Dia 22/12: 356.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1891, o asteróide 323 Brucia torna-se no primeiro asteróide descoberto usando astrofotografia.
Observações: Solstício de inverno, pelas 04:48. Começa o inverno no Norte e o Verão no Sul.
A Lua brilha em Touro. As Plêiades estão para cima e para a esquerda, Aldebarã para baixo e para a esquerda.

Dia 23/12: 357.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1672, Giovanni Cassini descobre a lua de Saturno, Reia. 

Observações: Durante os próximos dias, Marte passa perto de Espiga, estrela da constelação de Virgem. Olhe para sudeste, antes do amanhecer.
A Lua, quase Cheia, brilha para a esquerda de Aldebarã. Ao cair da noite, podemos ver o final da ocultação de Aldebarã pela Lua.

Dia 24/12: 358.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1761 nascia Jean-Louis Pons, astrónomo francês, o maior descobridor visual de cometas: entre 1801 e 1827, descobriu 37 cometas, mais do que qualquer pessoa na História.
Em 1818, nascia James Prescott Joule, físico inglês que estudou a natureza do calor e descobriu a sua relação com a mecânica. Isto levou à lei da conservação da energia, o que por sua vez levou ao desenvolvimento da primeira lei da termodinâmica. A unidade SI da energia, joule, tem o seu nome.
Em 1968, os astronautas da Apollo 8 tornam-se nos primeiros humanos a entrar em órbita da Lua.

Completam 10 órbitas lunares e enviam imagens televisivas que se tornam na famosa transmissão de Véspera de Natal, um dos programas mais vistos na História.
Em 1979, lançamento do primeiro foguetão europeu Ariane. 
Observações: Se há alguma constelação que todos devíamos conhecer durante esta altura do ano, é Orionte, que sobe a este-sudeste. Como sempre, quando Orionte sobe, a sua cintura composta por três estrelas, no meio da constelação, encontra-se quase na vertical. Mostre Orionte a quem quiser esta semana e eles sabê-la-ão para o resto das suas vidas.

A nuvem de Oort é considerada o limite externo do Sistema Solar, encontrando-se a cerca de 100.000 UA (1,5 anos-luz) do Sol. Pensa-se que os cometas de longo período provêm da nuvem de Oort. Jan Oort considerou que seria uma nuvem pois os cometas de longo período não possuem qualquer direção privilegiada para a sua órbita.

Já nesta madrugada, menos de 15 minutos antes das 5 da manhã (Hora de Portugal, e Tempo Universal), começa a estação do inverno no hemisfério norte, aquando do solstício de dezembro.

Associa-se esta altura, também, à noção de "dia mais curto do ano". A duração da rotação terrestre não muda assim notoriamente ao ponto de explicar porque um dia dura mais ou dura menos. A razão para isto tem a ver com o tempo que um dado ponto na superfície da Terra fica a apanhar iluminação do sol. A duração a que nos referimos não é a da unidade de tempo "dia", mas sim do período de sol visível! Para percebermos como esta duração varia de local para local, podemos imaginar uma Terra banhada por um mar de noite, literalmente, como ilustra a figura.

Ilustração da metade da Terra iluminada pelo Sol no instante do solstício de dezembro de 2015. O pólo norte não está, assim, visível. Crédito: Filipe Dias (clique na imagem para ver versão maior)

Na imagem vê-se uma esfera do globo terrestre mergulhado até meio num "mar". Nestas condições, qualquer ponto à superfície do líquido que toca na esfera faz um ângulo de 90º com a superfície do globo. A inclinação que este globo tem permite associar as alturas "dia" e "noite" a quando certa zona do globo se encontra fora ou dentro do líquido. O globo está ainda fatiado em 24 porções, que praticamente correspondem a quanto a Terra gira em 1 hora.

Nesta imagem, podemos contar quanto tempo cada posição no globo fica fora de água, contando o número de meridianos que ficam àquela latitude. Reparamos igualmente que que uma inclinação diferente do eixo do globo face a esta superfície terá influência nesse tempo!

Uma rotação do planeta Terra durante o solstício. A cidade de Faro aparece indicada a vermelho. Crédito: Filipe Dias

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Notícias relacionadas:
Observatório Astronómico de Lisboa

Solsltício de inverno:
Wikipedia

A galáxia M77 (ou NGC 1068) pode ser vista nesta ampliação obtida pelo Telescópio Espacial Hubble. Os olhos raios-X do NuSTAR foram capazes de obter a melhor visão, até agora, do covil escondido do buraco negro supermassivo e central da galáxia. Este buraco negro ativo - visto na ilustração em destaque - é um dos mais obscurecidos que se conhecem, o que significa que é rodeado por nuvens extremamente espessas de gás e poeira. Crédito: NASA/JPL-Caltech (clique na imagem para ver versão maior)

Os maiores buracos negros do Universo são muitas vezes rodeados por discos espessos de gás e poeira com a forma de um donut. Este material em forma de donut, em última análise, alimenta e nutre os buracos negros no interior.

Até recentemente, os telescópios não eram capazes de penetrar estas zonas em forma de rosca, ou mais precisamente, toro.

"Originalmente, pensávamos que alguns buracos negros estavam escondidos por paredes de material que não deixavam ver o que estava por trás," afirma Andrea Marinucci da Universidade Roma Tre em Itália, autora principal de um novo estudo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society que descreve resultados do NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA e do observatório espacial XMM-Newton da NASA.

Com a sua visão de raios-X, o NuSTAR espiou recentemente um dos "donuts" mais densos que se sabe rodear um buraco negro supermassivo. Este buraco negro está no centro de uma galáxia bem estudada chamada M77 (NGC 1068), localizada a 47 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Baleia.

As observações revelaram um donut cósmico grumoso.

"O material em rotação não é um donut simples e arredondado como originalmente se pensava, mas tem aglomerados," explica Marinucci.

Os discos de gás e poeira, em forma de donut e em redor de buracos negros supermassivos, foram propostos pela primeira vez em meados da década de 1980 para explicar porque é que alguns buracos negros estão escondidos atrás de gás e poeira, enquanto outros não estão. A ideia é que a orientação do donut, relativamente à Terra, afeta o modo como observamos o buraco negro e a sua intensa radiação. Se o donut é visto de lado, o buraco negro é ocultado. Se é visto de face, conseguimos detetar o buraco negro e os seus materiais quentes nos arredores. Esta ideia é referida como o modelo unificado porque junta os vários diferentes tipos de buraco negro com base apenas na orientação.

Ao longo da última década, os astrónomos têm encontrado indícios de que estes discos de material não têm uma forma tão harmoniosa como se pensava. São como donuts defeituosos, com aglomerados ou grumos, que a pastelaria acaba por deitar fora.

A nova descoberta é a primeira vez que foram observadas irregularidades num disco ultra espesso e suporta a ideia que este fenómeno pode ser comum. A pesquisa é importante para a compreensão do crescimento e evolução dos buracos negros supermassivos e das suas galáxias hospedeiras.

A galáxia M77 pode ser aqui vista composição no visível e em raios-X. Os raios-X altamente energéticos (magenta) capturados pelo NuSTAR, estão sobrepostos em imagens óticas captadas pelo Telescópio Espacial Hubble e pelo SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Os raios-X vêm de um buraco negro supermassivo e ativo, também conhecido como quasar, no centro da galáxia. Este buraco negro supermassivo tem sido estudado extensamente devido à sua relativa proximidade com a Via Láctea. Crédito: NAASA/JPL-Caltech/Universidade Roma Tre (clique na imagem para ver versão maior)

"Nós não entendemos totalmente o porquê de alguns buracos negros supermassivos serem tão fortemente obscurecidos, ou porque é que o material em volta tem tantas irregularidades," afirma Poshak Gandhi da Universidade de Southampton no Reino Unido. "Este é um tema quente de debate."

Tanto o NuSTAR como o XMM-Newton observaram o buraco negro de M77 simultaneamente em duas ocasiões entre 2014 e 2015. Numa dessas ocasiões, em agosto de 2014, o NuSTAR observou um aumento de brilho. O NuSTAR observa raios-X numa gama mais energética do que o XMM-Newton, e esses raios-X altamente energéticos podem penetrar as espessas nuvens em redor do buraco negro. Os cientistas dizem que o aumento de raios-X de alta energia foi devido a uma espécie de abertura que diminuiu a espessura do material que sepulta o buraco negro supermassivo.

"É como um dia nublado, quando as nuvens parcialmente saem da frente do Sol para deixar entrar mais luz," comenta Marinucci.

A galáxia M77 é bem conhecida pelos astrónomos pois o seu buraco negro foi o primeiro a sugerir a ideia da unificação. "Mas é somente com o NuSTAR que agora temos um vislumbre direto do buraco negro supermassivo através dessas nuvens, ainda que fugaz, permitindo um melhor teste do conceito de unificação," afirma Marinucci.

A equipa diz que a investigação futura irá abordar a questão do que produz a desigualdade nos discos em forma de donut. A resposta pode vir em muitos sabores. É possível que um buraco negro gere turbulência à medida que "mastiga" material das redondezas. Ou, a energia emitida por estrelas jovens pode ser a responsável pela turbulência que, em seguida, pode "infiltrar-se" através do bolo cósmico. Outra possibilidade é que os aglomerados podem vir de material em queda para o donut. À medida que as galáxias se formam, o material migra para o centro, onde a densidade e a gravidade são maiores. O material tende a cair em aglomerados, quase como uma corrente de água que se forma a partir de várias gotas quando atingem o solo.

"Nós gostávamos de descobrir se a irregularidade do material está a ser gerado de fora do donut, ou dentro," observa Gandhi.

"Estas observações coordenadas com o NuSTAR e com o XMM-Newton mostram mais uma vez a emocionante ciência possível quando estes satélites trabalham em conjunto," comenta Daniel Stern, cientista do projeto NuSTAR no JPL (Jet Propulsion Laboratory) da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia.

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Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
spaceref
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gizmodo

M77:
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SDSS

Buraco negro supermassivo:
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NuSTAR:
NASA
Caltech
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Observatório XMM-Newton:
ESA
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Cinco meses depois da New Horizons da NASA ter passado por Plutão e de ter captado as primeiras imagens e medições deste mundo gelado e do seu sistema de satélites, o conhecimento sobre este distante sistema continua a evoluir. Os membros da equipa científica da New Horizons destacaram os achados mais recentes da passagem rasante por Plutão na reunião da União Geofísica Americana que teve lugar a semana passada em São Francisco, EUA. Estes são: mais informações sobre a composição e geologia de Plutão, bem como novos detalhes sobre a neblina inesperada na atmosfera de Plutão e a sua interação com o vento solar. "Estamos a muito menos de metade da transmissão de dados sobre o sistema de Plutão até à Terra, mas já surgiu uma grande variedade de resultados científicos," afirma Alan Stern, investigador principal da New Horizons, do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, no estado americano do Colorado. Descobriram-se evidências geológicas de atividade glacial generalizada, presente e passada, incluindo a formação de redes de vales erodidos, alguns dos quais são "vales de suspensão", parecidos com aqueles no Parque Nacional de Yellowstone, no estado americano de Wyoming. "Plutão excedeu largamente as nossas expetativas na diversidade de formas de relevo e processos - processos que continuam no presente," explica Alan Howard, da Universidade da Virgínia, em Charlottesville, colaborador científico da equipa GGI (Geology, Geophysics and Imaging) da New Horizons. Uma das chaves para compreender a atividade em Plutão é o papel da camada profunda de azoto (ou nitrogénio) sólido e outros gelos voláteis que preenchem o lado esquerdo do "coração" de Plutão - uma vasta bacia com 1000 quilómetros de largura, informalmente chamada Sputnik Planum. Novos modelos numéricos de convecção térmica dentro desta camada gelada não só explicam as inúmeras características geladas vistas à superfície de Sputnik Planum, como também indicam que esta camada pode ter alguns quilómetros de espessura. A evaporação e a condensação deste azoto em terrenos vizinhos mais altos levam fluxos glaciais em direção à bacia; modelos numéricos adicionais do fluxo de azoto gelado mostram como a paisagem de Plutão foi e ainda está sendo transformada. Nos últimos meses, a New Horizons também transmitiu dados de cores e ângulos de fase da notável neblina atmosférica que rodeia Plutão, subindo centenas de quilómetros acima da superfície. Além de avaliar as suas propriedades óticas, a equipa científica está a examinar várias questões importantes sobre a extensa neblina de Plutão: de onde é originária, porque é que forma camadas e como varia espacialmente em torno de Plutão. "Como quase tudo em Plutão, a neblina é muito mais complicada do que pensávamos," afirma Andy Cheng, co-investigador da New Horizons e do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, EUA. "Mas com os excelentes dados atualmente nas mãos da New Horizons, esperamos em breve ter uma compreensão muito melhor." A New Horizons também descobriu novos e mais rigorosos limites para uma atmosfera na maior lua de Plutão, Caronte. Além disso, os cientistas que estudam observações espectrais infravermelhas de Caronte recolhidas pelo instrumento LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array) divulgaram evidências da ocorrência de um nível baixo de absorção de amónia (NH3) em grande parte da superfície de Caronte, não apenas as altas concentrações locais anteriormente detetadas em alguns locais. Um deles, a informalmente denominada Cratera Organa, tinha sido observada como especialmente rica em NH3. Não se sabe ainda o que controla a distribuição de NH3 em Caronte, ou se vem do interior de Caronte ou de uma fonte externa.

Mosaico de Plutão, captado pela New Horizons. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI (clique na imagem para ver versão maior)

Os cientistas da New Horizons também apresentaram resultados sobre o modo como Plutão e as suas luas interagem com o vento solar, o fluxo constante de partículas e plasma oriundo do Sol e que à distância de Plutão ainda viaja a 1,4 milhões de quilómetros por hora. A atmosfera de Plutão fornece uma fonte de átomos neutros que podem trocar eletrões com os átomos carregados positivamente de oxigénio, carbono e azoto do vento solar. Observações com o Observatório de raios-X Chandra da NASA, durante a maior aproximação, contribuíram para o conhecimento dos cientistas acerca dos processos em trabalho. Os membros da equipa procuraram emissões de raios-X perto de Plutão para ajudar a determinar a taxa de escape da atmosfera de Plutão para o espaço, método este muito parecido à forma como as emissões de raios-X são usadas para caracterizar o fluxo de material cometário.

Links:

Cobertura da missão New Horizons pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
08/12/2015 - New Horizons transmite as primeiras das melhores imagens de Plutão
10/11/2015 - Quatro meses depois da passagem por Plutão, continuam as descobertas da New Horizons
20/10/2015 - Novas imagens de Plutão e Caronte
09/10/2015 - New Horizons encontra céus azuis e água gelada em Plutão
02/10/2015 - Caronte, a grande lua de Plutão, revela uma história colorida mas violenta
25/09/2015 - Plutão continua a impressionar
18/09/2015 - Plutão deslumbra em espetacular novo panorama retroiluminado
11/09/2015 - Novas imagens de Plutão pela New Horizons: é complicado
08/09/2015 - New Horizons começou fase intensiva de envio dos dados
01/09/2015 - Equipa da New Horizons escolhe potencial alvo da Cintura de Kuiper para "flyby"
28/07/2015 - New Horizons encontra neblina, "glaciares" em Plutão
24/07/2015 - Nova cadeia montanhosa em Plutão; imagens de Nix e Hidra
21/07/2015 - As planícies geladas e a atmosfera de Plutão
17/07/2015 - New Horizons "telefona"; envia primeiros dados da passagem por Plutão
14/07/2015 - New Horizons passa hoje por Plutão
03/06/2015 - Plutão a cores. Tem manchas, metano e, quem sabe, nuvens
29/05/2015 - New Horizons vê mais detalhes em Plutão 
01/05/2015 - New Horizons deteta características à superfície, possivelmente uma calote polar em Plutão
09/12/2014 - New Horizons acorda para encontro com Plutão 
26/08/2014 - New Horizons passa órbita de Neptuno a caminho de encontro histórico com Plutão 
17/06/2014 - Fracturas em lua de Plutão podem indicar que já teve um oceano subterrâneo
10/06/2014 - Plutão e Caronte podem partilhar atmosfera
25/06/2013 - Equipa da New Horizons mantém plano de voo original para Plutão
29/11/2011 - Luas de Plutão podem significar perigo para a New Horizons 
25/07/2007 - Neva em Caronte
28/02/2007 - A semana dos "flybys"
20/01/2006 - New Horizons partiu
18/06/2004 - New Horizons II - uma missão ao Sistema Solar longínquo

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
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Sistema de Plutão:
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