Dia 29/08: 241.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1965, a nave Gemini V regressa à Terra, aterrando no Oceano Atlântico.

Observações: Neptuno em oposição, pelas 15:10.
A Lua volta ao céu nocturno. Procure a fina Lua Crescente, baixa a Oeste-Sudoeste ao lusco-fusco. Consegue avistar Espiga brilhando mesmo ao lado do nosso satélite natural? Binóculos ajudam. Ainda um pouco distantes, para cima e para a esquerda, estão Marte e Saturno.

Dia 30/08: 242.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1984, o vaivém Discovery fazia a sua viagem inaugural, a missão STS-41-D.

Observações: A Lua brilha hoje mais perto de Saturno e Marte. Consegue avistar a pequena Alpha Librae, dentro do triângulo estreito que perfazem?

Dia 31/08: 243.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1913 nascia Bernard Lovell, físico e radioastrónomo inglês. Foi o primeiro director do Observatório Jodrell Bank, desde 1945 até 1980.
Em 1998, a Coreia do Norte lança, alegadamente, o seu 1.º satélite, chamado Kwangmyŏngsŏng-1.

Observações: Esta noite, a Lua encontra-se muito perto de Marte e Saturno, a partir da perspectiva da Terra. Está a menos de 0,2º de Saturno e a pouco mais de 4º de Marte.

Dia 01/09: 244.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1804, Juno, um dos maiores asteróides da cintura principal, é descoberto pelo astrónomo alemão Karl Ludwig Harding.
Em 1859, o físico solar Richard Carrington observa a primeira proeminência solar.

Uma intensa aurora ocorreu no dia seguinte.
Em 1979, voo rasante da Pioneer 11 por Saturno (maior aproximação, 20.900 km). A Pioneer 11 mapeou a magnetosfera e o campo magnético de Saturno e descobriu que a sua maior lua, Titã, era fria demais para suportar vida.
Em 2000, um objecto com meio quilómetro, conhecido como 2000 QW7 - apenas descoberto a 26 de Agosto de 2000, com o sistema NEAT da NASA/JPL - passou pela Terra a uma distância ligeiramente maior que 12 vezes a distância à Lua. 
Observações: Ao início da noite, Cassiopeia já se encontra tão alta a Nordeste quanto a Ursa Maior está baixa a Noroeste.

Cerca de 10-15% das galáxias no superenxame de Virgem são elípticas.

Os astrónomos têm, pela primeira vez, um vislumbre dos primeiros estágios de construção massiva de galáxias. O local das "obras", com a alcunha de "Sparky", é um núcleo galáctico denso que brilha com a luz de milhões de estrelas recém-nascidas e formando-se a um ritmo feroz.

A descoberta foi possível através de observações combinadas dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA, do Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Hawaii, e pelo observatório espacial Hershel da ESA.

Uma galáxia elíptica totalmente desenvolvida é um aglomerado de estrelas velhas e com deficiências de gás, cuja teoria diz que se desenvolve de dentro para fora e com um núcleo compacto que assinala o seu início. Devido à distância do núcleo galáctico observado, a luz que a Terra recebe agora foi na realidade criada há 11 mil milhões de anos, apenas 3 mil milhões de anos após o Big Bang.

Esta ilustração revela o fogo-de-artifício cósmico no interior de uma galáxia em desenvolvimento e no Universo jovem, a partir do ponto de vista de um sistema planetário hipotético. O céu está repleto de nebulosas brilhantes, enxames estelares e estrelas que explodem como supernovas. O núcleo em rápida formação eventualmente tornar-se-á no coração de uma galáxia gigante, parecida com as galáxias elípticas que vemos hoje em dia. Crédito: NASA, ESA, Z. Levay e G. Bacon (STScI) (clique na imagem para ver versão maior)

Apesar de ter apenas uma fracção do tamanho da Via Láctea, o pequeno mas potente núcleo galáctico já contém cerca de duas vezes o número de estrelas da nossa Galáxia, todas amontoadas numa região com apenas 6000 anos-luz de diâmetro. A Via Láctea, por sua vez, mede cerca de 100.000 anos-luz em diâmetro.

"Nós realmente não tínhamos visto um processo de formação que pudesse criar 'coisas' assim tão densas," explica Erica Nelson da Universidade de Yale em New Haven, no estado americano de Connecticut, autora principal do estudo. "Nós suspeitamos que este processo de formação do núcleo é um fenómeno exclusivo do início do Universo porque, como um todo, era mais compacto nessa altura. Hoje, o Universo é tão difuso que já não consegue criar objectos deste género."

Além de determinar o tamanho da galáxia a partir de imagens do Hubble, a equipa procurou imagens de arquivo obtidas no infravermelho distante pelo Spitzer e pelo Herschel. Isso permitiu-lhes determinar a velocidade de formação estelar no núcleo galáctico. Sparky produz aproximadamente 300 estrelas por ano, em comparação com as 10 estrelas por ano que a Via Láctea fabrica.

"São ambientes muito extremos," afirma Nelson. "É como um caldeirão medieval de formação estelar. Tem muita turbulência e borbulha. Se nos encontrássemos nessa galáxia, o céu nocturno seria brilhante devido ao grande número de estrelas jovens e existiria muita poeira, gás e remanescentes de estrelas que explodiram. É fascinante observar isto a acontecer."

Esta imagem mostra observações de um núcleo galáctico recentemente descoberto, com o nome de catálogo GOODS-N-774, obtidas pelos instrumentos WFC3 e ACS do Telescópio Hubble. O núcleo está no centro da ampliação, para onde a seta aponta. Esta é a primeira vez que uma galáxia é avistada neste estágio de formação - um estágio inicial onde o denso núcleo galáctico está ainda a fabricar estrelas furiosamente. GOODS-N-774 é vista como era há onze mil milhões de anos atrás, apenas três mil milhões de anos após o Big Bang. Depois deste estágio, pensa-se que galáxias como esta cresçam de dentro para fora, expandindo-se através de fusões com outras galáxias mais pequenas e parecidas, para se tornarem as galáxias elípticas gigantes que vemos no Universo próximo. Crédito: NASA, ESA e E. Nelson (Universidade de Yale) (clique na imagem para ver versão maior)

Os astrónomos teorizam que este nascimento estelar frenético foi despoletado por uma corrente de gás que se dirigiu para o núcleo da galáxia enquanto se formava dentro de um poço gravitacional de matéria escura, material cósmico invisível que actua como um "andaime do Universo" para a construção de galáxias.

As observações indicam que a galáxia fabrica estrelas a um ritmo furioso há já mais de mil milhões de anos. É provável que este frenesim eventualmente chegue ao fim e que ao longo dos próximos 10 mil milhões de anos outras galáxias se juntem a Sparky, fazendo com que cresça ainda mais e se torne numa galáxia elíptica gigante mas calma.

"Eu acho que a nossa descoberta resolve a questão de saber se este processo de construção galáctica aconteceu realmente ou não," comenta Pieter van Dokkum, membro da equipa e também da Universidade de Yale. "A questão agora é, com que frequência é que isto ocorria? Nós suspeitamos que existam outras galáxias como esta, que são ainda mais ténues em comprimentos de onda infravermelhos. Pensamos também que são mais brilhantes em comprimentos de onda mais longos, por isso serão os telescópios infravermelhos do futuro, como o Telescópio Espacial James Webb da NASA, a encontrar mais destes objectos."

O artigo científico foi publicado na edição de 27 de Agosto da revista Nature.

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Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e de outros telescópios instalados no solo e no espaço, uma equipa internacional de astrónomos obteve a melhor imagem de sempre de uma colisão entre duas galáxias quando o Universo tinha apenas metade da sua idade actual. A equipa usou uma lupa do tamanho de uma galáxia para ver detalhes que de outro modo seriam impossíveis de detectar. Este novo estudo da galáxia H-ATLAS J142935.3-002836 mostrou que este objecto complexo e distante se parece com as Galáxias Antena, um sistema local em colisão bem conhecido.

O famoso detective Sherlock Holmes usava uma lupa para descobrir as pistas quase invisíveis mas importantes dos seus casos. Do mesmo modo, os astrónomos combinaram o poder de muitos telescópios na Terra e no espaço com uma enorme lupa cósmica para estudar um caso de formação estelar vigorosa no Universo primordial.

"Embora os astrónomos se encontrem normalmente limitados pelo poder dos seus telescópios, em alguns casos a nossa capacidade de observar detalhes é aumentada por lentes naturais criadas pelo Universo," explica o autor principal do estudo, o português Hugo Messias da Universidad de Concepción (Chile) e do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa. "Einstein previu na sua teoria da relatividade geral que, dada bastante massa, a luz não viaja em linha recta mas curvará, da mesma maneira que é refractada por uma lente normal."

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e outros telescópios instalados no solo e no espaço foram utilizados para obter a melhor imagem de sempre de uma colisão entre duas galáxias quando o Universo tinha apenas metade da sua idade atual. Os astrónomos usaram uma lupa do tamanho de uma galáxia para ver detalhes que doutro modo seriam impossíveis de detectar. Este novo estudo da galáxia H-ATLAS J142935.3-002836 mostrou que este objeto complexo e distante se parece com as Galáxias Antena, uma colisão local bem conhecida. Nesta imagem vemos a galáxia da frente, que atua como lente e que se assemelha à nossa própria Galáxia, a Via Láctea, se esta fosse vista de lado. No entanto, em torno desta galáxia observa-se um anel quase completo - a imagem distorcida de uma galáxia em fusão a formar estrelas que se encontra por trás, muito mais afastada. Esta imagem combina dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e do telescópio Keck-II no Hawaii (que usa óptica adaptativa). Crédito: ESO/NASA/ESA/Observatório W. M. Keck (clique na imagem para ver versão maior)

Estas lentes cósmicas são criadas por estruturas massivas como galáxias ou enxames de galáxias, as quais defletem a luz dos objectos que se encontram por trás, devido à sua forte gravidade - um efeito chamado lente gravitacional. As propriedades de ampliação deste efeito permitem aos astrónomos estudar objectos que, de outro modo, não seriam visíveis e comparar directamente galáxias locais com outras muito mais remotas, observadas quando o Universo era significativamente mais novo.

No entanto, para que estas lentes gravitacionais funcionem, a galáxia lente e a que se encontra por trás dela devem estar precisamente alinhadas.

"Estes alinhamentos ocasionais são bastante raros e tendem a ser difíceis de identificar," acrescenta Hugo Messias, "no entanto, estudos recentes mostraram que observando nos comprimentos de onda do infravermelho longínquo e do milímetro conseguimos encontrar estes casos de forma mais eficaz."

A H-ATLAS J142935.3-002836 (ou apenas H1429-0028, para simplificar) trata-se de uma destas fontes e foi encontrada pelo rastreio H-ATLAS (Herschel Astrophysical Terahertz Large Area). Apesar de muito ténue em imagens no visível, esta galáxia encontra-se entre as mais brilhantes encontradas até à data ampliadas gravitacionalmente no infravermelho longínquo, embora a estejamos a observar numa altura em que o Universo tinha apenas metade da sua idade atual.

O estudo deste objecto encontrava-se no limite do que é possível, levando a que uma equipa internacional começasse uma campanha de observação extensa utilizando os telescópios mais poderosos - instalados tanto no solo como no espaço - incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, o ALMA, o Observatório Keck, o VLA (Karl Jansky Very Large Array), entre outros. Os diferentes telescópios forneceram diferente informação, que foi posteriormente combinada e permitiu obter o melhor conhecimento conseguido até à data sobre a natureza deste objecto tão invulgar.

As imagens Hubble e Keck revelaram um anel de luz detalhado, induzido gravitacionalmente, em torno da galáxia situada em primeiro plano. Estas imagens de alta resolução mostraram igualmente que a galáxia lente é uma galáxia de disco vista de perfil - semelhante à nossa própria Galáxia, a Via Láctea - a qual obscurece parte da radiação do campo de fundo devido às enormes nuvens de poeira que contém.

Este diagrama mostra como é que o efeito de lente gravitacional em torno de uma galáxia normal foca a luz emitida por uma galáxia longínqua, em fusão e a formar estrelas, de modo a criar uma imagem distorcida mas muito mais brilhante. Crédito: ESO/M. Kornmesser (clique na imagem para ver versão maior)

No entanto, este obscurecimento não é problemático nem para o ALMA nem para o JVLA, uma vez que estes dois observatórios observam a comprimentos de onda maiores, imunes à poeira. Utilizando os dados combinados, a equipa descobriu que o sistema mais distante se tratava efectivamente de duas galáxias em processo de colisão. A partir desse momento, tanto o ALMA como o JVLA desempenharam um papel fundamental na caracterização do objecto.

Em particular, o ALMA observou a radiação da molécula de monóxido de carbono, a qual permite fazer estudos detalhados dos mecanismos de formação estelar nas galáxias. As observações ALMA permitiram também fazer a medição do movimento do material no sistema de fundo, verificando-se assim que o objecto estava realmente a sofrer colisão galáctica e a formar centenas de novas estrelas por ano. Uma das galáxias em colisão mostra ainda sinais de rotação: uma indicação de que se tratava de uma galáxia de disco antes do encontro.

O sistema destas duas galáxias em colisão assemelha-se a um objecto que se encontra muito mais perto de nós: as Galáxias Antena. Trata-se de uma colisão espectacular entre duas galáxias, que se pensa que teriam estrutura de disco no passado. Enquanto o sistema Antena forma estrelas a uma taxa de apenas algumas dezenas de massas solares por ano, o sistema H1429-0028 transforma mais de 400 vezes da massa do Sol de gás em novas estrelas todos os anos.

Rob Ivison, Director de Ciência do ESO e co-autor do novo estudo conclui: "O ALMA permitiu-nos resolver esta questão porque nos deu informação acerca da velocidade do gás nas galáxias, informação esta que permitiu separar os diversos componentes, revelando a assinatura clássica de uma fusão de galáxias. Este estudo apanhou a fusão no momento em que esta começa a dar origem a um episódio extremo de formação estelar."

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