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  Astroboletim #1787  
  23/04 a 26/04/2021  
     
 
 

O veloz mensageiro

O planeta mais próximo do Sol é o tema desta semana, pois estamos na melhor altura do ano para o encontrar no céu ao pôr do sol.

Realizadas mensalmente, estas sessões tentam focar num tema de relevância à data da atividade, devido a algum acontecimento astronómico ou oportunidade de observação, ou alguma notícia recente de astronomia que motive a atividade. A observação noturna está obviamente sempre dependente do hemisfério celeste observável, bem como das condições meteorológicas ou ambientais disponíveis.

Lotação máxima de 5 pessoas
Preço: 4€ Adultos / 2€ Jovens / grátis membros do AstroClube

Data: 13 de maio de 2021
Hora: 21:00 horas

INSCRIÇÃO OBRIGATÓRIA - seguir este link
Telefone: 289 890 920
E-mail: info@ccvalg.pt

 
     
 
Efemérides

Dia 23/04: 113.º dia do calendário gregoriano.
História:
Em 1792, nascia John Thomas Romney Robinson, astrónomo irlandês que compilou o catálogo estelar Armagh, fez trabalhos sobre a construção de instrumentos astronómicos e foi também provavelmente o inventor de um aparelho que media a velocidade do vento, o anemómetro de Robinson. A cratera Robinson na Lua tem o seu nome.
Em 1858, nascia Max Planck, físico alemão considerado o fundador da teoria quântica, pela qual recebeu o Prémio Nobel da Física em 1918.

Em 1967, era lançada a missão Soyuz 1 com o Coronel Valentim Komarov a bordo, que viria a morrer no dia seguinte quando a nave se despenhou contra o solo na reentrada.
Em 2009, a explosão de raios-gama GRB 090423 é observada durante 10 segundos, classificada à data como o segundo objeto mais distante e antigo do Universo conhecido.
Observações: À medida que a noite cai, olhe para oeste em busca de Pollux e Castor, alinhadas quase horizontalmente dependendo da latitude do observador. Estas duas estrelas, as cabeças dos Gémeos, formam a parte de cima do enorme Arco de Primavera. Para baixo e para a sua esquerda está Procyon, a extremidade esquerda do Arco. Mais para baixo, mas desta vez para a sua direita, está a outra extremidade, formada por Menkalinen (Beta Aurigae) e depois a brilhante Capella.
Esta primavera o Arco tem um intruso: o pequeno Marte. Poderá encontrá-lo hoje à mesma distância para baixo e para a direita do par Pollux-Castor do que está para baixo e para a esquerda de Capella. Todo este grupo desce a oeste durante a noite.
A Lua brilha no lado oposto do céu depois do anoitecer. Olhe para cima e para a esquera do nosso satélite natural, menos de um punho à distância do braço esticado, e encontrará Denébola, a estrela da cauda de Leão.
Quase quatro punhos para a esquerda da Lua encontra-se a mais brilhante Arcturo, de magnitude 0, a estrela principal da constelação de Boieiro.

Dia 24/04: 114.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1967, o cosmonauta Vladimir Komarov morre a bordo da Soyuz 1, quando o pára-quedas se recusa a abrir. É o primeiro ser humano a morrer numa missão espacial.
Em 1970, é lançado o primeiro satélite chinês, o Dong Fang Hong I.
Em 1971, a Soyuz 10 acopla com a Salyut 1. 
Em 1990, STS-31: o telescópio espacial Hubble é lançado a bordo do vaivém Discovery.

Em 1992, o COBE envia dados que confirmam a existência de flutuações de temperatura na radiação de fundo dos confins do Universo. Esta observação suporta a teoria do Big Bang
Em 2007, Gliese 581 d é descoberto por um observatório chileno, que se acredita ser um exoplaneta habitável.
Observações: Esta noite Arcturo brilha cerca de três punhos à distância do braço esticado para a esquerda da Lua.
Olhe para baixo do nosso satélite natural, pouco mais dessa distância anterior, e talvez um pouco para a esquerda, para encontrar Espiga, a estrela principal de Virgem.

Dia 25/04: 115.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1983 a sonda Pioneer 10 passava para lá da órbita de Plutão.
Em 1990, astronautas a bordo do vaívem espacial Discovery (STS-31) colocam o Telescópio Espacial Hubble em órbita. 

Observações: Vega está bem alta a este-nordeste depois do cair da noite. Procure a sua ténue constelação, Lira, apoiada para baixo e inclinada para a direita.

Dia 26/04: 116.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1803, milhares de fragmentos de meteoros caem sobre os céus de L'Aigle, França; o evento convence a ciência europeia da existência dos meteoros.
Em 1920 decorria o debate Shapley-Curtis sobre a natureza e distância das "nebulosas" espirais, na Academia Nacional de Ciências em Washington, D.C.. Shapley acreditava que a Via Láctea era todo o Universo, enquanto Curtis apoiava a teoria de um "universo ilha".
Em 1933 nascia Arno Penzias, que ganhou o prémio Nobel pelo seu contributo na descoberta da radiação cósmica de fundo.
Em 1962, a sonda Ranger 4 da NASA colide com a Lua.

Em 1994, físicos anunciam a primeira evidência da partícula subatómica T-quark.
Observações: Nas horas que antecedem o amanhecer olhe oeste-sudoeste e verá que a Lua "deslizou" o suficiente para perfazer uma linha com Espiga, logo abaixo e para a esquerda, e com Arcturo mais alta, para cima e um pouco para a direita.

 
 
   
Astrónomos divulgam novo mapa das regiões mais externas da Via Láctea

Usando dados de telescópios da NASA e da ESA, astrónomos divulgaram um novo mapa do céu da região mais externa da nossa Galáxia. Conhecida como halo galáctico, esta área fica fora dos braços espirais que formam o reconhecível disco central da Via Láctea e é esparsamente povoada por estrelas. Embora o halo possa parecer quase vazio, também se prevê que contenha um reservatório massivo de matéria escura, uma substância misteriosa e invisível que se pensa constituir a maior parte de toda a massa no Universo.

Os dados do novo mapa vêm da missão Gaia da ESA e do NEOWISE (Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer) da NASA, que operou de 2009 a 2013 sob o nome WISE. O estudo faz uso de dados recolhidos pela nave espacial entre 2009 e 2018.

 
Imagens da Via Láctea e da Grande Nuvem de Magalhães (GNM) sobrepostas a um mapa do halo galáctico circundante. A estrutura mais pequena é um rastro criado pelo movimento da GNM pela região. A maior característica com tons azuis claro corresponde a uma densidade alta de estrelas observada no hemisfério norte da nossa Galáxia.
Crédito: NASA/ESA/JPL-Caltech/Conroy et al. 2021; ver versão não legendada
 

O novo mapa revela como uma pequena galáxia chamada Grande Nuvem de Magalhães (GNM) - assim chamada porque é a maior das duas galáxias anãs que orbitam a Via Láctea - navegou através do halo galáctico da Via Láctea como um navio pela água, a sua gravidade criando um rastro nas estrelas por trás. A GNM está localizada a cerca de 160.000 anos-luz da Terra e tem menos de um-quarto da massa da Via Láctea.

Embora as porções internas do halo já tenham sido mapeadas com um alto nível de precisão, este é o primeiro mapa a fornecer uma imagem semelhante das regiões externas do halo, onde o rastro estelar se encontra – situadas a 200.000-325.000 anos-luz do Centro Galáctico. Estudos anteriores sugeriram a existência deste rastro, mas o mapa de todo o céu confirma a sua presença e fornece uma visão detalhada da sua forma, tamanho e localização.

Esta perturbação no halo também fornece aos astrónomos a oportunidade de estudar algo que não podem observar diretamente: a matéria escura. Embora não emita, reflita ou absorva luz, a influência gravitacional da matéria escura foi observada em todo o Universo. Pensa-se que crie um "andaime" sobre o qual as galáxias são construídas, de modo que sem ela as galáxias separar-se-iam enquanto giram. Estima-se que a matéria escura seja cinco vezes mais comum no Universo do que toda a matéria que emite e/ou interage com a luz, desde estrelas a planetas e nuvens de gás.

Embora existam várias teorias sobre a natureza da matéria escura, todas indicam que deve estar presente no halo da Via Láctea. Se for esse o caso, à medida que a GNM navega por esta região, deverá deixar um rastro na matéria escura também. O rastro observado no novo mapa estelar é considerado o contorno do rastro de matéria escura; as estrelas são como folhas à superfície deste oceano invisível, a sua posição mudando com a matéria escura.

A interação entre a matéria escura e a Grande Nuvem de Magalhães tem grandes implicações para a nossa Galáxia. À medida que a GNM orbita a Via Láctea, a gravidade da matéria escura puxa-a e trava-a. Isto faz com que a órbita da galáxia anã fique cada vez mais pequena, até que finalmente colida com a Via Láctea daqui a cerca de 2 mil milhões de anos. Estes tipos de fusões podem ser os principais impulsionadores do crescimento de galáxias massivas por todo o Universo. De facto, os astrónomos pensam que a Via Láctea se fundiu com outra galáxia pequena há mais ou menos 10 mil milhões de anos.

"Este roubo de energia de uma galáxia mais pequena não é somente o motivo porque a GNM está a fundir-se com a Via Láctea, é também a razão de todas as fusões galácticas," disse Rohan Naidu, estudante de doutoramento em astronomia na Universidade de Harvard e coautor do novo artigo científico. "O rastro no nosso mapa é uma confirmação realmente interessante de que a nossa imagem básica de como as galáxias se fundem está correta!"

Uma oportunidade rara

Os autores do artigo também acham que o novo mapa - juntamente com dados adicionais e análises teóricas - pode fornecer um teste para diferentes teorias sobre a natureza da matéria escura, como por exemplo se consiste de partículas, ou como a matéria normal, e quais as propriedades destas partículas.

"Podemos imaginar que o rastro de um barco será diferente se estiver a navegar pela água ou pelo mel," disse Charlie Conroy, professor na Universidade de Harvard e astrónomo do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian, coautor do estudo. "Neste caso, as propriedades do rastro são determinadas pela teoria da matéria escura que aplicarmos."

Conroy liderou a equipa que mapeou as posições de mais de 1300 estrelas no halo. O desafio surgiu ao tentar medir a distância exata da Terra a uma grande parte dessas estrelas: muitas vezes é impossível descobrir se uma estrela é fraca e próxima ou brilhante e distante. A equipa usou dados da missão Gaia da ESA, que fornece a localização de muitas estrelas no céu, mas não pode medir distâncias até às estrelas nas regiões externas da Via Láctea.

Depois de identificar estrelas provavelmente localizadas no halo (porque obviamente não estavam dentro da nossa Galáxia ou da GNM), a equipa procurou estrelas pertencentes a uma classe de estrelas gigantes com uma "assinatura" de luz específica detetável pelo NEOWISE. O conhecimento das propriedades básicas das estrelas selecionadas permitiu à equipa descobrir a sua distância à Terra e criar o novo mapa. Este mapeia uma região que começa a cerca de 200.000 anos-luz do centro da Via Láctea, ou onde o rastro da GNM está previsto começar, e estende-se aproximadamente 125.000 anos-luz para lá dessa zona.

Conroy e colegas foram inspirados a caçar o rastro da GNM depois de ficarem a saber de uma equipa de astrofísicos da Universidade do Arizona, em Tucson, EUA, que faz modelos de computador que preveem o aspeto da matéria escura no halo galáctico. Os dois grupos trabalharam juntos no novo estudo.

Um modelo da equipa do Arizona, incluído no novo estudo, previu a estrutura geral e a localização específica do rastro estelar revelado no novo mapa. Assim que os dados confirmaram que o modelo estava correto, a equipa pôde confirmar o que outras investigações também sugeriram: que a GNM está provavelmente na sua primeira órbita em torno da Via Láctea. Se a galáxia anã já tivesse concluído várias órbitas, a forma e a localização do rastro seriam significativamente diferentes do que foi observado. Os astrónomos pensam que a GNM se formou no mesmo ambiente que a Via Láctea e outra galáxia próxima, M31, e que está perto de completar uma longa primeira órbita em torno da nossa Galáxia (cerca de 13 mil milhões de anos). A sua próxima órbita será muito mais pequena devido à sua interação com a Via Láctea.

"A confirmação da nossa previsão teórica com dados observacionais diz-nos que a nossa compreensão da interação entre estas duas galáxias, incluindo a matéria escura, está no caminho certo," disse Nicolás Garavito-Camargo, estudante de doutoramento na Universidade do Arizona, que liderou os trabalhos do modelo usado no artigo científico.

O novo mapa também fornece aos astrónomos uma oportunidade rara de testar as propriedades da matéria escura (a água ou o mel imaginários) na nossa própria Galáxia. No novo estudo, Garavito-Camargo e colegas usaram uma teoria popular da matéria escura chamada matéria escura fria que se ajusta relativamente bem ao mapa estelar observado. Agora, a equipa da Universidade do Arizona está a executar simulações que usam diferentes teorias da matéria escura para ver qual delas corresponde ao rastro estelar observado.

"É um conjunto realmente especial de circunstâncias que se juntaram para criar este cenário que nos permite testar as nossas teorias da matéria escura," disse Gurtina Besla, coautora do estudo e professora associada na Universidade do Arizona. "Mas só podemos realizar este teste com a combinação deste novo mapa e das simulações de matéria escura que construímos."

Lançada em 2009, a nave espacial WISE foi colocada em hibernação em 2011 após completar a sua missão principal. Em setembro de 2013, a NASA reativou-a com o objetivo principal de rastrear objetos próximos da Terra, e a missão e espaçonave mudaram de nome para NEOWISE.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Simulação da matéria escura no halo da Via Láctea (JPL via YouTube)

 


Saiba mais

Notícias relacionadas:
PHYSORG
tvi24
Observador

Via Láctea:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia
SEDS

Grande Nuvem de Magalhães:
Wikipedia
SEDS

Matéria escura:
Wikipedia
Matéria escura fria (Wikipedia)

WISE:
Wikipedia
NEOWISE (NASA)
U. Berkeley

Gaia:
ESA
ESA - 2
Gaia/ESA
Programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia
EDR3 do Gaia
SPACEFLIGHT101
Wikipedia

 
   
Descoberto "O Unicórnio", o buraco negro mais próximo da Terra e um dos mais pequenos conhecidos

Os cientistas descobriram um dos buracos negros mais pequenos de que há registo - e o mais próximo da Terra encontrado até hoje.

Os investigadores apelidaram-no de "O Unicórnio", em parte porque é, até agora, único e em parte porque foi encontrado na direção da constelação de Unicórnio. As descobertas foram publicadas dia 21 de abril na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Quando olhámos para os dados, este buraco negro - O Unicórnio - simplesmente saltou à vista," disse o autor principal Tharindu Jayasinghe, estudante de doutoramento em astronomia na Universidade Estatal do Ohio.

 
Impressão de artista do buraco negro "O Unicórnio" e da sua estrela gigante vermelha companheira. O bojo na gigante vermelha, provocado pela força de maré do buraco negro, está exagerado para efeitos de ilustração. Os tamanhos não estão à escala.
Crédito: Lauren Fanfer
 

O Unicórnio tem cerca de três vezes a massa do nosso Sol - minúsculo para um buraco negro. Até à data foram encontrados muito poucos buracos negros desta massa. Este fica a 1500 anos-luz da Terra, ainda dentro da Via Láctea. E, até Jayasinghe começar a analisá-lo, estava essencialmente escondido à vista de todos.

O buraco negro parece ser companheiro de uma estrela gigante vermelha, o que significa que os dois objetos estão ligados pela gravidade. Os cientistas não conseguem ver o buraco negro - estes são, por definição, negros, não apenas visualmente, mas até para as ferramentas que os astrónomos usam para medir a luz ótica e outros comprimentos de onda.

Mas, neste caso, podem observar a estrela companheira do buraco negro. Essa estrela foi bem documentada por sistemas telescópicos como o KELT, gerido pela Universidade do Ohio; ASAS, o precursor do ASAS-SN, que agora é gerido também pela mesma universidade, e pelo TESS, um satélite da NASA que procura planetas para lá do nosso Sistema Solar. Os dados da estrela já estavam amplamente disponíveis, mas ainda não haviam sido analisados desta forma.

Quando Jayasinghe e outros investigadores analisaram os dados, notaram que algo que não conseguiam ver parecia estar a orbitar a gigante vermelha, fazendo com que a luz desta estrela mudasse de intensidade e aparência em vários pontos da sua órbita.

Algo, perceberam, estava a puxar a gigante vermelha e a mudar a sua forma. Esse efeito de atração, chamado de perturbação de marés, fornece aos astrónomos um sinal de que algo está a afetar a estrela. Uma opção era um buraco negro, mas teria que ser pequeno - menos de cinco vezes a massa do nosso Sol, caindo numa gama de tamanhos que os astrónomos chamam de "lacuna de massa". Apenas recentemente é que os astrónomos consideraram como possibilidade a existência de buracos negros com esta massa.

"Quando olhamos de maneira diferente, que é o que estamos a fazer, encontramos coisas diferentes," disse Kris Stanek, coautor do estudo, professor de astronomia da Universidade Estatal do Ohio. "Tharindu observou esta coisa que tantas outras pessoas já tinham observado e, em vez de descartar a possibilidade de que pudesse ser um buraco negro, disse, 'Bem, e se fosse mesmo um buraco negro?'"

Esta perturbação de marés é produzida pela força de maré de um companheiro invisível - um buraco negro.

"Assim como a gravidade da Lua distorce os oceanos da Terra, fazendo com que os mares criem um bojo na direção da Lua e na direção oposta, produzindo marés altas, o buraco negro distorce a estrela para uma forma de bola de rugby com um eixo mais longo do que o outro," disse Todd Thompson, coautor do estudo, presidente do departamento de astronomia da mesma instituição de ensino norte-americana. "A explicação mais simples é que é um buraco negro - e, neste caso, a explicação mais simples é a mais provável."

A velocidade da gigante vermelha, o período orbital e o modo como a força de maré distorceu a gigante vermelha, disse-lhes a massa do buraco negro, levando-os a concluir que este buraco negro tinha cerca de três vezes a massa do Sol.

Há já aproximadamente uma década que os astrónomos e os astrofísicos se perguntam se não estavam a encontrar estes buracos negros porque os sistemas e abordagens usados não eram sofisticados o suficiente para os encontrar. Ou, alternativamente, que simplesmente não existiam?

Então, há cerca de 18 meses, muitos dos membros desta equipa de investigação, liderados por Thompson, publicaram um artigo científico na revista Science, fornecendo fortes evidências da existência deste tipo de buracos negros. Esta descoberta motivou Jayasinghe e outros, tanto na mesma universidade como por todo o mundo, a procurar seriamente buracos negros mais pequenos. E essa avaliação levou-os ao Unicórnio.

Encontrar e estudar buracos negros e estrelas de neutrões na nossa Galáxia é crucial para os cientistas que estudam o espaço, porque diz-lhes mais sobre o modo como as estrelas se formam e morrem.

Mas encontrar e estudar buracos negros é, quase por definição, difícil: os buracos negros individuais não emitem o mesmo tipo de radiação que outros objetos emitem no espaço. São, para os equipamentos científicos, electromagneticamente silenciosos e invisíveis. A maioria dos buracos negros conhecidos foi descoberta porque interagiu com uma estrela companheira, que criou muitos raios-X - e esses raios-X são visíveis para os astrónomos.

Nos últimos anos foram lançadas mais experiências em larga escala para tentar localizar buracos negros pequenos, e Thompson disse que futuramente espera ver a descoberta de mais buracos negros na "lacuna de massa".

"Eu penso que o campo está a avançar nesta direção, para realmente mapear quantos buracos negros de baixa massa, de massa intermédia e quantos buracos negros de massa elevada existem, porque de cada vez que encontramos um, dá-nos uma pista sobre as estrelas que colapsam, as que explodem e as que ficam no meio," disse.

// Universidade Estatal do Ohio (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

 


Saiba mais

Notícias relacionadas:
SPACE.com
science alert
PHYSORG

Buracos negros:
Wikipedia
Buraco negro de massa estelar (Wikipedia)

Telescópios KELT:
Página principal
Wikipedia

ASAS-SN:
Página oficial (Universidade Estatal do Ohio) 
Wikipedia

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite):
NASA
NASA/Goddard
Programa de Investigadores do TESS (HEASARC da NASA)
MAST (Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais)
Exoplanetas descobertos pelo TESS (NASA Exoplanet Archive)
Wikipedia

 
   
Telescópio Espacial Nancy Grace Roman vai encontrar buracos negros solitários

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA vai fornecer uma janela sem precedentes para o Universo infravermelho quando for lançado em meados desta década de 2020. Um dos levantamentos planeados vai utilizar uma peculiaridade da gravidade para revelar milhares de novos planetas para lá do nosso Sistema Solar. O mesmo levantamento também fornecerá a melhor oportunidade até à data de detetar definitivamente pequenos buracos negros solitários. Formados quando uma estrela com mais de 20 vezes a massa do Sol esgota o seu combustível nuclear no núcleo e colapsa sob o seu próprio peso, estes objetos são conhecidos como buracos negros de massa estelar.

Os buracos negros têm uma gravidade tão poderosa que nem mesmo a luz consegue escapar às suas garras. Como são invisíveis, só podemos encontrar buracos negros indiretamente, observando como afetam os seus arredores. Os buracos negros supermassivos encontrados nos centros das galáxias, que contêm milhões de vezes a massa do Sol, perturbam as órbitas de estrelas próximas e ocasionalmente dilaceram-nas com consequências visíveis.

Mas os astrónomos pensam que a grande maioria dos buracos negros de massa estelar, que são muito mais leves, não têm nada em seu redor que nos possa alertar da sua presença. O Roman vai encontrar planetas por toda a nossa Galáxia observando como a sua gravidade distorce luz estelar distante e, dado que os buracos negros de massa estelar produzem os mesmos efeitos, a missão também deverá ser capaz de os encontrar.

 
Esta ilustração mostra o conceito de microlente gravitacional com um buraco negro. Quando um buraco negro passa quase em frente de uma estrela mais distante, pode agir como lente que amplia a luz estelar.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/CIB
 

"Os astrónomos identificaram até agora cerca de 20 buracos negros de massa estelar na Via Láctea, mas todos eles têm uma companheira que podemos ver," disse Kailash Sahu, astrónomo do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. "Muitos cientistas, onde me incluo, passaram anos a tentar encontrar buracos negros solitários usando outros telescópios. É empolgante que com o Roman isto finalmente será possível."

Fazendo um buraco negro

As estrelas parecem faróis eternos, mas cada uma nasce com um reservatório limitado de combustível. As estrelas passam a maior parte das suas vidas transformando, nos seus centros, hidrogénio em hélio, o que cria uma enorme quantidade de energia. Este processo, conhecido como fusão nuclear, é como uma explosão controlada - um jogo da corda entre a pressão externa e a gravidade.

Mas à medida que o combustível de uma estrela se esgota e a fusão desacelera, a gravidade assume o controlo e o núcleo da estrela contrai-se. Esta pressão interna aquece o núcleo e desencadeia uma nova ronda de fusão, que produz tanta energia que as camadas externas da estrela se expandem. A estrela incha, a sua superfície arrefece e torna-se numa gigante vermelha ou supergigante.

O tipo de "cadáver" estelar que em última análise é deixado para trás depende da massa da estrela. Quando uma estrela parecida com o Sol fica sem combustível, ela eventualmente ejeta as suas camadas externas e apenas permanece um pequeno núcleo quente chamado anã branca. A anã branca desaparecerá com o tempo, como as brasas de uma fogueira. O nosso Sol tem cerca de cinco mil milhões de anos de combustível restante.

Estrelas mais massivas são mais quentes, de modo que gastam o seu combustível mais depressa. Acima das oito massas solares, a maioria das estrelas está condenada a morrer em explosões cataclísmicas chamadas supernovas antes de se tornarem buracos negros. Nas massas mais elevadas, as estrelas podem "saltar" a explosão e colapsar diretamente em buracos negros.

Os núcleos destas estrelas massivas colapsam até que os seus protões e eletrões se esmaguem para formar neutrões. Se o núcleo remanescente tiver menos que aproximadamente três massas solares, o colapso pára, deixando para trás uma estrela de neutrões. Para núcleos remanescentes maiores, até mesmo os neutrões não conseguem suportar a pressão e o colapso continua para formar um buraco negro.

Milhões de estrelas massivas já passaram por este processo e agora escondem-se por toda a Galáxia como buracos negros. Os astrónomos pensam que devem existir cerca de 100 milhões de buracos negros de massa estelar na nossa Via Láctea, mas só temos sido capazes de os encontrar quando afetam visivelmente os seus arredores. Os astrónomos podem inferir a presença de um buraco negro quando discos de acreção quentes e brilhantes se formam à sua volta, ou quando avistam estrelas em órbita de um objeto massivo, mas invisível.

"O Roman vai revolucionar a nossa busca por buracos negros porque vai ajudar-nos a encontrá-los mesmo quando não há nada por perto," disse Sahu. "A Galáxia deverá estar repleta destes objetos."

Vendo o invisível

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman vai usar uma técnica chamada microlente gravitacional para descobrir planetas para lá do nosso Sistema Solar. Quando um objeto massivo, como uma estrela, passa em frente de uma outra estrela mais distante, a partir do nosso ponto de vista, a luz da mais distante curva-se enquanto viaja através do espaço-tempo distorcido em torno da mais próxima.

O resultado é que a estrela mais próxima atua como uma lente natural, ampliando a luz da estrela de fundo. Os planetas em órbita de uma estrela podem produzir um efeito semelhante a uma escala mais pequena.

Além de fazer com que uma estrela de fundo aumente de brilho, um objeto mais massivo que atua como lente pode curvar o espaço-tempo e alterar visivelmente a localização aparente da estrela distante no céu. Esta mudança de posição, chamada microlente astrométrica, é extremamente pequena - apenas cerca de um milissegundo de arco. Isto é como distinguir um movimento tão pequeno quanto o tamanho de uma moeda de 20 cêntimos situada em Lisboa, a partir de Beirute, Líbano. Usando a requintada resolução espacial do Roman para detetar um movimento aparente tão pequeno - o sinal revelador de um buraco negro massivo - os astrónomos serão capazes de restringir a massa, a distância e o movimento do buraco negro através da Galáxia.

Os sinais de microlentes são tão raros que os astrónomos precisam de monitorizar centenas de milhões de estrelas por longos períodos para os capturar. Os observatórios devem ser capazes de rastrear a posição e o brilho da estrela de fundo com extrema precisão - algo que só pode ser feito acima da atmosfera da Terra. A posição do Roman no espaço e o seu enorme campo de visão vão fornecer-nos a melhor oportunidade de investigar a população de buracos negros da nossa Galáxia.

"Os buracos negros de massa estelar que descobrimos em sistemas binários têm propriedades estranhas em comparação com o que esperamos," disse Sahu. "Todos têm cerca de 10 vezes mais massa do que o Sol, mas achamos que deveriam abranger uma gama muito mais ampla, entre 3 e 80 massas solares. Ao realizar um censo destes objetos, o Roman vai ajudar-nos a entender mais sobre estes cadáveres estelares."

// NASA (comunicado de imprensa)
// Detetando buracos negros com microlentes gravitacionais (NASA via YouTube)

 


Saiba mais

Buracos negros:
Wikipedia
Buraco negro de massa estelar (Wikipedia)
Buraco negro de massa intermédia (Wikipedia)
Buraco negro supermassivo (Wikipedia)

Microlentes gravitacionais:
Wikipedia

RST ([Nancy Grace] Roman Space Telescope, anteriormente WFIRST):
NASA
Wikipedia
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Álbum de fotografias - Dentro da Nebulosa da Chama
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: NASAJPL-CaltechArquivo Científico Infravermelho do IPAC - Processamento: Amal Biju
 
A Nebulosa da Chama destaca-se em imagens óticas das regiões de formação estelar, empoeiradas e povoadas, situada na direção da Cintura de Orionte e da sua estrela mais a este, Alnitak, a uns meros 1400 anos-luz de distância. Alnitak é a estrela brilhante na orla direita desta imagem infravermelha obtida pelo Telescópio Espacial Spitzer. Com aproximadamente 15 anos-luz de diâmetro, esta vista infravermelha leva-nos para dentro do gás brilhante e das nuvens de poeira da nebulosa. Revela muitas estrelas do enxame recém-formado e incorporado, NGC 2024, concentrado perto do centro. As estrelas de NGC 2024 variam entre 200.000 e 1,5 milhões de anos. Na verdade, os dados indicam que as estrelas mais jovens estão concentradas perto do meio do enxame da Nebulosa da Chama. Isto é o oposto dos modelos mais simples de formação estelar para um berçário estelar que prevê que a formação de estrelas comece no centro mais denso de uma nuvem molecular. O resultado requer um modelo mais complexo para a formação estelar dentro da Nebulosa da Chama.
 
   
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