a partir de qualquer ponto do hemisfério norte.
DIA 24/11: 328.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1639 (calendário juliano), Jeremiah Horrocks observa um trânsito de Vénus, um evento que tinha previsto.
Em 1969, o módulo de comando da missão Apollo 12 cai no Oceano Pacífico, terminando assim a segunda viagem tripulada à Lua. HOJE, NO COSMOS:
A "frigideira" da Ursa Menor "gira" baixa a norte nesta altura do ano, para a esquerda ou para baixo e para a esquerda da Estrela Polar, que se mantém constante no ponto cardeal norte. A maior parte da Ursa Menor é ténue. As exceções são a Polar (a extremidade da "pega" da "frigideira") e Kochab (a outra extremidade da "frigideira"). Ambas rondam a magnitude 2.
Por volta das 23 horas, dependendo da longitude a que o observador se encontra no seu fuso horário, Kochab passa diretamente para baixo da Estrela Polar. Estão separadas por 16º, cerca de punho e meio à distância do braço esticado.
Webb deteta um buraco negro supermassivo "guloso" no Universo primitivo
Esta imagem mostra a localização da galáxia CANUCS-LRD-z8.6 no enxame de galáxias MACS J1149.5+2223, tal como observada pelo instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. CANUCS-LRD-z8.6 faz parte de uma classe de galáxias pequenas, muito distantes e notavelmente vermelhas chamadas Pequenos Pontos Vermelhos (ou LRDs, sigla inglesa para "Little Red Dots"), que têm sido detetadas em número crescente pelos estudos do Universo primitivo efetuados pelo Webb. Está localizada na constelação de Leão e foi observada pelo Webb apenas 570 milhões de anos após o Big Bang.
Crédito: ESA/Webb, NASA e CSA, G. Rihtaršič (Faculdade de Matemática e Física da Universidade de Liubliana), R. Tripodi (Faculdade de Matemática e Física da Universidade de Liubliana)
Investigadores, recorrendo ao Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, confirmaram a existência de um buraco negro supermassivo em crescimento ativo no interior de uma galáxia, apenas 570 milhões de anos após o Big Bang. Fazendo parte de uma classe de galáxias pequenas e muito distantes que têm mistificado os astrónomos, CANUCS-LRD-z8.6 representa uma peça vital deste puzzle e desafia as teorias existentes sobre a formação de galáxias e buracos negros no Universo primitivo. A descoberta liga os primeiros buracos negros aos quasares luminosos que observamos atualmente.
Ao longo dos seus primeiros três anos, os estudos do Webb acerca do Universo primitivo revelaram um número crescente de objetos pequenos, extremamente distantes e de um vermelho impressionante. Estes chamados Pequenos Pontos Vermelhos (ou LRDs, sigla inglesa para "Little Red Dots") continuam a ser um mistério para os astrónomos, apesar da sua inesperada abundância. A descoberta de CANUCS-LRD-z8.6, tornada possível pelas capacidades excecionais do Webb, ajudou nesta busca por respostas. O instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb permitiu aos investigadores observar a luz ténue desta galáxia distante e detetar características espetrais chave que apontam para a presença de um buraco negro em acreção.
Roberta Tripodi, autora principal do estudo e investigadora na Faculdade de Matemática e Física da Universidade de Liubliana, na Eslovénia, e do INAF - Osservatorio Astronomico di Roma, em Itália, explicou: "Esta descoberta é verdadeiramente notável. Observámos uma galáxia menos de 600 milhões de anos após o Big Bang, e não só alberga um buraco negro supermassivo, como o buraco negro está a crescer rapidamente - muito mais depressa do que seria de esperar numa galáxia com esta idade. Isto desafia a nossa compreensão da formação de buracos negros e galáxias no Universo primitivo e abre novas vias de investigação sobre a forma como estes objetos surgiram".
A equipa analisou o espetro da galáxia, que mostrava gás altamente ionizado por radiação energética, e sugeria que estava a girar rapidamente em torno de uma fonte central. Estas características são fundamentais para um buraco negro supermassivo em acreção. Os dados espetrais precisos permitiram obter uma estimativa da massa do buraco negro, revelando que é invulgarmente grande para uma fase tão precoce do Universo, e mostraram que CANUCS-LRD-z8.6 é compacta e ainda não produziu muitos elementos pesados - uma galáxia numa fase inicial da sua evolução. Esta combinação faz dela um objeto intrigante de estudo.
Além disso, a espetroscopia do Webb permitiu à equipa medir a quantidade de energia emitida em diferentes comprimentos de onda, a partir da qual foi possível caracterizar as propriedades físicas da galáxia. Isto permitiu-lhes determinar a massa das estrelas da galáxia e compará-la com a massa do buraco negro. "Os dados que recebemos do Webb foram absolutamente cruciais", acrescentou o Dr. Nicholas Martis, também colaborador na Faculdade de Matemática e Física da Universidade de Liubliana, que ajudou a analisar o espetro da fonte. "As características espetrais reveladas pelo Webb forneceram sinais claros de um buraco negro em acreção no centro da galáxia, algo que não poderia ter sido observado com tecnologia anterior. O que torna este facto ainda mais convincente é o facto de o buraco negro da galáxia ser demasiado grande em comparação com a sua massa estelar. Isto sugere que os buracos negros no Universo primitivo podem ter crescido muito mais depressa do que as galáxias que os acolhem".
Os astrónomos já tinham observado que a massa de um buraco negro supermassivo e a da galáxia que o acolhe estão ligadas: quanto maior é uma galáxia, maior é também o seu buraco negro central. CANUCS-LRD-z8.6 é a galáxia hospedeira mais massiva que se conhece numa época tão precoce, mas o seu buraco negro central é ainda mais massivo do que seria de esperar, desafiando a relação habitual. O resultado sugere que os buracos negros podem ter-se formado e começado a crescer a um ritmo acelerado no Universo primitivo, mesmo em galáxias relativamente pequenas.
"Esta descoberta é um passo excitante na compreensão da formação dos primeiros buracos negros supermassivos do Universo", explicou a professora Maruša Bradač, líder do grupo na Universidade de Liubliana. "O inesperado crescimento rápido do buraco negro nesta galáxia levanta questões sobre os processos que permitiram que objetos tão massivos surgissem tão cedo. À medida que continuamos a analisar os dados, esperamos encontrar mais galáxias como CANUCS-LRD-z8.6, o que nos poderá dar ainda mais informações sobre as origens dos buracos negros e das galáxias".
A equipa já está a planear observações adicionais com o ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) e com o Webb para melhor estudar o gás frio e a poeira na galáxia e para aperfeiçoar a sua compreensão das propriedades do buraco negro. A investigação em curso sobre este Pequeno Ponto Vermelho está apta a responder a questões cruciais sobre o Universo primitivo, incluindo a forma como os buracos negros e as galáxias coevoluíram nos primeiros mil milhões de anos da história cósmica.
À medida que os astrónomos continuam a explorar o Universo primitivo com o Webb, espera-se que surjam mais surpresas, oferecendo uma imagem cada vez mais detalhada de como os primeiros buracos negros supermassivos cresceram e evoluíram, preparando o terreno para a formação dos quasares luminosos que hoje iluminam o Universo.
Os resultados foram obtidos pela colaboração CANUCS do programa de observação Webb #1208 e foram publicados na revista Nature Communications.
Webb mostra 4 conchas de poeira a "espiralar" Apep, limita órbita longa
A imagem do Webb, no infravermelho médio, mostra pela primeira vez quatro conchas de poeira enroladas em torno de um par de estrelas Wolf-Rayet conhecidas como Apep. Observações anteriores de outros telescópios mostraram apenas uma. Os dados do Webb também confirmam que há três estrelas gravitacionalmente ligadas uma à outra.
Crédito: imagem - NASA, ESA, CSA, STScI; ciência - Yinuo Han (Caltech), Ryan White (Universidade Macquarie); processamento - Alyssa Pagan (STScI)
O Telescópio Espacial James Webb captou algo inédito: uma imagem nítida, no infravermelho médio, de um sistema com quatro espirais serpenteantes de poeira, uma a expandir-se para além da outra, exatamente com o mesmo padrão (a quarta é quase transparente, nos limites da imagem do Webb). Observações efetuadas antes do Webb apenas detetaram uma concha e, embora se tenha levantado a hipótese da existência de outras conchas, as pesquisas com telescópios terrestres não conseguiram descobrir nenhuma. Estas conchas foram emitidas nos últimos 700 anos por duas estrelas Wolf-Rayet envelhecidas num sistema conhecido como Apep, uma homenagem ao deus egípcio do caos.
A imagem obtida pelo Webb, combinada com vários anos de dados do VLT (Very Large Telescope) do ESO, no Chile, permitiu determinar a frequência com que o par passa um pelo outro: uma vez em cada 190 anos. Em cada órbita incrivelmente longa, ficam relativamente perto durante 25 anos e formam poeira.
O Webb também confirmou que existem três estrelas ligadas gravitacionalmente umas às outras neste sistema. A poeira expelida pelas duas estrelas Wolf-Rayet é "cortada" por uma terceira estrela, uma supergigante massiva, que abre buracos em cada nuvem de poeira em expansão a partir da sua órbita mais larga (as três estrelas são vistas como um único ponto brilhante de luz na imagem do Webb).
"Olhar para as novas observações do Webb foi como entrar numa sala escura e acender a luz - tudo se tornou visível", disse Yinuo Han, o autor principal de um novo artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal e investigador de pós-doutoramento no Caltech em Pasadena, Califórnia, EUA. "Há poeira por todo o lado na imagem do Webb e o telescópio mostra que a maior parte dela foi lançada em estruturas repetitivas e previsíveis". O artigo científico de Han coincide com a publicação de um artigo científico, na revista The Astrophysical Journal, por Ryan White, um estudante de doutoramento da Universidade Macquarie em Sydney, na Austrália.
Han, White e os seus coautores refinaram a órbita das estrelas Wolf-Rayet combinando medições precisas da localização dos anéis a partir da imagem do Webb com a velocidade de expansão das conchas a partir de observações efetuadas pelo VLT ao longo de oito anos.
"Este é um sistema único com um período orbital incrivelmente raro", disse White. "A próxima órbita mais longa para um binário Wolf-Rayet poeirento é de cerca de 30 anos. A maioria tem órbitas entre dois e 10 anos".
Quando as duas estrelas Wolf-Rayet se aproximam e passam uma pela outra, os seus fortes ventos estelares colidem e misturam-se, formando e lançando grandes quantidades de poeira rica em carbono durante um quarto de século de cada vez. Em sistemas semelhantes, a poeira é projetada ao longo de meros meses, como as conchas de Wolf-Rayet 140.
Escaramuças a alta velocidade
As estrelas Wolf-Rayet produtoras de poeira em Apep não estão exatamente num cruzeiro tranquilo. Atravessam o espaço e lançam poeira a uma velocidade de 2000 a 3000 quilómetros por segundo.
Essa poeira é também muito densa. A composição específica da poeira é outra razão pela qual o Webb foi capaz de observar muito mais: é constituída maioritariamente por carbono amorfo. "Os grãos de poeira de carbono mantêm uma temperatura mais elevada mesmo quando se afastam da estrela", disse Han. Embora os excecionalmente pequenos grãos de poeira sejam considerados quentes no espaço, a luz que emitem é também extremamente fraca, razão pela qual só pode ser detetada a partir do espaço pelo instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb.
Cortando a poeira
Para encontrar os buracos que a terceira estrela cortou como uma faca na poeira, procure o ponto central de luz e trace uma forma de V como ponteiros do relógio entre as 10 horas e as 2 horas. "A cavidade está mais ou menos no mesmo sítio em cada concha e parece um funil", disse White.
"Fiquei chocado quando vi os cálculos atualizados nas nossas simulações", disse. "O Webb deu-nos a "arma fumegante" para provar que a terceira estrela está gravitacionalmente ligada a este sistema". Os investigadores já sabiam da existência da terceira estrela desde que o VLT observou a concha mais brilhante e as estrelas em 2018, mas as observações do Webb levaram a um modelo geométrico atualizado, confirmando a ligação.
"Resolvemos vários mistérios com o Webb", disse Han. "O mistério restante é a distância exata das estrelas à Terra, o que exigirá observações futuras".
O futuro de Apep
As duas estrelas Wolf-Rayet eram inicialmente mais massivas do que a sua companheira supergigante, mas já perderam a maior parte da sua massa. É provável que ambas as estrelas Wolf-Rayet tenham entre 10 e 20 vezes a massa do Sol, e que a supergigante seja 40 ou 50 vezes mais massiva do que o Sol.
Eventualmente, as estrelas Wolf-Rayet explodirão como supernovas, enviando rapidamente o seu conteúdo para o espaço. Qualquer uma delas pode também emitir uma explosão de raios gama, um dos eventos mais poderosos do Universo, antes de possivelmente se transformarem em buracos negros.
As estrelas Wolf-Rayet são incrivelmente raras no Universo. Estima-se que existam apenas mil na nossa Galáxia, a Via Láctea, que contém centenas de milhares de milhões de estrelas. Das poucas centenas de binários Wolf-Rayet que foram observados até à data, Apep é o único exemplo, na nossa Galáxia, que contém duas estrelas Wolf-Rayet deste tipo - a maioria só tem uma.
Desvendado o mistério de um brilhante "anel de diamante" cósmico
Recorte de um grande mosaico obtido pelo Telescópio Espacial Spitzer e que mostra a estrutura "Anel de Diamante" no centro, estrutura esta que se situa na mais ampla região de formação estelar Cygnus X. Clique na imagem para ver a sua totalidade (nota: imagem com 12000 x 12028 e tamanho de 27,1 megabytes).
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian
Uma equipa internacional liderada por investigadores da Universidade de Colónia, Alemanha, resolveu o mistério de um fenómeno extraordinário conhecido como o "Anel de Diamante" na região de formação estelar Cygnus X, uma enorme estrutura em forma de anel feita de gás e poeira que se assemelha a um brilhante anel de diamante. Em estruturas semelhantes, as formações não são planas, mas esféricas. O modo como esta forma especial surgiu era até agora desconhecido. Os resultados do estudo foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.
O anel tem um diâmetro de cerca de 20 anos-luz e brilha fortemente no infravermelho. É a relíquia de uma antiga bolha cósmica que foi formada pela radiação e pelos ventos de uma estrela massiva. Em contraste com outros objetos semelhantes, o "Anel de Diamante" não tem uma concha esférica em rápida expansão, mas apenas um anel em expansão lenta.
"Pela primeira vez, observámos a fase final de uma bolha de gás numa estrutura de nuvem nitidamente plana", explica Simon Dannhauer, do Instituto de Astrofísica da Universidade de Colónia, que liderou o estudo. "A bolha 'rebentou', porque os gases conseguiram escapar para as áreas mais finas à sua volta. Tudo o que restou foi a sua particular forma plana".
As simulações em computador mostram que a bolha se expandiu inicialmente em todas as direções e mais tarde escapou perpendicularmente à nuvem. O que restou foi a estrutura do "Anel de Diamante" que é visível atualmente. Estima-se que esta formação cósmica tenha cerca de 400.000 anos - muito jovem quando comparada com o tempo de vida das estrelas massivas. Sebastian Vider, da Universidade de Colónia, realizou estas simulações computacionais no novo supercomputador "RAMSES".
A bolha constituída por carbono ionizado foi em tempos insuflada por uma estrela quente com uma massa cerca de 16 vezes superior à do nosso Sol. Esta estrela aquece o gás e a poeira até estes brilharem. Observações como esta são tecnicamente muito exigentes e só foram possíveis com a ajuda do aposentado observatório aéreo SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy). Com o SOFIA, um avião Boeing modificado que voou a uma altitude de 13 quilómetros ou mais, os investigadores puderam observar uma gama de comprimentos de onda da luz que não é acessível a partir da Terra. Assim, os investigadores mediram com precisão o movimento do gás: o anel expande-se a cerca de 1,3 quilómetros por segundo - o que corresponde a cerca de 4700 km/h e é, na verdade, bastante lento em comparação com bolhas semelhantes.
A descoberta fornece informações valiosas sobre a forma como a radiação e os ventos das estrelas jovens moldam o seu ambiente e, por conseguinte, também influenciam a formação de novas estrelas. "O 'Anel de Diamante' é um excelente exemplo de como a influência de estrelas individuais pode ser enorme nos complexos de nuvens", diz a Dra. Nicola Schneider, coautora do estudo. "Estes processos são cruciais para compreender a formação das estrelas na nossa Via Láctea", continua o Dr. Robert Simon.
No entanto, há ainda uma pequena desilusão para os românticos. O estudo mostra também que o que parece ser um "Anel de Diamante" visto da Terra é, na realidade, constituído por dois objetos individuais. O "Diamante", um enxame de estrelas jovens, apenas parece fazer parte do anel. De facto, está localizado algumas centenas de anos-luz em frente do anel.
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.
