Dia 15/07: 196.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1943 nascia Jocelyn Bell, astrofísica britânica que descobriu os primeiros pulsares de rádio.
Em 1975 eram lançadas as missões Apollo (18, número não oficial) e Soyuz 19 que viriam a efectuar o primeiro acoplamento internacional (Apollo/Soyuz) no Espaço.

Observações: Vega é a estrela mais brilhante, alta a Este. Para baixo e para a sua direita brilha Altair, quase da mesma magnitude. Para a esquerda de Altair, mas um pouco mais baixa, está a pequena e fraca constelação de Golfinho.

Dia 16/07: 197.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1969, a Apollo 11 era lançada do cabo Kennedy.

Pousou na superfície lunar no dia 20 de Julho de 1969, num local chamado "Sea of Tranquility" (Mar da Tranquilidade). Neil Armstrong (comandante do voo) e Edwin E. "Buzz" Aldrin (piloto do Módulo Lunar, chamado nesta missão de Eagle - Águia em inglês) tornaram-se os primeiros homens a caminhar no solo lunar. Michael Collins (piloto do Módulo de Comando, chamado nesta missão de Columbia) permaneceu em órbita no Módulo de Comando.
Em 1994, o cometa Shoemaker-Levy 9 colide com Júpiter. Os impactos continuam até dia 22 de Julho.
Observações: Se tem acesso a um céu escuro, a Via Láctea forma agora um arco magnífico por todo o céu a Este depois do anoitecer. Vem desde Cassiopeia a Norte-Nordeste, passa por Cisne e pelo Triângulo de Verão a Este, e desce pelo "Bule de Chá" de Sagitário a Sul.

Dia 17/07: 198.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1894, nascia Georges Lemaître, padre, astrónomo e professor belga.

Foi o primeiro a propôr, academicamente, a teoria da expansão do Universo, largamente mal atribuída a Edwin Hubble. Foi também o primeiro a derivar o que é agora a Lei de Hubble e fez a primeira estimativa do que agora se chama a constante de Hubble, que publicou em 1927, dois anos antes do artigo de Hubble. Lemaître também propôs o que veio a ser conhecido como a teoria do Big Bang para a origem do Universo, que ele chamou de "hipótese do átomo primitivo" ou "Ovo Cósmico".
Em 1975, os módulos Apollo e Soyuz efectuam o primeiro acoplamento internacional (Apollo/Soyuz) no espaço.
Em 2007, descoberta do objecto trans-neptuniano 2007 OR10.
Observações: Se possui um telescópio, provavelmente conhece a constelação de Hércules e a sua jóia, o enxame globular M13. Aproveite a noite para o observar.

O Astrophysics Source Code Library (ASCL) é um repositório online e grátis de códigos-fonte, de interesse para astrónomos e astrofísicos e contém código que foi usado em investigações publicadas em revistas científicas. Dê uma vista de olhos!

Depois de analisarem, em 2013, uma explosão de luz de longa duração e de alta energia, astrónomos relatam ter encontrado características notavelmente parecidas com aquelas esperadas na explosão das primeiras estrelas do Universo. Se esta interpretação estiver correcta, a explosão valida ideias sobre uma classe recentemente identificada de erupção de raios-gama (GRB, ou "gamma-ray burst") e serve como "duplo" para o que os observatórios do futuro poderão ver como os actos finais das primeiras estrelas.

"Um dos grandes desafios da astrofísica moderna tem sido a busca de identificar a primeira geração de estrelas formadas no Universo, que chamamos de estrelas de População III," explica o cientista Luigi Piro, director de pesquisa do Instituto para Astrofísica Espacial e Planetologia em Roma, uma divisão do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália. "Este evento importante é um passo em frente."

Os GRBs são as explosões mais luminosas do Universo. Estas emitem enormes quantidades de raios-gama - a forma mais poderosa de radiação - e raios-X, e produzem brilhos remanescentes que desaparecem rapidamente e que podem ser observados nos comprimentos de onda visível, infravermelho e rádio. Em média, o satélite Swift da NASA, o Telescópio Espacial de Raios-Gama Fermi e outros observatórios detectam aproximadamente um GRB por dia.

Pouco depois das 05:11 de dia 25 de Setembro de 2013 (hora de Portugal), o telescópio de alerta do Swift avistou um pico de raios-gama oriundos de uma fonte na constelação da Fornalha. O observatório alertou automaticamente outros espalhados pelo globo de que uma nova erupção - designada GRB 130925A, devido à data - estava em andamento e apontou o seu telescópio de raios-X em direcção à fonte. Outros satélites detectaram a crescente onda de radiação altamente energética, incluindo o Fermi, o instrumento russo Konus a bordo da sonda Wind da NASA e o observatório INTEGRAL da ESA.

Nesta impressão de artista do GRB 130925A, um casulo de gás quente e que emite raios-X (vermelho) rodeia um jacto de partículas (branco) que atravessa a superfície de uma estrela quase à velocidade da luz. A fonte poderá ter sido uma supergigante azul pobre em metais, representante importante das primeiras estrelas do Universo. Crédito: NASA/Swift/A. Simmonnet, Universidade Estatal de Sonoma (clique na imagem para ver versão maior)

A explosão foi eventualmente localizada numa galáxia tão distante que a sua luz teve que viajar durante 3,9 mil milhões de anos, anterior à evidência mais antiga de vida na Terra.

Os astrónomos já observaram milhares de GRBs ao longo das últimas cinco décadas. Até recentemente, estavam classificados em dois grupos, curtos e longos, com base na duração do sinal de raios-gama. Pensa-se que as erupções curtas, com a duração de apenas dois segundos ou menos, representem a fusão de objectos compactos num sistema binário, em que os suspeitos mais prováveis são as estrelas de neutrões e os buracos negros. Os GRBs longos podem durar entre alguns segundos a vários minutos, com durações típicas entre 20 e 50 segundos. Pensa-se que estes eventos estejam associados com o colapso de uma estrela com muitas vezes a massa do Sol e, consequentemente, o nascimento de um novo buraco negro.

GRB 130925A, em contraste, produziu raios-gama durante 1,9 horas, uma duração mais de cem vezes superior a um típico GRB de longa duração. As observações do telescópio de raios-X do Swift revelaram um brilho remanescente intenso e altamente variável que exibiu fortes erupções durante seis horas, após as quais começou finalmente a desvanecer, como é costume com os GRBs longos.

"O GRB 130925A é um membro de uma classe rara e recentemente reconhecida que chamamos de erupções ultra-longas," afirma Eleonora Troja, investigadora do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano do Maryland, que fez parte da equipa de estudo. "Mas o que realmente o distingue é o seu brilho invulgar em raios-X, que fornece o caso mais forte, até à data, de que os GRBs ultra-longos vêm de estrelas chamadas supergigantes azuis."

Os astrónomos pensam que as estrelas Wolf-Rayet explicam melhor a origem dos GRBs longos. Com mais de 25 vezes a massa do Sol, estas estrelas são tão quentes que expulsam os seus invólucros exteriores de hidrogénio sob a forma de ventos estelares. Quando colapsam, a atmosfera exterior da estrela é essencialmente nula e o seu tamanho físico é comparável ao do Sol. Forma-se um buraco negro no núcleo da estrela e a matéria que cai na sua direcção alimenta jactos que a "escavam". Os jactos continuam a operar durante algumas dezenas de segundos - a escala de tempo dos GRBs longos.

Tendo em conta que os GRBs ultra-longos duram centenas de vezes mais tempo, a estrela de origem deve ter um tamanho físico correspondentemente maior. O suspeito mais provável, dizem os astrónomos, é uma supergigante azul, uma estrela quente com cerca de 20 vezes a massa do Sol, que mantém a sua profunda atmosfera de hidrogénio, atingindo 100 vezes o diâmetro da nossa estrela. Melhor ainda, as supergigantes azuis que contêm apenas uma pequena fracção de elementos mais pesados que o hélio - metais, na gíria astronómica - podem ser substancialmente maiores. O conteúdo metálico de uma estrela controla a força do seu vento estelar e este, por sua vez, determina quanto da sua atmosfera de hidrogénio mantém antes do colapso. Para as maiores supergigantes azuis, o revestimento de hidrogénio demoraria horas a cair para o buraco negro, proporcionando uma fonte de combustível sustentável para alimentar GRBs ultra-longos.

Uma supergigante azul, aqui ilustrada, poderá ser a fonte provável de GRBs ultra-longos como GRB 130925A, que durou horas em vez de segundos. Estas estrelas contêm cerca de 20 vezes a massa do Sol e podem alcançar tamanhos grandes o suficiente para chegar à órbita de Júpiter. Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/S. Wiessinger (clique na imagem para ver versão maior)

Na edição de 10 de Julho da revista The Astrophysical Journal Letters, os cientistas realçam que as observações rádio do GRB remanescente mostram que exibiu um brilho quase constante ao longo de um período de quatro meses. Este declínio extremamente lento sugere que a onda de choque da erupção movia-se pelo espaço essencialmente desimpedida, o que significa que o ambiente em torno da estrela estava em grande parte livre do material expelido pelos ventos estelares.

A longa duração da erupção em raios-X provou ser uma característica mais intrigante de explicar, requerendo observações do Swift, do Observatório de raios-X Chandra da NASA e do satélite XMM-Newton da ESA. À medida que os jactos altamente energéticos escavam a estrela em colapso, as suas frentes colidem com gás estelar mais frio e aquecem-no. Este gás flui para baixo dos lados do jacto, rodeando-o numa "capa" quente de raios-X. Dado que o jacto viaja uma distância maior dentro das supergigantes azuis, este casulo torna-se mais maciço do que é possível numa estrela Wolf-Rayet. Embora o casulo cresça rapidamente à medida que sai da estrela, as evidências de raios-X indicam que permaneceu intacto. A equipa científica sugere que os campos magnéticos podem ter suprimido o fluxo de gás quente em todo o casulo, mantendo-o confinado perto do jacto.

"Esta é a primeira vez que detectámos este componente termal do casulo, provavelmente porque todas as outras erupções ultra-longas conhecidas ocorreram a distâncias ainda maiores," comenta Piro.

Os astrónomos concluem que a melhor explicação para as propriedades invulgares do GRB 130925A é que anunciou a morte de uma supergigante azul pobre em conteúdos metálicos, um modelo que, sugerem, provavelmente caracteriza toda a classe ultra-longa.

As estrelas fabricam elementos pesados ao longo da sua vida e durante as suas fases finais em explosões de supernova e GRBs. Cada geração enriquece o gás interestelar com uma proporção maior de metais, mas o processo não é uniforme e as galáxias pobres em metais ainda existem nas proximidades. Ao olharmos para mais longe no Universo, significa que estamos a olhar mais profundamente no passado, para as primeiras gerações estelares que se formaram a partir de gases pobres em metais. Os astrónomos pensam que as estrelas da População III terminaram as suas vidas como supergigantes azuis, e assim o GRB 130925A pode vir a ser um análogo próximo e valioso para fenómenos que podemos um dia detectar nas estrelas mais distantes do Universo.

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Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
ESA (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
The Astrophysical Journal Letters (requer subscrição)
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GRB 130925A:
Swift
Circular GCN (NASA)

GRBs:
NASA
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Caltech

Supergigantes azuis:
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Estrelas da População III:
Wikipedia

Telescópio Swift:
NASA
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Observatório XMM-Newton:
ESA
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Telescópio Espacial Fermi:
NASA
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Observatório Chandra:
Página oficial (Harvard)
Página oficial (NASA)
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INTEGRAL:
ESA
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Wind:
NASA
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Definir o que constitui uma estrela "tipo-Sol" é tão difícil quanto definir o que constitui um planeta "tipo-Terra". Uma gémea do Sol deve ter temperatura, massa e tipo espectral semelhantes à nossa estrela. Também seria de esperar que tivesse aproximadamente 4,5 mil milhões de anos. No entanto, é notoriamente difícil medir a idade de uma estrela e por isso os astrónomos costumam ignorar a idade no momento de decidir se uma estrela conta como "tipo-Sol".

Está a surgir uma nova técnica para medir a idade de uma estrela usando a sua rotação - girocronologia. Os astrónomos apresentaram a semana passada as idades girocronológicas de 22 estrelas semelhantes ao Sol. Anteriormente, apenas se sabia a rotação e idade de duas estrelas do tipo do Sol.

"Nós descobrimos estrelas com propriedades próximas o suficiente das do Sol para as chamarmos de 'gémeas solares'," comenta José dias do Nascimento, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica e autor principal do artigo aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal Letters, também disponível online. "Com as gémeas solares, podemos estudar o passado, presente e futuro de estrelas como o nosso Sol. Consequentemente podemos prever como os sistemas planetários como o nosso Sistema Solar serão afectados pela evolução das suas estrelas centrais."

Impressão de artista de um exoplaneta hipotético em órbita de uma estrela parecida com o Sol. Os astrónomos mediram as idades de 22 estrelas tipo-Sol usando as suas rotações, num método chamado girocronologia. Anteriormente, apenas se sabia a rotação e idade de duas estrelas do tipo do Sol. Crédito: David A. Aguilar (CfA) (clique na imagem para ver versão maior)

Para medir a rotação de uma estrela, os astrónomos procuram mudanças no seu brilho provocadas por manchas escuras, conhecidas como manchas estelares, que cruzam a superfície de uma estrela. Ao observar quanto tempo demoram para completar uma volta, conseguem determinar a velocidade de rotação da estrela.

A variação na luminosidade de uma estrela devido às manchas estelares é muito pequena, normalmente com apenas algumas unidades percentuais ou até menos. O Kepler da NASA é excelente a medir brilhos. Com este telescópio, Nascimento e colegas descobriram que as estrelas tipo-Sol no seu estudo completam, em média, uma rotação a cada 21 dias, em comparação com o período de rotação de 25 dias do nosso Sol no seu equador.

Estrelas mais jovens giram mais rapidamente do que estrelas mais antigas porque as estrelas abrandam à medida que envelhecem, tal como os seres humanos. Como resultado, a rotação de uma estrela pode ser usada como um relógio para derivar a sua idade. Dado que a maioria das estrelas que a equipa estudou giram ligeiramente mais depressa que o nosso Sol, tendem também a ser mais jovens.

Mapa celeste de uma das estrelas mais parecidas com o Sol, examinada neste estudo. KIC 12157617 encontra-se na constelação de Cisne, a meio de caminho entre Vega e Deneb (duas estrelas do Triângulo de Verão). Para avistar esta estrela de 12.ª magnitude, aconselha-se um telescópio de 8 polegadas ou maior. Crédito: CfA, criado usando o StarWalkHD (VT 7.0.3), MAST e Observatório Virtual (VO) (clique na imagem para ver versão maior)

Este trabalho apoia-se em investigações prévias feitas pelo astrónomo Soren Meibom, também do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica e co-autor do novo estudo. Meibom e colaboradores mediram as rotações de estrelas num enxame chamado NGC 6811, com mil milhões de anos. Como as estrelas tinham uma idade conhecida, os astrónomos puderam usá-las para calibrar o "relógio" de girocronologia. A nova investigação, liderada por Nascimento, examina estrelas livres que não pertencem a enxames.

Tendo em conta que as estrelas e os planetas formam-se praticamente ao mesmo tempo, ao aprender a idade de uma estrela podemos aprender a idade dos seus planetas. E sabendo que é preciso tempo para a vida se desenvolver e evoluir, a determinação das idades de estrelas que albergam planetas pode ajudar a restringir os melhores alvos para a busca de sinais de vida alienígena. Apesar de nenhuma das 22 estrelas no novo estudo terem planetas, este trabalho representa um passo importante na busca de estrelas semelhantes ao Sol que podem hospedar planetas parecidos com a Terra.

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Notícias relacionadas:
Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
Universe Today
Smithsonian Science
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Girocronologia:
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Telescópio Espacial Kepler:
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Arquivo de dados do Kepler
Descobertas planetárias do Kepler
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