Programa em atualização
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EFEMÉRIDES
DIA 18/08: 230.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1814 nascia Anders Jonas Angström, físico sueco e um dos fundadores da ciência da espectroscopia.
Em 1868, Pierre Janssen em conjunto com Norman Lockyer observam pela primeira vez hélio no espectro do Sol.
Em 1985 era lançado o Suisei, a segunda missão japonesa a estudar o cometa Halley.
Detetou água cometária, monóxido de carbono e iões de dióxido de carbono. HOJE, NO COSMOS:
Uma finíssima Lua Crescente, muito baixa a oeste, tem como companheira o planeta Marte, situado para a sua esquerda. Tente observar este par com binóculos, mas precisa de um horizonte desimpedido.
DIA 19/08: 231.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1646 nascia John Flamsteed, astrónomo inglês, o primeiro Astrónomo Real. Catalogou mais de 3000 estrelas.
Em 1924 nascia Willard Boyle, físico canadiano que recebeu o prémio Nobel da Física pela invenção do CCD.
Em 1960, os cães espaciais russos Belka ("Esquilo") e Strelka ("Flecha") começaram a orbitar a Terra a bordo do satélite Korabl-Sputnik-2.
Iam também na missão 40 ratos brancos, 2 ratazanas e diversas qualidades de plantas. No dia seguinte todos foram recuperados em perfeitas condições.
Em 1964, lançamento do Syncom 3, o primeiro satélite de comunicações geoestacionário.
Em 1997, lançamento do Agila 2, a partir de Xichang, China. Foi o primeiro satélite de comunicações das Filipinas. HOJE, NO COSMOS:
Repita a observação de ontem e repare que a Lua mudou de posição, está agora mais distante do planeta Marte. Note também que a fase do nosso satélite natural está maior.
DIA 20/08: 232.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1719, nascia Christian Mayer, astrónomo checo, pioneiro no estudo das estrelas binárias.
Em 1975, a NASA lança a sonda Viking 1 para Marte.
Em 1977, a NASA lança a sonda Voyager 2.
As viagens das Voyager até Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno abriram uma nova era de investigações no reino dos gigantes gasosos do nosso Sistema Solar. A missão primária teve a duração de cinco anos e explorou Júpiter e Saturno. No entanto, graças ao sucesso desta fase, os gestores do projeto no JPL enviaram a sonda para Úrano e Neptuno juntamente com um plano para 30 anos que desenharam. Após 40 anos, ainda se encontra em operação científica e a comunicar diariamente com a Terra.
Em 1999, o Telescópio Espacial de Raios-X Chandra, lançado a 23 de julho de 1999, revela características ainda não observadas nos remanescentes de três explosões de supernovas. HOJE, NO COSMOS:
As duas estrelas mais brilhantes do verão são Vega, agora bem por cima das nossas cabeças após o cair da noite, e Arcturo, brilhante a oeste. Desenhe uma linha de Vega até Arcturo. A um-terço do caminho, a linha atravessa Hércules. A dois-terços do caminho, atravessa o ténue semi-círculo de Coroa Boreal com a sua única estrela de brilho modesto, Alphecca ou Gemma.
Vega e a estrela de Hércules que lhe está mais próxima formam um triângulo equilátero com Eltanin para norte: o nariz de Dragão. Eltanin é a estrela mais brilhante da cabeça quadrilátera de Dragão. Como que está a "olhar" para Vega.
DIA 21/08: 233.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1965, lançamento da Gemini 5.
Em 1993, a NASA perdia o contato com a sonda Mars Observer três dias antes da entrada planeada na atmosfera de Marte.
Em 2017, um eclipse solar atravessa os EUA. HOJE, NO COSMOS:
A Lua continua a sua viagem pelo céu noturno. Esta noite encontra-se para a esquerda da estrela mais brilhante da constelação de Virgem, Espiga.
Aproveite também a noite para observar telescopicamente o planeta Saturno que, ao mesmo tempo que
a Lua desce a oeste-sudoeste, o "senhor dos anéis" sobe a este-sudeste.
Astrónomos confirmam que a galáxia de Maisie é uma das mais antigas alguma vez observadas
Observações espetroscópicas revelam que a galáxia de Maisie, cujo nome honra a filha de Steven Finkelstein, foi detetada 390 milhões de anos após o Big Bang. Este facto faz dela uma das quatro primeiras galáxias confirmadas alguma vez observadas.
Crédito: NASA/STScI/CEERS/TACC/Universidade do Texas em Austin/S. Finkelstein/M. Bagley
Graças ao Telescópio Espacial James Webb, os astrónomos que procuram encontrar algumas das galáxias mais antigas jamais vistas confirmaram agora que uma galáxia detetada pela primeira vez no verão passado é, de facto, uma das mais antigas alguma vez encontradas. Os resultados foram publicados na revista Nature.
As observações posteriores à primeira deteção da galáxia de Maisie revelaram que remonta a 390 milhões de anos após o Big Bang. Apesar de não ser tão antiga como a equipa liderada pelo astrónomo Steven Finkelstein, da Universidade do Texas em Austin, estimou no verão passado, é, no entanto, uma das quatro galáxias mais antigas já observadas.
"O que é excitante acerca da galáxia de Maisie é que foi uma das primeiras galáxias distantes identificadas pelo JWST e, desse conjunto, é a primeira a ser confirmada espetroscopicamente", disse Finkelstein, professor de astronomia na Universidade do Texas em Austin, autor do artigo da Nature e investigador principal do CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science Survey). Deu à galáxia o nome da sua filha, pois foi descoberta no dia do seu aniversário.
Ampliação, desde a imagem original obtida pelo JWST, até à imagem individual da galáxia de Maisie.
Crédito: NASA/STScI/CEERS/TACC/S. Finkelstein/M. Bagley/Z. Levay
Esta análise mais recente foi liderada pelo primeiro autor Pablo Arrabal Haro, investigador associado no NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) da NSF (National Science Foundation). Para além de Finkelstein, os coautores da UT Austin são Caitlin Casey, Micaela Bagley, Katherine Chworowsky e Seiji Fujimoto.
A equipa do CEERS está atualmente a avaliar cerca de 10 outras galáxias que podem ser de uma era ainda mais antiga do que a galáxia de Maisie.
Os objetos no espaço não vêm impressos com uma data de fabrico. Para saber quando é que a luz que observamos deixou um objeto, os astrónomos medem o seu desvio para o vermelho, ou seja, a quantidade de cor que foi deslocada devido ao seu movimento para longe de nós. Como vivemos num Universo em expansão, quanto mais recuamos no tempo, maior é o desvio para o vermelho de um objeto.
As estimativas originais dos desvios para o vermelho (e, portanto, do tempo após o Big Bang) baseavam-se na fotometria, o brilho da luz em imagens utilizando um pequeno número de filtros de frequência alargada. Essas estimativas foram feitas usando dados recolhidos pelo CEERS durante o tempo originalmente atribuído para a primeira temporada de observação do telescópio. Para obter uma estimativa mais precisa, a equipa do CEERS solicitou medições de acompanhamento com o instrumento NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph) do JWST, que divide a luz de um objeto em muitas frequências estreitas diferentes para identificar com maior precisão a sua composição química, produção de calor, brilho intrínseco e movimento relativo. De acordo com esta última análise espectroscópica, a galáxia de Maisie encontra-se num desvio para o vermelho de z=11,4.
Este estudo também analisou CEERS-93316, uma galáxia originalmente encontrada nos dados CEERS disponíveis ao público por uma equipa liderada pela Universidade de Edimburgo e que, inicialmente, se estimava ter sido observada 250 milhões de anos após o Big Bang. Numa análise mais aprofundada, a equipa descobriu que CEERS-93316 tem um desvio para o vermelho mais modesto de z=4,9, o que corresponde a cerca de mil milhões de anos após o Big Bang.
Acontece que o gás quente em CEERS-93316 estava a emitir tanta luz em algumas bandas de frequência estreitas associadas ao oxigénio e ao hidrogénio que fazia com que a galáxia parecesse muito mais azul do que realmente era. Esse tom azulado imitava a assinatura que Finkelstein e outros esperavam ver em galáxias muito antigas. Isto deve-se a uma peculiaridade do método fotométrico que acontece apenas para objetos com desvios para o vermelho de cerca de 4,9. Finkelstein diz que isto foi um caso de azar.
"Este foi um caso estranho", disse Finkelstein. "Das muitas dezenas de candidatos com desvios para o vermelho elevados que foram observados espectroscopicamente, este é o único caso em que o verdadeiro desvio para o vermelho é muito inferior ao nosso palpite inicial."
Não só esta galáxia parece anormalmente azul, como também é muito mais brilhante do que os modelos atuais preveem para galáxias que se formaram tão cedo no Universo.
"Teria sido um grande desafio explicar como é que o Universo poderia criar uma galáxia tão massiva tão cedo", disse Finkelstein. "Por isso, penso que este foi sempre o resultado mais provável, porque era tão extremo, tão brilhante, num desvio para o vermelho aparentemente tão elevado".
Utilizando as supernovas para estudar as estranhas propriedades dos neutrinos
Quando as estrelas explodem como supernovas, os neutrinos dos seus núcleos transportam enormes quantidades de energia em todas as direções.
Crédito: Getty Images
Num novo estudo, investigadores deram um passo importante para compreender como as estrelas em explosão podem ajudar a revelar como os neutrinos, misteriosas partículas subatómicas, interagem secretamente entre si.
Os neutrinos, que são das partículas elementares menos bem compreendidas, raramente interagem com a matéria normal e, ao invés, viajam invisivelmente através dela quase à velocidade da luz. Estas partículas fantasmagóricas são mais numerosas do que todos os átomos do Universo e estão sempre a passar inofensivamente pelos nossos corpos, mas devido à sua baixa massa e à ausência de carga elétrica, podem ser incrivelmente difíceis de encontrar e de estudar.
No entanto, num estudo publicado na revista Physical Review Letters, investigadores da Universidade do Estado do Ohio estabeleceram um novo quadro que explica como as supernovas - explosões massivas que anunciam a morte de estrelas em colapso - podem ser utilizadas como ferramentas poderosas para estudar a forma como as autointerações dos neutrinos podem causar vastas alterações cosmológicas no Universo.
"Os neutrinos têm apenas taxas de interação muito pequenas com a matéria típica, pelo que é difícil detetá-los e testar as suas propriedades", disse Po-Wen Chang, autor principal do estudo e estudante de física na mesma universidade. "É por isso que temos de usar a astrofísica e a cosmologia para descobrir fenómenos interessantes sobre eles".
Considerados importantes para a formação do Universo primitivo, os neutrinos continuam a intrigar os cientistas, apesar de se saber que têm origem em várias fontes, como reatores nucleares ou no interior de estrelas moribundas. Mas, calculando a forma como as autointerações afetariam o sinal de neutrinos da Supernova 1987A, a supernova mais próxima observada nos tempos modernos, os investigadores descobriram que, quando os neutrinos interagem entre si, formam um fluido fortemente acoplado que se expande sob a hidrodinâmica relativista - um ramo da física que lida com a forma como os fluxos afetam os objetos sólidos de duas maneiras diferentes.
No caso do chamado "fluxo de explosão", a equipa teoriza que, tal como rebentar um balão altamente pressurizado no vácuo do espaço empurraria a energia para fora, uma explosão produz um fluido de neutrinos que se move em todas as direções. O segundo caso, descrito como um "fluxo de vento", imagina um balão altamente pressurizado com muitos bocais, onde os neutrinos escapam a um ritmo mais constante, semelhante a um jato de vento constante.
Embora a teoria do fluxo de vento seja mais provável de ocorrer na natureza, disse Chang, se o caso da explosão se concretizar, os cientistas poderão ver novas assinaturas observáveis de neutrinos emitidas por supernovas, permitindo uma sensibilidade sem precedentes nas autointerações dos neutrinos.
Uma das razões pelas quais é tão vital compreender estes mecanismos é que se os neutrinos estão a agir como um fluido, isso significa que estão a agir em conjunto, como um coletivo. E se as propriedades dos neutrinos são diferentes como um coletivo do que individualmente, então a física das supernovas também pode sofrer alterações. Mas ainda não se sabe se estas alterações se devem apenas ao caso da explosão ou ao caso do fluxo de vento.
"A dinâmica das supernovas é complicada, mas este resultado é prometedor porque, com a hidrodinâmica relativista, sabemos que há uma bifurcação na compreensão do seu funcionamento atual", disse Chang.
Ainda assim, é necessário fazer mais estudos antes dos cientistas poderem excluir a possibilidade de o caso da explosão ocorrer também no interior das supernovas.
Apesar destas incertezas, o estudo é um grande marco na resposta a uma questão astrofísica com décadas de existência: como é que os neutrinos se dispersam quando são ejetados das supernovas, disse John Beacom, coautor do estudo e professor de física e astronomia. Este estudo descobriu que, no caso da explosão, é possível uma sensibilidade sem precedentes às autointerações dos neutrinos, mesmo com dados esparsos de neutrinos de SN 1987A e pressupostos de análise conservadores.
"Este problema permaneceu praticamente intocado durante 35 anos", disse Beacom. "Por isso, embora não tenhamos conseguido resolver completamente a forma como os neutrinos afetam as supernovas, o que nos entusiasma é o facto de termos conseguido dar um passo em frente substancial."
No futuro, a equipa espera que o seu trabalho seja usado como um trampolim para investigar melhor as autointerações dos neutrinos. No entanto, uma vez que, na Via Láctea, só ocorrem cerca de duas ou três supernovas por século, é provável que os investigadores tenham de esperar décadas para recolher suficientes dados de neutrinos e assim provar as suas ideias.
"Estamos sempre a rezar para que outra supernova galáctica aconteça algures e em breve, mas o melhor que podemos fazer é tentar desenvolver o mais possível o que sabemos antes que aconteça", disse Chang.
Os outros coautores foram Ivan Esteban, Todd Thompson e Christopher M. Hirata, todos da Universidade do Estado do Ohio. Este trabalho foi apoiado pela NSF (National Science Foundation), pela NASA e pela Fundação David & Lucile Packard.
Energia escura pode ser medida através do estudo da nossa galáxia vizinha
Impressão de artista da colisão prevista entre a Via Láctea e a Galáxia de Andrómeda.
Crédito: NASA, ESA, Z. Levay e R. van der Marel, STScI, T. Hallas e A. Mellinger
Os investigadores descobriram uma nova forma de medir a energia escura - a força misteriosa que constitui mais de dois-terços do Universo e é responsável pela sua expansão acelerada - no nosso próprio quintal cósmico.
Os investigadores da Universidade de Cambridge descobriram que pode ser possível detetar e medir a energia escura estudando a Galáxia de Andrómeda, a nossa vizinha que está em rota de colisão lenta com a Via Láctea.
Desde que foi identificada pela primeira vez no final dos anos 90 que os cientistas têm usado galáxias muito distantes para estudar a energia escura, mas ainda não a conseguiram detetar diretamente. No entanto, os investigadores de Cambridge descobriram que, ao estudar a forma como Andrómeda e a Via Láctea se movem uma em direção à outra, tendo em conta a sua massa coletiva, podiam estabelecer um limite superior para o valor da constante cosmológica, que é o modelo mais simples da energia escura. O limite superior que encontraram é cinco vezes superior ao valor da constante cosmológica que pode ser detetado no Universo primitivo.
Embora a técnica esteja ainda numa fase inicial de desenvolvimento, os investigadores afirmam que poderá ser possível detetar a energia escura através do estudo da nossa própria vizinhança cósmica. Os resultados foram apresentados na revista The Astrophysical Journal Letters.
Tudo o que podemos ver no nosso mundo e nos céus - desde pequenos insetos a galáxias gigantescas - constitui apenas cinco por cento do Universo observável. O resto é escuro: os cientistas pensam que cerca de 27% do Universo é constituído por matéria escura, que mantém os objetos unidos, enquanto 68% é energia escura, que afasta os objetos.
"A energia escura é um nome genérico para uma família de modelos que se podem acrescentar à teoria da gravidade de Einstein", disse o primeiro autor, David Benisty, do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica. "A versão mais simples deste modelo é conhecida como a constante cosmológica: uma densidade de energia constante que afasta as galáxias umas das outras".
A constante cosmológica foi temporariamente acrescentada por Einstein à sua teoria da relatividade geral. Entre as décadas de 1930 e 1990, a constante cosmológica foi fixada em zero, até se descobrir que uma força desconhecida - a energia escura - estava a provocar a aceleração da expansão do Universo. No entanto, há pelo menos dois grandes problemas com a energia escura: não sabemos exatamente o que é e não a detetámos diretamente.
Desde que foi identificada pela primeira vez, os astrónomos desenvolveram uma variedade de métodos para detetar a energia escura, a maioria dos quais envolve o estudo de objetos do Universo primitivo e a medição da rapidez com que se afastam de nós. Desvendar os efeitos da energia escura de há milhares de milhões de anos não é fácil: uma vez que se trata de uma força fraca entre galáxias, a energia escura é facilmente ultrapassada pelas forças muito mais fortes no interior das galáxias.
No entanto, há uma região do Universo que é surpreendentemente sensível à energia escura e que se situa no nosso próprio quintal cósmico. A Galáxia de Andrómeda é a [grande galáxia] mais próxima da nossa Via Láctea, e as duas galáxias estão em rota de colisão. À medida que se aproximam, as duas galáxias começam a orbitar-se uma à outra - muito lentamente. Uma única órbita demorará 20 mil milhões de anos. No entanto, devido às enormes forças gravitacionais, muito antes de uma única órbita estar completa, daqui a cerca de cinco mil milhões de anos, as duas galáxias começarão a fundir-se e a cair uma na outra.
"Andrómeda é a única [grande] galáxia que não está a fugir de nós, por isso, ao estudar a sua massa e movimento, poderemos ser capazes de fazer algumas determinações sobre a constante cosmológica e sobre a energia escura", disse Benisty, que é também investigador associado no Queens' College.
Usando uma série de simulações baseadas nas melhores estimativas disponíveis da massa de ambas as galáxias, Benisty e os seus coautores - a professora Anne Davis Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica e o professor Wyn Evans do Instituto de Astronomia - descobriram que a energia escura está a afetar a forma como Andrómeda e a Via Láctea se orbitam uma à outra.
"A energia escura afeta todos os pares de galáxias: a gravidade quer aproximar as galáxias, enquanto a energia escura as afasta", disse Benisty. "No nosso modelo, se alterarmos o valor da constante cosmológica, podemos ver como isso altera a órbita das duas galáxias. Com base na sua massa, podemos estabelecer um limite superior para a constante cosmológica, que é cerca de cinco vezes superior ao que podemos medir no resto do Universo".
Os investigadores afirmam que, embora a técnica possa revelar-se extremamente valiosa, não é ainda uma deteção direta da energia escura. Os dados do Telescópio James Webb fornecerão medições muito mais exatas da massa e do movimento de Andrómeda, o que poderá ajudar a reduzir os limites superiores da constante cosmológica.
Além disso, ao estudar outros pares de galáxias, poderá ser possível aperfeiçoar ainda mais a técnica e determinar de que forma a energia escura afeta o nosso Universo. "A energia escura é um dos maiores enigmas da cosmologia", disse Benisty. "É possível que os seus efeitos variem com a distância e o tempo, mas esperamos que esta técnica possa ajudar a desvendar o mistério."
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