DIA 17/10: 290.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1604, o astrónomo Johannes Kepler observa uma supernova na constelação de Ofíuco. HOJE, NO COSMOS:
Procure a brilhante estrela Capella baixa a nordeste. Procure o enxame das Plêiades a cerca de três punhos à distância do braço esticado para a sua direita. Estes prenúncios dos meses frios sobem no céu à medida que a noite avança. Procure Aldebarã a aparecer para baixo das Plêiades.
Para cima e para a direita de Capella, e para cima e para a esquerda das Plêiades, as estrelas de Perseu "deitam-se" sobre a Via Láctea.
DIA 18/10: 291.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 320, Pappus de Alexandria, um filósofo grego, observa um eclipse do Sol e escreve um comentário no Almagest.
Em 1959, a sonda soviética Luna 3 envia as primeiras fotos do outro lado da Lua.
Em 1967, a sonda soviética Venera 4 entra na atmosfera de Vénus e torna-se na primeira a medir a atmosfera de outro planeta.
Em 1977, Charles Kowal descobre Chiron, o primeiro de uma população de pequenos objetos gelados, conhecida como centauros, que reside no Sistema Solar exterior.
Em 1989, a sonda Galileu era lançada a partir da missão STS-34.
Em 2019, as astronautas da NASA Jessica Meir e Christina Koch fazem o primeiro passeio espacial totalmente realizado por mulheres, quando se aventuram fora da Estação Espacial Internacional para substituir um controlador de energia. HOJE, NO COSMOS:
Observe, ao anoitecer, o par formado pela fina Lua Crescente e por Antares, bem baixo a sudoeste.
DIA 19/10: 292.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1900, Max Planck descobre uma nova teoria quântica (lei de Planck).
A sua teoria revoluciona a ciência.
Em 1983, a Academia Real Sueca atribui o prémio Nobel da Física ao professor Subrahmanyan Chandrasekhar da Universidade de Chicago, EUA, pelos seus estudos teóricos dos processos físicos da estrutura e evolução das estrelas. O Professor William A. Fowler, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, por outro lado, recebe também o prémio pelos seus estudos teóricos e experimentais das reações nucleares e da importância da formação dos elementos químicos no Universo.
Em 2014, o cometa Siding Spring passa a 140.000 km de Marte. HOJE, NO COSMOS:
Depois da hora de jantar, o Grande Quadrado de Pégaso está bem alto a sudeste - e está a inclinar-se no sentido do movimento dos ponteiros do relógio para ficar mais nivelado como um quadrado. O outono está a avançar.
A aresta direita do Quadrado aponta para baixo até Fomalhaut, a cerca de quatro punhos à distância do braço esticado. A sua aresta esquerda aponta mais perto, mas não tão diretamente, para Beta Ceti (Diphda ou Deneb Kaitos). Fomalhaut é uma estrela de primeira magnitude, Beta Ceti de segunda.
JWST desvenda as estrelas mais pequenas da nossa Galáxia e ajuda a resolver mistério dos enxames
Imagem do enxame globular Messier 92 (M92) captada pelo instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb. A faixa preta no centro é o resultado da separação entre os dois detetores de longo comprimento de onda do NIRCam.Cobre o centro denso do enxame, que é demasiado brilhante para ser captado ao mesmo tempo que os arredores mais fracos e menos densos do enxame.
A imagem abrange cerca de 5 minutos de arco (39 anos-luz).
Crédito: NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)
Utilizando observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), uma equipa internacional de astrónomos liderada por Tuila Ziliotto, estudante de doutoramento na Universidade de Pádua, analisou as estrelas mais pequenas do antigo enxame globular M92.
Como blocos de construção das galáxias, os enxames de estrelas desempenham um papel fundamental na sua formação e evolução, mas muito sobre a sua origem permanece envolto em mistério. Uma descoberta intrigante foi a existência de diferentes grupos de estrelas com diferentes composições químicas dentro do mesmo enxame. A origem deste fenómeno representa um dos maiores problemas em aberto na astrofísica estelar, e as estrelas de massa muito baixa são uma das chaves para resolver este enigma.
No passado, os astrónomos pensavam que todos os enxames estelares eram compostos apenas por uma população estelar simples: todas as estrelas dos enxames eram formadas simultaneamente a partir da mesma nuvem molecular, com a mesma composição química. Atualmente, sabemos que o quadro geral é muito mais complexo: quase todos os enxames apresentam variações na composição química.
Os astrónomos desenvolveram várias hipóteses para tentar explicar este fenómeno intrigante, que podem ser categorizadas em dois grupos concorrentes. O primeiro, conhecido como o cenário multigeracional, sugere que os enxames sofreram explosões sucessivas de formação estelar. As primeiras estrelas formadas no interior do enxame libertariam material para o gás circundante. Este gás enriquecido entraria em colapso, formando novas gerações de estrelas, que apresentariam as variações químicas em relação à primeira geração que observamos atualmente.
O segundo cenário propõe uma única geração de estrelas no interior do enxame, atribuindo as variações químicas observadas à acreção de material ejetado por estrelas mais massivas sobre as estrelas do enxame. De acordo com esta hipótese, a quantidade de material acretado é proporcional à massa da estrela, com as estrelas de maior massa a acrescentarem mais material do que as suas congéneres de menor massa devido à influência da gravidade. Consequentemente, as variações químicas que observamos atualmente entre as estrelas apresentariam padrões distintos entre as estrelas de baixa e alta massa, de acordo com este cenário.
"O problema é que, antes do JWST, devido a limitações instrumentais, a maioria dos estudos de enxames de estrelas centrava-se nas estrelas mais massivas. Agora, com o JWST, estamos a conseguir estudar com grande precisão as estrelas menos massivas da nossa Galáxia, até ao limite da queima de hidrogénio, que marca a fronteira entre as estrelas e as anãs castanhas", diz Tuila Ziliotto, que liderou o estudo publicado na revista The Astrophysical Journal. "Desta forma, podemos medir as variações químicas das estrelas de baixa massa e compará-las com as das estrelas de alta massa para determinar qual o cenário correto", conclui.
A equipa de astrónomos utilizou observações feitas com filtros fotométricos do instrumento NIRCam (Near Infrared Camera) do JWST para medir as variações de oxigénio e hélio entre as estrelas de baixa massa de M92. "Estas estrelas muito pequenas têm superfícies suficientemente frias para albergarem vapor de água nas suas atmosferas. Nestas estrelas, a maior parte do oxigénio está presente nas moléculas de água. É por isso que utilizamos os filtros infravermelhos do JWST, que são muito sensíveis às moléculas de água, para inferir o conteúdo de oxigénio destas estrelas", explica Anjana Mohandasan, estudante de doutoramento em Pádua, coautora do trabalho.
"As variações químicas entre as estrelas de massa muito baixa de M92 alinham-se com as encontradas nas estrelas gigantes", conclui Ziliotto. Esta descoberta representa um desafio significativo para os cenários de acreção e apoia as hipóteses que defendem múltiplos episódios de formação estelar no interior do enxame, marcando um passo em frente na nossa compreensão dos intrincados processos de formação dos enxames estelares.
Primeira supernova detetada, confirmada, classificada e divulgada por Inteligência Artificial
Imagem antes (esquerda) e depois da galáxia onde SN 2023tyk ocorreu. A região no canto superior esquerdo da galáxia (direita) parece bulbosa e deformada, onde a estrela explodiu.
Crédito: Universidade Northwestern
Um processo totalmente automatizado, incluindo uma nova ferramenta de inteligência artificial (IA), detetou, identificou e classificou com sucesso a sua primeira supernova.
Desenvolvido por uma colaboração internacional liderada pela Universidade Northwestern, o novo sistema automatiza toda a procura de novas supernovas no céu noturno - eliminando efetivamente os humanos do processo. Este sistema não só acelera rapidamente o processo de análise e classificação de novos candidatos a supernova, como também evita o erro humano.
A equipa alertou a comunidade astronómica para o lançamento e sucesso da nova ferramenta, designada BTSbot (Bright Transient Survey Bot), na semana passada. Nos últimos seis anos, os seres humanos passaram um total estimado de 2200 horas a inspecionar visualmente e a classificar candidatos a supernova. Com a nova ferramenta agora oficialmente online, os investigadores podem redirecionar este precioso tempo para outras responsabilidades, de modo a acelerar o ritmo das descobertas.
"Pela primeira vez, uma série de robôs e algoritmos de IA observou, identificou e comunicou com outro telescópio para finalmente confirmar a descoberta de uma supernova", disse Adam Miller, da Northwestern, que liderou o trabalho. "Isto representa um importante passo em frente, uma vez que o aperfeiçoamento dos modelos permitirá aos robôs isolar subtipos específicos de explosões estelares. Em última análise, retirar os humanos do circuito dá mais tempo à equipa de investigação para analisar as suas observações e desenvolver novas hipóteses para explicar a origem das explosões cósmicas que observamos."
"Conseguimos a primeira deteção, identificação e classificação totalmente automáticas de uma supernova", acrescentou Nabeel Rehemtulla, da Northwestern, que coliderou o desenvolvimento da tecnologia juntamente com Miller. "Isto agiliza significativamente os grandes estudos de supernovas, ajudando-nos a compreender melhor os ciclos de vida das estrelas e a origem dos elementos que as supernovas criam, como o carbono, o ferro e o ouro".
Miller é professor assistente de física e astronomia na Faculdade Weinberg de Artes e Ciências da Northwestern e membro do CIERA (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics). Rehemtulla é um estudante de astronomia no grupo de investigação de Miller.
Eliminando o intermediário
Para detetar e analisar supernovas, os humanos trabalham atualmente em conjunto com sistemas robóticos. Em primeiro lugar, os telescópios robóticos captam repetidamente imagens das mesmas secções do céu noturno, procurando novas fontes que não estavam presentes nas imagens anteriores. Depois, quando estes telescópios detetam algo novo, os humanos assumem o controlo.
"O software automatizado apresenta uma lista de explosões candidatas aos humanos, que passam tempo a verificar as candidatas e a executar observações espectroscópicas", disse Miller. "Só podemos saber definitivamente que um candidato é verdadeiramente uma supernova recolhendo o seu espetro - a luz dispersa da fonte, que revela os elementos presentes na explosão. Existem telescópios robóticos que podem recolher espectros, mas isto também é frequentemente feito por humanos que operam telescópios com espectrógrafos."
Os investigadores desenvolveram o BTSbot para eliminar este intermediário humano. Para desenvolver a ferramenta de IA, Rehemtulla treinou um algoritmo de aprendizagem de máquina com mais de 1,4 milhões de imagens históricas de quase 16.000 fontes, incluindo supernovas confirmadas, estrelas com surtos temporários de atividade, estrelas periodicamente variáveis e galáxias com surtos.
"O ZTF (Zwicky Transient Facility) tem estado a funcionar nos últimos seis anos e, durante esse tempo, eu e outros passámos mais de 2000 horas a inspecionar visualmente os candidatos e a determinar quais observar com espetroscopia", disse Christoffer Fremling, um astrónomo do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) que desenvolveu outra ferramenta de IA chamada SNIascore e contribuiu para o desenvolvimento do BTSbot. "Adicionar o BTSbot ao nosso fluxo de trabalho eliminará a necessidade de perder tempo a inspecionar estes candidatos".
Sucesso inicial - e uma onda de alívio
Para testar o BTSbot, os investigadores analisaram um candidato a supernova recém-descoberto, denominado SN 2023tyk. O ZTF, um observatório robótico que capta imagens do céu noturno em busca de supernovas, detetou a fonte pela primeira vez no dia 3 de outubro. Analisando os dados do ZTF em tempo real, o BTSbot encontrou SN 2023tyk no dia 5 de outubro.
A partir daí, o BTSbot solicitou automaticamente o espetro da potencial supernova ao Observatório Palomar, onde outro telescópio robótico (SED Machine) efetuou observações profundas para obter o espetro da fonte. O SED Machine enviou então este espetro para o SNIascore do Caltech para determinar o tipo de supernova: ou uma explosão termonuclear de uma anã branca ou o colapso do núcleo de uma estrela massiva.
Depois de determinar que o candidato era uma supernova de Tipo Ia (uma explosão estelar em que uma anã branca num sistema estelar binário explode completamente), o sistema automatizado partilhou publicamente a descoberta com a comunidade astronómica no dia 7 de outubro.
Nos primeiros dias de funcionamento do BTSbot, Rehemtulla sentiu um misto de nervosismo e excitação.
"O desempenho simulado foi excelente, mas nunca se sabe realmente como é que isso se traduz no mundo real até de facto o experimentarmos", disse. "Quando as observações do SEDM e a classificação automática do SNIascore chegaram, sentimos uma enorme onda de alívio. A beleza da coisa é que, quando tudo está ligado e a funcionar corretamente, não fazemos realmente nada. Vamos dormir à noite e, de manhã, vemos que o BTSbot e estas outras IAs fazem o seu trabalho sem hesitar".
Liderada pela Northwestern, a colaboração incluiu astrónomos do Caltech, da Universidade do Minnesota, da Universidade John Moores de Liverpool, em Inglaterra, e da Universidade de Estocolmo, na Suécia.
Psyche da NASA a caminho do asteroide com o mesmo nome
Um foguetão Falcon Heavy da SpaceX com a nave espacial Psyche a bordo foi lançado do Complexo de Lançamento 39A, sexta-feira, 13 de outubro de 2023, do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Florida. A nave espacial Psyche da NASA vai viajar até um asteroide com o mesmo nome, rico em metais, que orbita o Sol entre Marte e Júpiter, para estudar a sua composição. A nave espacial também transporta a demonstração de tecnologia DSOC (Deep Space Optical Communications) da agência, que irá testar as comunicações por laser para além da Lua.
Crédito:
NASA/Aubrey Gemignani
A nave espacial Psyche da NASA já está a caminho do asteroide com o mesmo nome, um mundo rico em metais que nos poderá dizer mais sobre a formação dos planetas rochosos. A Psyche foi lançada com sucesso às 15:19 (hora portuguesa) de sexta-feira a bordo de um foguetão Falcon Heavy da SpaceX a partir da plataforma de lançamento 39A no Centro Espacial Kennedy da NASA, no estado norte-americano da Florida.
Integrada na nave espacial está a demonstração de tecnologia DSOC (Deep Space Optical Communications) da agência, um teste de comunicações a laser do espaço profundo que poderá apoiar futuras missões de exploração, fornecendo mais largura de banda para transmitir dados do que as comunicações tradicionais de radiofrequência.
"Parabéns à equipa Psyche pelo lançamento bem-sucedido, a primeira viagem a um asteroide rico em metais", disse o Administrador da NASA, Bill Nelson. "A missão Psyche poderá fornecer à humanidade novas informações sobre a formação de planetas, ao mesmo tempo que testa tecnologias que poderão ser utilizadas em futuras missões da NASA. A temporada 'Asteroid Autumn' está a avançar e o mesmo acontece com o compromisso da NASA em explorar o desconhecido e inspirar o mundo através da descoberta".
Menos de cinco minutos após a descolagem, quando a segunda fase do foguetão atingiu uma altitude suficientemente elevada, as carenagens separaram-se do foguetão e regressaram à Terra. Cerca de uma hora após o lançamento, a nave espacial separou-se do foguetão e os controladores em terra esperaram para receber um sinal da nave espacial.
Pouco tempo depois, a nave espacial Psyche entrou num modo de segurança planeado, no qual completa apenas atividades mínimas de engenharia enquanto aguarda novas ordens dos controladores da missão na Terra. A Psyche estabeleceu comunicação bidirecional às 16:50 (hora portuguesa) com o complexo DSN (Deep Space Network) da NASA em Camberra, na Austrália. Os relatórios iniciais de telemetria mostram que a nave espacial está de boa saúde.
"Estou entusiasmado por ver o tesouro de ciência que a Psyche irá revelar como a primeira missão da NASA a um mundo de metal", disse Nicola Fox, administradora associada para o Diretorado de Missões Científicas na sede da NASA em Washington. "Ao estudar o asteroide Psyche, esperamos compreender melhor o nosso Universo e o nosso lugar nele, especialmente no que diz respeito ao misterioso e impossível de alcançar núcleo metálico do nosso planeta natal, a Terra."
Impressão de artista da sonda Psyche em órbita do asteroide com o mesmo nome.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU
Em agosto de 2029, a nave espacial começará a orbitar o asteroide com 279 quilómetros - o único asteroide de classe metálica alguma vez explorado. Devido ao elevado teor de metal ferro-níquel de Psyche, os cientistas pensam que pode ser o núcleo parcial de um planetesimal, um bloco de construção de um planeta primitivo. O objetivo é uma investigação científica de 26 meses.
"Dissemos 'adeus' à nossa nave espacial, o centro de tantas vidas profissionais durante tantos anos - milhares de pessoas e uma década", disse Lindy Elkins-Tanton, investigadora principal da Psyche na Universidade do Estado do Arizona em Tempe. "Mas, na verdade, não é uma linha de chegada; é uma linha de partida para a próxima maratona. A nossa nave espacial vai ao encontro do nosso asteroide e vamos preencher outra lacuna no nosso conhecimento - e colorir outro tipo de mundo no nosso Sistema Solar".
Para a sua viagem de seis anos e 3,6 mil milhões de quilómetros, até à cintura principal de asteroides, entre Marte e Júpiter, a Psyche depende da propulsão elétrica solar. O eficiente sistema de propulsão funciona através da expulsão de átomos carregados, ou iões, do gás neutro xénon, para criar um impulso que empurra suavemente a nave espacial. Ao longo do percurso, a nave espacial utilizará a gravidade de Marte para a acelerar na sua viagem.
"Estou muito orgulhosa da equipa Psyche, que superou muitos desafios no seu caminho para este dia emocionante", disse Laurie Leshin, diretora do JPL da NASA no sul da Califórnia. "Agora começa a verdadeira diversão, enquanto corremos em direção ao asteroide Psyche para desvendar os segredos de como os planetas se formam e evoluem".
Os primeiros 100 dias da missão são uma fase de comissionamento, designada por período de verificação inicial, para garantir que todos os sistemas de voo estão saudáveis. A chave para o "checkout" é garantir que os propulsores elétricos estão prontos para começar a disparar continuamente durante longos trechos da trajetória.
A verificação ativa dos instrumentos científicos - o magnetómetro, o espetrómetro de raios gama e de neutrões e o gerador de imagens multiespectrais - começa daqui a cerca de seis semanas. Durante este período, o gerador de imagens tirará as suas primeiras imagens para efeitos de calibração, visando estrelas padrão e um enxame de estrelas numa variedade de exposições, com diferentes filtros. Depois, a equipa do Psyche ativará uma lista automática de imagens publicamente visíveis online durante toda a missão.
A primeira oportunidade para ligar a demonstração de tecnologia DSOC está prevista para daqui a cerca de três semanas, quando a Psyche estiver a cerca de 7,5 milhões de quilómetros da Terra. Este será o primeiro teste da agência de comunicações óticas, ou laser, para além da Lua, com alta velocidade de transmissão de dados. Embora o transmissor esteja alojado na Psyche, a demonstração tecnológica não transmitirá dados da missão Psyche.
"Lançar esta demonstração com a Psyche é ideal para demonstrar o objetivo das comunicações óticas da NASA de levar dados de alta largura de banda para o espaço profundo", disse o Dr. Prasun Desai, administrador associado em exercício do STMD (Space Technology Mission Directorate) na sede da NASA. "É emocionante saber que, dentro de poucas semanas, a demonstração de tecnologia DSOC vai começar a enviar dados de volta à Terra para testar esta capacidade crítica para o futuro da exploração espacial. As informações que aprendermos ajudar-nos-ão a fazer avançar estas novas tecnologias inovadoras e, em última análise, a atingir objetivos mais ambiciosos no espaço."
Experiências de impacto de hipervelocidade sondam a origem dos compostos orgânicos no planeta anão Ceres (via Sociedade Geológica dos Estados Unidos)
Uma das descobertas mais interessantes da missão Dawn da NASA é a de que Ceres, o maior objeto da cintura de asteroides que se situa entre Marte e Júpiter, alberga elementos orgânicos complexos. A descoberta de moléculas alifáticas, que consistem em cadeias de carbono e hidrogénio, em conjunto com a evidência de que Ceres tem água gelada em abundância e pode ter sido um mundo oceânico, significa que este planeta anão pode ter abrigado em tempos os principais ingredientes associados à vida tal como a conhecemos. Ler fonte
Álbum de fotografias Nuvens de Hidrogénio de M33
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Reinhold Wittich
A deslumbrante galáxia espiral Messier 33 parece ter mais do que a sua quota-parte de gás hidrogénio incandescente. Membro proeminente do Grupo Local de galáxias, M33 é também conhecida como a Galáxia do Triângulo e situa-se a uns meros 3 milhões de anos-luz de distância. Os cerca de 30.000 anos-luz centrais da galáxia são mostrados neste retrato nítido da galáxia. O retrato mostra as nuvens avermelhadas de hidrogénio ionizado de M33 ou regiões HII. Espalhadas ao longo de braços espirais soltos que serpenteiam em direção ao núcleo, as gigantes regiões HII de M33 são alguns dos maiores berçários estelares conhecidos, locais de formação de estrelas de vida curta, mas muito massivas. A intensa radiação ultravioleta das estrelas luminosas e massivas ioniza o hidrogénio gasoso circundante e produz o caraterístico brilho vermelho. Nesta imagem, os dados de banda larga foram combinados com dados de banda estreita registados através de um filtro hidrogénio-alfa. Este filtro transmite a luz da linha de emissão mais forte do hidrogénio visível.
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