Programa em atualização
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Efemérides
Dia 19/07: 200.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1846 nascia Edward Pickering, espectroscopista americano pioneiro e diretor do Observatório da Universidade de Harvard entre 1876 e 1919.
Esta foi a era da introdução da fotografia na Astronomia e a coleção de chapas fotográficas iniciada durante o tempo de Pickering é ainda uma valiosa fonte de dados.
Em 1912, um meteorito com uma massa estimada de 190 kg explode sobre a cidade de Holbrook, no estado norte-americano do Arizona, provocando a queda de aproximadamente 16.000 fragmentos de detritos.
Em 1985, o Presidente George H. W. Bush decide mandar pela primeira vez um professor para o espaço. A professora Christa McAuliffe seria a primeira a bordo do vaivém espacial Challenger na missão STS-51-L, que a 28 de janeiro de 1986 explodiria 73 segundos após o lançamento. Observações: E se em vez de um Triângulo de Verão, tivéssemos um Quadrilátero de Verão? A acrescentar ao asterismo que tão bem conhecemos, estaria a estrela Rasalhague, a cabeça de Ofíuco.
Primeiro, identifique o Triângulo. Vire-se para este depois do anoitecer e olhe alto para Vega. A dois punhos à distância do braço esticado para baixo e para a esquerda está Deneb. A três ou quatro punhos para baixo e para a esquerda de Vega está Altair.
A seguir, Rasalhague. Ainda virado(a) para este, está a três punhos à distância do braço esticado para a direita de Vega e três punhos para cima e para a direita de Altair.
Claro, a estrela tem magnitude 2, sendo menos brilhante que as três estrelas do Triângulo. Mas se a incluirmos ficamos com um equilátero grande e achatado.
Dia 20/07: 201.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1969 os primeiros humanos aterram na Lua: a missão Apollo 11 com os astronautas Neil Armstrong e Edwin Aldrin.
A maioria das pessoas não sabe que as famosas palavras de Armstrong eram para ser: "Um pequeno passo para um homem. Um grande salto para a Humanidade."
Em 1976 a sonda Viking 1 aterra em Marte e são tiradas as primeiras imagens da sua superfície.
Em 1994, o fragmento Q1 do Cometa Shoemaker-Levy 9 atinge Júpiter.
Em 1999 a sonda Liberty Bell 7 do programa Mercúrio era retirada do Oceano Atlântico.
Em 2009, cientistas encontram evidências de outro objeto que bombardeou Júpiter, exatamente 15 anos após os primeiros impactos do cometa Shoemaker-Levy 9. Observações: Lua em Quarto Minguante, pelas 15:19.
Se tiver acesso a um céu escuro o suficiente, a Via Láctea forma um arco magnífico, alto pelo céu a este após o anoitecer. Vai desde Cassiopeia a norte-nordeste, subindo por Cisne e pelo Triângulo de Verão altos a este, e desce pelo "bule de chá" de Sagitário e pela cauda de Escorpião a sul.
Dia 21/07: 202.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1620, nascia Jean Picard, astrónomo francês, o primeiro a medir o raio da Terra com um grau de precisão razoável (6328,9 km, 0,44% mais pequeno que o valor moderno).
Em 1961, Gus Grissom, pilotando a cápsula Liberty Bell 7 da Mercury 4, torna-se o segundo americano a entrar em órbita à volta da Terra.
Em 1969, Neil Armstrong e Edwin "Buzz" Aldrin tornam-se nos primeiros humanos a andar na Lua, durante a missão Apollo 11 (20 de julho na América do Norte).
No mesmo dia, a sonda soviética Luna 15 colide com a superfície da Lua ao tentar aterrar.
Em 1973 era lançada a sonda soviética Mars 4. Alcança Marte em fevereiro de 1974. No entanto, a sonda falha a entrada em órbita. Mesmo assim, consegue enviar alguns dados e imagens.
Em 2011, termina o programa do Vaivém Espacial da NASA, com a aterragem do vaivém Atlantis durante a missão STS-135. Observações: Julho é o mês de Escorpião: esta constelação brilha mais alto a sul após o anoitecer por estas noites. A sua estrela mais brilhante é a alaranjada Antares. Outras estrelas mais esbranquiçadas da secção superior de Escorpião estão perto de Antares e para cima e para a sua direita. O resto de Escorpião está para baixo e depois para a esquerda.
Três estrelas para a direita de Antares formam uma linha mais ou menos vertical: assinalam a cabeça de Escorpião. De cima para baixo, são Beta, Delta e a mais ténue Pi Scorpii.
Delta Sco, a do meio, é a mais brilhante das três. É uma variável irregular, uma subgigante azul com rápida rotação que liberta gás luminoso do seu equador. Também tem uma companheira mais pequena em órbita que parece desencadear atividade em intervalos de 10,5 anos. Assumida estável durante séculos, Delta duplicou inesperadamente de brilho em julho de 2000 e tem permanecido quase tão brilhante, com flutuações, durante os anos seguintes. Os astrónomos estão à espera de ver se qualquer destes dias mostra nova atividade, à medida que a companheira faz a sua terceira passagem pela estrela primária desde 2000. Delta Sco tem magnitude ~1,9, basicamente a mesma dos últimos 11 anos.
"Polícia de buracos negros" descobre buraco negro inativo fora da nossa Galáxia
Uma equipa internacional de investigadores, conhecidos por refutarem várias supostas descobertas de buracos negros, descobriram um buraco negro de massa estelar na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da nossa. "Pela primeira vez, a nossa equipa juntou-se para relatar a descoberta de um buraco negro, em vez de ser para refutar um," disse o líder do estudo Tomer Shenar. Além disso, a equipa descobriu também que a estrela que deu origem a este buraco negro desapareceu sem deixar traços de uma explosão poderosa. A descoberta foi feita graças a seis anos de observações obtidas com o VLT (Very Large Telescope) do Observatório Europeu do Sul (ESO).
Esta imagem artística mostra como é que seria muito provavelmente o sistema binário VFTS 243 se o estivéssemos a observar de perto. O sistema, que se situa na Nebulosa da Tarântula na Grande Nuvem de Magalhães, é composto por uma estrela azul quente com 25 vezes a massa do Sol e um buraco negro, que tem pelo menos nove massas solares. O tamanho das duas componentes do binário não estão à escala: na realidade, a estrela azul é cerca de 200.000 vezes maior que o buraco negro.
Note que o efeito de "lente" que se vê em torno do buraco negro apenas tem um objetivo ilustrativo, fazendo com que o objeto escuro se torne mais proeminente na imagem. A inclinação do sistema faz com que não consigamos ver o buraco negro a eclipsar a estrela, quando observado a partir da Terra.
Crédito: ESO/L. Calçada
"Conseguimos identificar uma 'agulha num palheiro'", disse Shenar que começou o estudo na KU Leuven na Bélgica e é agora bolseiro Marie-Curie na Universidade de Amesterdão, Países Baixos. Apesar de terem sido propostos outros candidatos a buracos negros similares, a equipa afirma que este é o primeiro buraco negro estelar "inativo" a ser detetado fora da nossa Galáxia sem qualquer ambiguidade.
Os buracos negros de massa estelar formam-se quando estrelas massivas chegam ao fim das suas vidas e colapsam sob a sua própria gravidade. Num binário, um sistema de duas estrelas que rodam em torno uma da outra, este processo dá origem a um buraco negro em órbita com uma estrela companheira luminosa. Diz-se que um buraco negro está inativo se não emite altos níveis de raios-X, sendo esta precisamente a maneira como tais buracos negros são tipicamente detetados. "É impressionante não conhecermos quase nenhuns buracos negros inativos, dado o quão vulgares os astrónomos acreditam que sejam," explica o coautor do estudo Pablo Marchant da KU Leuven. O buraco negro agora descoberto tem, pelo menos, nove vezes a massa do nosso Sol e orbita uma estrela azul quente com 25 vezes a massa solar.
Os buracos negros inativos são particularmente difíceis de detetar uma vez que não interagem muito com o meio que os rodeia. "Já há mais de dois anos que andamos à procura destes sistemas binários com buracos negros," diz a coautora do trabalho Julia Bodensteiner, bolseira do ESO na Alemanha. "Fiquei muito entusiasmada quando soube de VFTS 243, que é, na minha opinião, o candidato mais convincente encontrado até à data."
Para encontrar VFTS 243, a equipa observou quase 1000 estrelas massivas na região da Nebulosa da Tarântula, situada na Grande Nuvem de Magalhães, procurando aquelas que podiam ter buracos negros como companheiros. Identificar estes companheiros como sendo buracos negros é extremamente difícil, já que existem muitas outras alternativas.
"Como investigador que tem refutado potenciais buracos negros nos últimos anos, confesso que me senti extremamente cético relativamente a esta descoberta," disse Shenar. Este ceticismo era partilhado pelo coautor Kareem El-Badry do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian nos EUA, a quem Shenar chama o "destruidor de buracos negros". "Quando Tomer me pediu para verificar estes resultados, eu estava com bastantes dúvidas. No entanto, não consegui encontrar nenhuma explicação plausível para os dados sem envolver um buraco negro," explica El-Badry.
A descoberta também deu à equipa uma visão única dos processos que acompanham a formação dos buracos negros. Os astrónomos acreditam que um buraco negro de massa estelar se forma quando o núcleo de uma estrela massiva moribunda colapsa, mas não sabem bem se este evento se faz acompanhar de uma violenta explosão de supernova.
"A estrela que deu origem ao buraco negro observado em VFTS 243 parece ter colapsado completamente sem sinal algum de uma explosão anterior," explica Shenar. "Evidências deste cenário de 'colapso direto' têm vindo a aparecer recentemente, mas agora o nosso estudo mostra uma das indicações mais diretas deste fenómeno. Isto tem implicações enormes para a origem da fusão de buracos negros no cosmos."
O buraco negro em VFTS 243 foi encontrado com o auxílio de seis anos de observações da Nebulosa da Tarântula obtidas com o instrumento FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) montado no VLT do ESO.
Apesar da alcunha "polícia de buracos negros", a equipa encoraja o escrutínio ativo deste resultado e espera que o seu trabalho, publicado ontem na revista Nature Astronomy, permita a descoberta de outros buracos negros de massa estelar em órbita de estrelas massivas, milhares dos quais se prevêem que existam na Via Láctea e nas Nuvens de Magalhães.
"Claro que estou à espera que outros investigadores desta área verifiquem a nossa análise cuidadosamente e tentem encontrar modelos alternativos," conclui El-Badry. "Este é um projeto muito interessante para se estar envolvido."
Astrónomos detetam um "batimento cardíaco" de rádio a milhares de milhões de anos-luz da Terra
Astrónomos de universidades dos EUA e do Canadá detetaram um estranho e persistente sinal de rádio de uma galáxia longínqua que parece estar a piscar com surpreendente regularidade.
O sinal está classificado como um FRB ("fast radio burst", português para "rajada rápida de rádio") - uma explosão intensamente forte de ondas de rádio de origem astrofísica desconhecida, que tipicamente dura no máximo alguns milissegundos. Contudo, este novo sinal persistiu por até três segundos, cerca de 1000 vezes mais do que o FRB médio. Dentro desta janela, a equipa detetou explosões de ondas de rádio que se repetem a cada 0,2 segundos num padrão periódico claro, semelhante a um coração palpitante.
Os investigadores rotularam o sinal de FRB 20191221A e é atualmente o FRB mais longo, com o padrão periódico mais claro, detetado até à data.
Utilizando o grande radiotelescópio CHIME, os astrónomos detetaram um sinal de rádio persistente de uma galáxia distante que parece piscar com uma regularidade surpreendente.
Crédito: CHIME; fundo editado pelo MIT
A fonte do sinal encontra-se numa galáxia distante, a vários milhares de milhões de anos-luz da Terra. Exatamente o que essa fonte pode ser permanece um mistério, embora os astrónomos suspeitem que o sinal possa emanar de um pulsar de rádio ou de um magnetar, ambos tipos de estrelas de neutrões - núcleos colapsados de estrelas gigantes, extremamente densos e com rápida rotação.
"Não há muitas coisas no Universo que emitam sinais estritamente periódicos", diz Daniele Michilli, pós-doc do Instituto Kavli para Astrofísica e Investigação Espacial do MIT (Massachusetts Institute of Technology). "Exemplos que conhecemos na nossa própria Galáxia são os pulsares de rádio e magnetares, que giram e produzem uma emissão de feixes semelhantes a um farol. E pensamos que este novo sinal poderia ser um magnetar ou um pulsar em esteroides".
A equipa espera detetar mais sinais periódicos provenientes desta fonte, que poderiam então ser utilizados como um relógio astrofísico. Por exemplo, a frequência das explosões, e como estas mudam à medida que a fonte se afasta da Terra, poderia ser utilizada para medir a velocidade a que o Universo se está a expandir.
"Boom, boom, boom"
Desde que o primeiro FRB foi descoberto em 2007, centenas de flashes de rádio semelhantes foram detetados em todo o Universo, mais recentemente pelo CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), um radiotelescópio interferométrico que consiste em quatro grandes refletores parabólicos que está localizado no DRAO (Dominion Radio Astrophysical Observatory), Colúmbia Britânica, Canadá.
O CHIME observa continuamente o céu enquanto a Terra gira e foi concebido para captar ondas de rádio emitidas pelo hidrogénio nas fases mais precoces do Universo. O telescópio também é sensível a rajadas rápidas de rádio e, desde que começou a observar o céu em 2018, o CHIME detetou centenas de FRBs que emanam de diferentes partes do céu.
A grande maioria dos FRBs observados até à data são de um só impulso - explosões ultrabrilhantes de ondas de rádio que duram alguns milissegundos antes de desaparecerem. Recentemente, os investigadores descobriram os primeiros FRBs periódicos que pareciam emitir um padrão regular de ondas de rádio. Este sinal consistia de uma janela de quatro dias de explosões aleatórias que depois se repetiam a cada 16 dias. Este ciclo de 16 horas indicava um padrão periódico de atividade, embora o sinal das rajadas de rádio fosse aleatório em vez de periódico.
No dia 21 de dezembro de 2019, o CHIME captou um sinal de um potencial FRB, o que chamou imediatamente a atenção de Michilli, que estava a analisar os dados recebidos.
"Foi invulgar", recorda-se. "Não só foi muito longo, durando cerca de três segundos, como houve picos periódicos que foram notavelmente precisos, emitindo a cada fração de segundo - boom, boom, boom - como um batimento cardíaco. Esta é a primeira vez que o próprio sinal é periódico".
Rajadas brilhantes
Ao analisar o padrão das explosões do FRB 20191221A, Michilli e colegas encontraram semelhanças com as emissões de pulsares de rádio e magnetares na nossa própria Galáxia. Os pulsares de rádio são estrelas de neutrões que emitem feixes de ondas de rádio, parecendo pulsar à medida que a estrela gira, enquanto uma emissão semelhante é produzida por magnetares devido aos seus campos magnéticos extremos.
A grande diferença entre o novo sinal e as emissões de rádio dos nossos próprios pulsares e magnetares galácticos é que FRB 20191221A parece ser mais de um milhão de vezes mais brilhante. Michilli diz que os flashes luminosos podem ter origem num distante pulsar de rádio ou magnetar que normalmente é menos brilhante à medida que gira e por alguma razão desconhecida ejetou um "comboio" de rajadas brilhantes, numa rara janela de três segundos que o CHIME estava, felizmente, posicionado para apanhar.
"O CHIME detetou agora muitos FRBs com propriedades diferentes", diz Michilli. "Já vimos alguns que vivem dentro de nuvens muito turbulentas, enquanto outros parecem estar em ambientes limpos. Das propriedades deste novo sinal, podemos dizer que à volta desta fonte, há uma nuvem de plasma que deve ser extremamente turbulenta".
Os astrónomos esperam apanhar rajadas adicionais do periódico FRB 20191221A, que podem ajudar a refinar a sua compreensão da sua fonte e das estrelas de neutrões em geral.
"Esta deteção levanta a questão do que poderia causar este sinal extremo que nunca vimos antes e de como podemos usar este sinal para estudar o Universo", diz Michilli. "Os telescópios futuros prometem descobrir milhares de FRBs por mês e nessa altura poderemos encontrar muitos mais destes sinais periódicos".
Altamente energéticos e difíceis de detetar, os neutrinos viajam milhares de milhões de anos-luz antes de chegarem ao nosso planeta. Embora se saiba que estas partículas elementares provêm das profundezas do nosso Universo, a sua origem precisa é ainda desconhecida. Uma equipa internacional de investigação, liderada pela Universidade de Würzburgo e pela Universidade de Genebra, está a lançar luz sobre um aspeto deste mistério: pensa-se que os neutrinos nascem em blazares, núcleos galácticos alimentados por buracos negros supermassivos. Estes resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.
Ilustração de um blazar acelerando raios cósmicos, neutrinos e fotões até energias altas.
Crédito: Benjamin Amend
A atmosfera da Terra é continuamente bombardeada por raios cósmicos. Estes consistem em partículas eletricamente carregadas de energias até 1020 eletrões-volt. Isto é um milhão de vezes mais do que a energia obtida no acelerador de partículas mais poderoso do mundo, o LHC (Large Hadron Collider) perto de Genebra. As partículas extremamente energéticas vêm do espaço exterior profundo, já viajaram milhares de milhões de anos-luz. De onde são originárias, o que as dispara para o Universo com uma força tão tremenda? Estas questões há mais de um século que são dos maiores desafios da astrofísica.
Os locais de nascimento dos raios cósmicos produzem neutrinos. Os neutrinos são partículas neutras difíceis de detetar. Quase não têm massa e dificilmente interagem com a matéria. Percorrem o Universo e podem viajar através de galáxias, planetas e do corpo humano quase sem deixar rasto. "Os neutrinos astrofísicos são produzidos exclusivamente em processos que envolvem a aceleração dos raios cósmicos", explica a professora de astrofísica Sara Buson da Universidade de Würzburgo na Baviera, Alemanha. É precisamente isto que faz destes neutrinos mensageiros únicos, abrindo o caminho para identificar fontes de raios cósmicos.
Um passo em frente num debate controverso
Apesar da vasta quantidade de dados recolhidos pelos astrofísicos, a associação de neutrinos altamente energéticos com as fontes astrofísicas de onde são originários tem sido um problema por resolver durante anos. Sara Buson sempre o considerou um grande desafio. Foi em 2017 que a investigadora e colaboradores trouxeram pela primeira vez um blazar (TXS 0506+056) para a discussão como uma suposta fonte de neutrinos na revista Science. Os blazares são núcleos galácticos ativos alimentados por buracos negros supermassivos que emitem muito mais radiação do que toda a sua galáxia. A publicação desencadeou um debate científico sobre se existe realmente uma ligação entre os blazares e os neutrinos altamente energéticos.
Após este primeiro passo encorajador, em junho de 2021 o grupo da professora Buson iniciou um ambicioso projeto de investigação multimensageira com o apoio do Conselho Europeu de Investigação. Isto envolve a análise de vários sinais ("mensageiros", por exemplo, neutrinos) do Universo. O principal objetivo é esclarecer a origem dos neutrinos astrofísicos, possivelmente estabelecendo os blazares como a primeira fonte de neutrinos extragaláticos altamente energéticos com grande certeza.
O projeto está agora a mostrar o seu primeiro sucesso: na revista The Astrophysical Journal Letters, Sara Buson, juntamente com o seu grupo, o antigo pós-doc Raniere de Menezes (Universidade de Würzburgo) e com Andrea Tramacere da Universidade de Genebra, relatam que os blazares podem ser associados com confiança aos neutrinos astrofísicos com um grau de certeza sem precedentes.
Revelando o papel dos blazares
Andrea Tramacere é um dos especialistas em modelação numérica de processos de aceleração e mecanismos de radiação atuando em jatos relativistas - fluxos de matéria acelerada, aproximando-se da velocidade da luz - em particular jatos blazar. "O processo de acreção e a rotação do buraco negro levam à formação de jatos relativistas, onde as partículas são aceleradas e emitem radiação até energias de mil biliões de vezes a da luz visível! A descoberta da ligação entre estes objetos e os raios cósmicos pode ser a 'pedra de Roseta' da astrofísica de alta energia"!
Para chegar a estes resultados, a equipa de investigação utilizou dados de neutrinos do Observatório de Neutrinos IceCube na Antártida - o detetor de neutrinos mais sensível atualmente em funcionamento - e do BZCat, um dos catálogos mais precisos de blazares. "Com estes dados, tivemos de provar que os blazares, cujas posições direcionais coincidiam com as dos neutrinos, não estavam lá por acaso". Para tal, o investigador da Universidade de Genebra desenvolveu um software capaz de estimar o quanto as distribuições destes objetos no céu se assemelham. "Depois de lançar os dados várias vezes, descobrimos que a associação aleatória só pode exceder a dos dados reais uma vez num milhão de tentativas! Isto é uma forte evidência de que as nossas associações estão corretas".
Apesar deste sucesso, a equipa de investigação pensa que esta primeira amostra de objetos é apenas a "ponta do iceberg". Este trabalho permitiu-lhes reunir "novas provas observacionais", que é o ingrediente mais importante para construir modelos mais realistas de aceleradores astrofísicos. "O que temos de fazer agora é compreender aqui qual é a principal diferença entre os objetos que emitem neutrinos e os que não o fazem. Isto ajudar-nos-á a compreender até que ponto o ambiente e o acelerador 'falam' um com o outro. Poderemos então descartar alguns modelos, melhorar o poder preditivo de outros e, finalmente, acrescentar mais peças ao eterno puzzle da aceleração dos raios cósmicos"!
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