NOITES ASTRONÓMICAS EM TAVIRA -
OBSERVAÇÃO DA LUA Data: 15 de maio de 2024 Hora: 19:30-21:30
No dia 15 de maio, em conjunto com o Centro Ciência Viva do Algarve iremos realizar mais uma Sessão de Observação da Lua na Ponte Romana em Tavira pelas 19:30.
A sessão é gratuita. Participe! Local: Ponte Romana em Tavira Coordenadas GPS: 37.12654, -7.650038
A realização desta atividade está dependente das condições atmosféricas. Informações: 281 326 231
924 452 528
geral@cvtavira.pt
EFEMÉRIDES
DIA 10/05: 131.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 28 AC, era observada uma mancha solar por astrónomos da Dinastia Han, durante o reinado do Imperador Cheng de Han, uma das mais antigas observações de manchas solares na China.
Em 1900 nascia Cecilia Helena Payne-Gaposchkin.
Descobriu a composição química das estrelas e que o hidrogénio e hélio são os seus elementos mais abundantes e, por isso, também do Universo. Em 1976 recebeu o prestigiado Prémio Henry Norris Russell da Sociedade Astronómica Americana.
Em 1930, nascia George E. Smith, físico americano, coinventor da CCD.
Em 1946, primeiro lançamento bem sucedido de um foguetão V-2 nos EUA.
Em 1971 era lançada a Kosmos 419 (USSR). Não conseguiu sair da órbita da Terra. HOJE, NO COSMOS:
Três estrelas de magnitude zero brilham após o cair da noite, em maio: Arcturo alta a sudeste, Vega muito mais baixa a nordeste e Capella a noroeste. Aparecem-nos tão brilhantes porque cada uma é pelo menos 60 vezes mais luminosa do que o Sol e porque estão todas relativamente perto: 37, 25 e 42 anos-luz, respetivamente.
Esta noite, Vega e Capella estão à mesma altura acima do horizonte pouco depois do cair da noite.
DIA 11/05: 132.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1918 nascia Richard Feynman que, em conjunto com Julian Schwinger e Sin-Itiro Tomonaga, ganhou o prémio Nobel da Física pelo seu trabalho sobre eletrodinâmica quântica. Também trabalhou na investigação do desastre do vaivém Challenger.
Em 1916 morria Karl Schwarzschild.
Usando a teoria da gravitação de Einstein, que descreve a forma como o espaço-tempo é curvado pela matéria, explica que quando uma estrela se contrai, existe um ponto em que a sua gravidade é tão forte que nem a luz pode escapar, o agora famoso buraco negro. Este ponto é conhecido como o raio de Schwarzchild e é igual à massa do objecto multiplicada pelo dobro da constante da gravidade e dividida pela velocidade da luz ao quadrado. HOJE, NO COSMOS:
Esta é a altura do ano em que Leão começa a descer a oeste, a caminho de desaparecer no pôr-do-Sol ao início do verão. Logo após o anoitecer, aviste a sua estrela mais brilhante razoavelmente alta a oeste-sudoeste. É Régulo, a sua pata dianteira.
Régulo é também a estrela da parte de baixo da "foice" de Leão: um ponto de interrogação ao contrário com cerca de punho e meio à distância do braço esticado de altura que representa o pé da frente, o peito e a juba do leão.
DIA 12/05: 133.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1965, a sonda soviética Luna 5 colide com a Lua. HOJE, NO COSMOS:
A Lua Crescente brilha esta noite para baixo de Pollux. A cerca do dobro dessa distância, para cima e para a direita, encontra-se Castor, a cabeça do outro gémeo da constelação de Gémeos.
DIA 13/05: 134.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1713, nascia Alexis Claude Clairaut, astrónomo, matemático e geofísico francês, conhecido pelo seu teorema de Clairaut e pela sua co-computação do regresso do Halley em 1759, entre outros.
Em 1733, num registo de um eclipse solar transmitido para a Sociedade Real, o astrónomo sueco Bigerus Vassenius torna-se na primeira pessoa a notar o brilho da Terra na Lua durante a totalidade.
Ele escreve que o seu telescópio, com um diâmetro focal de 6,4 metros, consegue observar algumas das principais características da Lua durante a obscuridade total.
Em 1861, o Grande Cometa de 1861 é descoberto por John Tebbutt em Windsor, Nova Gales do Sul, Austrália. HOJE, NO COSMOS:
A Lua, quase em Quarto Crescente, está para a direita do enxame do Presépio (M44). Os dois objetos cabem ao mesmo tempo no campo de visão de uns binóculos.
Webb deteta uma atmosfera em torno de um exoplaneta rochoso
Ilustração do possível aspeto do exoplaneta 55 Cancri e.
Também chamado Janssen, 55 Cancri e é uma super-Terra, um planeta rochoso significativamente maior do que a Terra mas mais pequeno do que Neptuno, que orbita a sua estrela a uma distância de apenas 2,25 milhões de quilómetros (0,015 unidades astronómicas), completando uma órbita em menos de 18 horas. Em comparação, Mercúrio está 25 vezes mais longe do Sol do que 55 Cancri e está da sua estrela. O sistema, que também inclui quatro gigantes gasosos, está localizado a cerca de 41 anos-luz da Terra, na direção da constelação de Caranguejo.
Observações do NIRCam e do MIRI do Webb sugerem que o planeta pode estar rodeado por uma atmosfera rica em dióxido de carbono (CO2) ou monóxido de carbono (CO). Por estar tão perto da sua estrela, o planeta é extremamente quente e pensa-se que esteja coberto por rocha fundida. Os investigadores pensam que os gases que compõem a atmosfera podem ter borbulhado a partir do magma.
A estrela, 55 Cancri, é uma estrela do tipo K com quase o mesmo tamanho e massa do Sol, mas ligeiramente mais fria e mais fraca. É apenas suficientemente brilhante para ser vista a olho nu num céu muito escuro. A estrela e o planeta estão tão próximos um do outro que a estrela apareceria 70 vezes mais larga no céu do planeta do que o Sol aparece no nosso céu da Terra. Além disso, dado que é provável que o planeta sofra acoplamento de maré, a estrela pareceria fixa no céu a partir de qualquer ponto.
Esta ilustração baseia-se em novos dados recolhidos pelo NIRCam e pelo MIRI, bem como em observações anteriores de outros telescópios terrestres e espaciais, incluindo o Hubble da NASA e o Spitzer, já aposentado. O Webb não captou quaisquer imagens do planeta.
Crédito: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STSCI)
Investigadores, ao recorrer ao Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, poderão ter detetado gases atmosféricos em torno de 55 Cancri e, um exoplaneta rochoso e quente a 41 anos-luz da Terra. Esta é a melhor evidência até à data da existência de uma atmosfera num planeta rochoso para lá do nosso Sistema Solar.
Renyu Hu, do JPL da NASA em Pasadena, Califórnia, EUA, é o autor principal de um artigo científico publicado na revista Nature. "O Webb está a alargar as fronteiras da caracterização exoplanetária aos planetas rochosos", disse Renyu Hu. "Está verdadeiramente a permitir um novo tipo de ciência".
A super-Terra superquente 55 Cancri e
55 Cancri e é um de cinco planetas conhecidos que orbitam uma estrela semelhante ao Sol na direção da constelação de Caranguejo. Com um diâmetro quase duas vezes superior ao da Terra e uma densidade ligeiramente maior, o planeta está classificado como uma super-Terra: maior do que a Terra, mais pequeno do que Neptuno e provavelmente com uma composição semelhante à dos planetas rochosos do nosso Sistema Solar.
No entanto, descrever 55 Cancri e como rochoso pode dar uma impressão errada. O planeta orbita tão perto da sua estrela (cerca de 2,25 milhões de quilómetros, ou 1/25 da distância entre Mercúrio e o Sol) que a sua superfície está provavelmente fundida - um oceano borbulhante de magma. Numa órbita tão íntima, é provável que o planeta sofra acoplamento de maré, com um lado diurno sempre virado para a estrela e um lado noturno em perpétua escuridão.
Apesar das numerosas observações efetuadas desde que o seu trânsito foi descoberto em 2011, a questão de saber se 55 Cancri e tem ou não uma atmosfera - ou se poderia ter uma, dada a sua elevada temperatura e o constante ataque de radiação e vento da sua estrela - tem ficado sem resposta.
"Estudei este planeta durante mais de uma década", disse Diana Dragomir, investigadora exoplanetária na Universidade do Novo México, EUA, e coautora do estudo. "Tem sido muito frustrante que nenhuma das observações que temos recebido tenha resolvido estes mistérios de forma robusta. Estou entusiasmada por estarmos finalmente a obter algumas respostas!"
Ao contrário das atmosferas dos gigantes gasosos, que são relativamente fáceis de detetar (a primeira foi detetada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA há mais de duas décadas), as atmosferas mais finas e mais densas que rodeiam os planetas rochosos têm permanecido esquivas.
Estudos anteriores de 55 Cancri e, utilizando dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA, agora aposentado, sugeriam a presença de uma atmosfera substancial, rica em voláteis (moléculas que se encontram sob a forma de gás na Terra) como o oxigénio, o azoto e o dióxido de carbono. Mas os investigadores não puderam excluir outra possibilidade: que o planeta esteja nu, à exceção de uma ténue camada de rocha vaporizada, rica em elementos como o silício, o ferro, o alumínio e o cálcio. "O planeta é tão quente que alguma da rocha fundida deve evaporar-se", explicou Renyu.
Medição de variações subtis no infravermelho
Para distinguir entre as duas hipóteses, a equipa utilizou os instrumentos NIRCam (Near-Infrared Camera) e MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb para medir a luz infravermelha de 4 a 12 micrómetros proveniente do planeta.
Embora o Webb não consiga captar uma imagem direta de 55 Cancri e, consegue medir alterações subtis na luz de todo o sistema à medida que o planeta orbita a estrela.
Ao subtrair o brilho durante o eclipse secundário, quando o planeta está atrás da estrela (com apenas a luz da estrela), do brilho quando o planeta está mesmo ao lado da estrela (luz da estrela e do planeta combinadas), a equipa conseguiu calcular a quantidade de vários comprimentos de onda de luz infravermelha proveniente do lado diurno do planeta.
Esta curva de luz mostra a mudança no brilho do sistema 55 Cancri à medida que o planeta rochoso 55 Cancri e, o mais próximo dos cinco planetas conhecidos do sistema, se move atrás da estrela. Este fenómeno é conhecido como um eclipse secundário.
Quando o planeta está ao lado da estrela, a luz infravermelha média emitida tanto pela estrela como pelo lado diurno do planeta chega ao telescópio, e o sistema aparece mais brilhante. Quando o planeta está atrás da estrela, a luz emitida pelo planeta é bloqueada e apenas a luz estelar chega ao telescópio, fazendo com que o brilho aparente diminua.
Os astrónomos podem subtrair o brilho da estrela do brilho combinado da estrela e do planeta para calcular a quantidade de luz infravermelha que vem do lado diurno do planeta. Isto é então usado para calcular a temperatura do lado diurno e inferir se o planeta tem ou não uma atmosfera.
O gráfico mostra dados recolhidos usando o modo de espetroscopia de baixa resolução no MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb em março de 2023. Cada um dos pontos de dados púrpura mostra o brilho da luz com um comprimento de onda entre 7,5 e 11,8 micrómetros, em média em intervalos de cerca de cinco minutos. A linha cinzenta é o melhor ajuste, ou seja, o modelo de curva de luz que mais se aproxima dos dados. A diminuição do brilho durante o eclipse secundário é de apenas 110 partes por milhão, ou cerca de 0,011 por cento.
A temperatura do planeta calculada a partir desta observação é de cerca de 1800 K (cerca de 1500 graus Celsius), o que é significativamente inferior ao que seria de esperar se o planeta não tivesse atmosfera ou tivesse apenas uma fina atmosfera de rocha vaporizada. Esta temperatura relativamente baixa indica que o calor está a ser distribuído do lado diurno para o lado noturno, possivelmente por uma atmosfera rica em voláteis.
Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), A. Bello-Arufe (JPL)
Este método, conhecido como espetroscopia de eclipse secundário, é semelhante ao utilizado por outras equipas de investigação para procurar atmosferas noutros exoplanetas rochosos, como TRAPPIST-1 b.
Mais frio do que o esperado
A primeira indicação de que 55 Cancri e poderia ter uma atmosfera substancial veio de medições de temperatura baseadas na sua emissão térmica, o calor libertado sob a forma de luz infravermelha. Se o planeta estiver coberto de rocha fundida escura com um fino véu de rocha vaporizada, ou se não tiver qualquer atmosfera, a temperatura diurna deverá rondar os 2200º C.
"Ao invés, os dados do MIRI mostram uma temperatura relativamente baixa de cerca de 1540º C", disse Renyu. "Isto é uma indicação muito forte de que a energia está a ser distribuída do lado diurno para o lado noturno, muito provavelmente por uma atmosfera rica em voláteis." Embora as correntes de lava possam transportar algum calor para o lado noturno, não conseguem movê-lo de forma suficientemente eficaz para explicar o efeito de arrefecimento.
Quando a equipa analisou os dados do NIRCam, viu padrões consistentes com uma atmosfera rica em voláteis. "Vemos evidências de uma queda no espetro entre 4 e 5 micrómetros - menos desta luz está a chegar ao telescópio", explicou o coautor Aaron Bello-Arufe, também do JPL. "Isto sugere a presença de uma atmosfera contendo monóxido de carbono ou dióxido de carbono, que absorvem estes comprimentos de onda da luz". Um planeta sem atmosfera ou com apenas rocha vaporizada numa atmosfera não teria esta característica espetral específica.
"Esta é uma notícia empolgante", disse a coautora Yamila Miguel do Observatório de Leiden e do SRON (Netherlands Institute for Space Research), ambos nos Países Baixos. "Passámos os últimos dez anos a modelar diferentes cenários, a tentar imaginar o aspeto deste mundo. Ter finalmente uma confirmação do nosso trabalho não tem preço!"
Um espetro de emissão térmica captado pelo NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb em novembro de 2022 e pelo MIRI (Mid-Infrared Instrument) em março de 2023, mostra o brilho (eixo do y) de diferentes comprimentos de onda de luz infravermelha (eixo do x) emitida pela super-Terra 55 Cancri e. O espetro mostra que o planeta pode estar rodeado por uma atmosfera rica em dióxido de carbono ou monóxido de carbono e outros voláteis, e não apenas rocha vaporizada.
O gráfico compara os dados recolhidos pelo NIRCam (pontos laranja) e MIRI (pontos roxos) com dois modelos diferentes. O modelo A, a vermelho, mostra como deveria ser o espetro de emissão de 55 Cancri e se tivesse uma atmosfera feita de rocha vaporizada. O modelo B, a azul, mostra como deveria ser o espetro de emissão se o planeta tivesse uma atmosfera rica em voláteis, libertada por um oceano de magma com um conteúdo volátil semelhante ao do manto da Terra. Tanto os dados do MIRI como os do NIRCam são consistentes com o modelo rico em voláteis.
A quantidade de luz infravermelha média emitida pelo planeta (MIRI) mostra que a sua temperatura diurna é significativamente mais baixa do que seria se não tivesse uma atmosfera para distribuir o calor do lado diurno para o lado noturno. A queda no espetro entre 4 e 5 micrómetros (dados do NIRCam) pode ser explicada pela absorção desses comprimentos de onda por moléculas de monóxido ou dióxido de carbono na atmosfera.
O espetro foi obtido através da medição do brilho da luz de 4 a 5 micrómetros com o espetrómetro GRISM do NIRCam do Webb, e da luz de 5 a 12 micrómetros com o espetrómetro de baixa resolução do MIRI, antes, durante e depois do planeta se mover atrás da sua estrela (o eclipse secundário). A quantidade de cada comprimento de onda emitido pelo planeta (eixo do y) foi calculada subtraindo o brilho da estrela isolada (durante o eclipse secundário) ao brilho da estrela e do planeta combinados (antes e depois do eclipse). Cada observação durou cerca de oito horas.
Note que os dados do NIRCam foram deslocados verticalmente para se alinharem com o Modelo B. Embora as diferenças de brilho entre cada comprimento de onda na banda do NIRCam tenham sido derivadas da observação (os dados sugerem um vale entre 4 e 5 micrómetros), o brilho absoluto (a posição vertical desse vale) não pôde ser medido com precisão devido ao ruído nos dados.
Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), R. Hu (JPL), A. Bello-Arufe (JPL), M. Zhang (Universidade de Chicago), M. Zilinskas (SRON, Netherlands Institute for Space Research)
Oceano de magma borbulhante
A equipa pensa que os gases que cobrem 55 Cancri e estariam a borbulhar do interior, em vez de estarem presentes desde a formação do planeta. "A atmosfera primária já terá desaparecido há muito tempo devido à alta temperatura e à intensa radiação da estrela", disse Aaron. "Esta será uma atmosfera secundária que é continuamente reabastecida pelo oceano de magma. O magma não é apenas cristais e rocha líquida, tem também muito gás dissolvido".
Muito provavelmente, qualquer atmosfera que rodeie o planeta será mais complexa e bastante variável, em resultado das interações com o oceano de magma. Para além do monóxido de carbono ou do dióxido de carbono, poderá haver gases como o azoto, vapor de água, dióxido de enxofre, alguma rocha vaporizada e até nuvens de curta duração feitas de pequenas gotículas de lava condensadas no ar.
Embora 55 Cancri e seja demasiado quente para ser habitável, os investigadores pensam que pode constituir uma janela única para estudar as interações entre as atmosferas, as superfícies e os interiores dos planetas rochosos, e talvez fornecer informações sobre o passado da Terra, de Vénus e de Marte, que se pensa terem sido cobertos por oceanos de magma. "Em última análise, queremos compreender quais as condições que tornam possível a um planeta rochoso manter uma atmosfera rica em gás, um ingrediente chave para um planeta habitável", disse Renyu.
Esta investigação foi realizada como parte do Programa GO (General Observers) 1952 do Webb. A análise de observações adicionais do eclipse secundário de 55 Cancri e está atualmente em curso. No futuro, a equipa espera capturar uma curva de fase completa com o Webb para mapear as diferenças de temperatura de um lado do planeta para o outro, para ter uma melhor noção da meteorologia, do clima e das condições atmosféricas mais detalhadas do planeta.
Os astrónomos observam a elusiva luz estelar que rodeia quasares antigos
Uma imagem, obtida pelo Telescópio James Webb, mostra o quasar J0148 no círculo vermelho. Duas inserções mostram, em cima, o buraco negro central, e em baixo, a emissão estelar da galáxia hospedeira.
Crédito: Yue et al., 2024, NASA
Os astrónomos do MIT (Massachusetts Institute of Technology) observaram a luz estelar elusiva que rodeia alguns dos primeiros quasares do Universo. Os sinais distantes, que remontam a mais de 13 mil milhões de anos na infância do Universo, estão a revelar pistas sobre a evolução dos primeiros buracos negros e galáxias.
Os quasares são os centros fulgurantes de galáxias ativas, que albergam um buraco negro supermassivo insaciável no seu núcleo. A maioria das galáxias tem um buraco negro central que pode, ocasionalmente, alimentar-se de gás e detritos estelares, gerando uma breve explosão de luz sob a forma de um anel brilhante à medida que o material se aproxima [do buraco negro].
Os quasares, em contraste, podem consumir enormes quantidades de matéria durante períodos de tempo muito mais longos, gerando um anel extremamente brilhante e duradouro - tão brilhante, de facto, que os quasares estão entre os objetos mais luminosos do Universo.
Por serem tão brilhantes, os quasares ofuscam o resto da galáxia em que residem. Mas a equipa do MIT conseguiu, pela primeira vez, observar a luz muito mais fraca das estrelas nas galáxias hospedeiras de três quasares antigos.
Com base nesta luz estelar esquiva, os investigadores estimaram a massa de cada galáxia hospedeira, em comparação com a massa do seu buraco negro supermassivo central. Descobriram que, para estes quasares, os buracos negros centrais eram muito mais massivos em relação às galáxias hospedeiras, em comparação com os seus homólogos modernos.
As descobertas, publicadas na revista The Astrophysical Journal, podem esclarecer como é que os primeiros buracos negros supermassivos se tornaram tão grandes, apesar de terem tido um período de tempo cósmico relativamente curto para crescer. Em particular, esses primeiros buracos negros monstruosos podem ter "brotado" de "sementes" mais massivas do que os buracos negros mais modernos.
"Depois do nascimento do Universo, houve buracos negros 'semente' que consumiram material e cresceram num espaço de tempo muito curto", afirma o autor do estudo, Minghao Yue, pós-doutorado no Instituto Kavli de Astrofísica e Investigação Espacial do MIT. "Uma das grandes questões é perceber como é que estes buracos negros monstruosos puderam crescer tanto e tão depressa".
"Estes buracos negros são milhares de milhões de vezes mais massivos do que o Sol, numa altura em que o Universo ainda estava na sua infância", afirma a autora do estudo, Anna-Christina Eilers, professora assistente de Física no MIT. "Os nossos resultados implicam que, nos primórdios do Universo, os buracos negros supermassivos podem ter ganho massa antes das galáxias que os acolheram, e as sementes iniciais de buracos negros podem ter sido mais massivas do que atualmente".
Entre os coautores de Eilers e Yue contam-se Robert Simcoe, Diretor do Kavli do MIT, Rohan Naidu, bolseiro e pós-doutorado Hubble do MIT, e colaboradores na Suíça, Áustria, Japão e na Universidade Estatal da Carolina do Norte.
Núcleos ofuscantes
A luminosidade extrema de um quasar tem sido óbvia desde que os astrónomos descobriram estes objetos pela primeira vez na década de 1960. Assumiram então que a luz do quasar provinha de uma única "fonte pontual", semelhante a uma estrela. Os cientistas designaram os objetos por "quasares" (combinação das palavras "quase" e "estelar"). Desde essas primeiras observações, os cientistas aperceberam-se de que os quasares não são, de facto, de origem estelar, mas que emanam da acreção de buracos negros supermassivos, intensamente poderosos e persistentes, situados no centro de galáxias que também albergam estrelas, que são muito mais ténues em comparação com os seus núcleos ofuscantes.
Tem sido extremamente difícil separar a luz do buraco negro central de um quasar da luz estelar da galáxia que o acolhe. A tarefa é um pouco como discernir um grupo de pirilampos à volta de um holofote central e gigantesco. Mas, nos últimos anos, os astrónomos têm tido muito mais hipóteses de o fazer com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb da NASA, que tem sido capaz de recuar mais no tempo e com uma sensibilidade e resolução muito maiores do que qualquer observatório existente.
No seu novo estudo, Yue e Eilers utilizaram tempo de observação com o JWST para observar seis quasares antigos e conhecidos, de forma intermitente, desde o outono de 2022 até à primavera seguinte. No total, a equipa recolheu mais de 120 horas de observações dos seis objetos distantes.
"O quasar ofusca a sua galáxia hospedeira em ordens de grandeza. E as imagens anteriores não eram suficientemente nítidas para distinguir o aspeto da galáxia hospedeira, com todas as suas estrelas", diz Yue. "Agora, pela primeira vez, somos capazes de revelar a luz destas estrelas modelando cuidadosamente as imagens muito mais nítidas desses quasares pelo JWST."
Um equilíbrio de luz
A equipa fez um balanço dos dados de imagem recolhidos pelo JWST de cada um dos seis quasares distantes, que estimaram ter cerca de 13 mil milhões de anos. Esses dados incluíam medições da luz de cada quasar em diferentes comprimentos de onda. Os investigadores introduziram esses dados num modelo que calcula a quantidade de luz que provavelmente provém de uma "fonte pontual" compacta, como o disco de acreção de um buraco negro central, em comparação com uma fonte mais difusa, como a luz das estrelas dispersas que compõem a galáxia hospedeira.
Através desta modelação, a equipa separou a luz de cada quasar em dois componentes: a luz do disco luminoso do buraco negro central e a luz das estrelas mais difusas da galáxia hospedeira. A quantidade de luz de ambas as fontes é um reflexo da sua massa total. Os investigadores estimam que, para estes quasares, o rácio entre a massa do buraco negro central e a massa da galáxia hospedeira era de cerca de 1:10. Isto contrasta com o atual equilíbrio de massa de 1:1000, em que os buracos negros formados mais recentemente são muito menos massivos do que as galáxias que os acolhem.
"Isto diz-nos algo sobre o que cresce primeiro: é o buraco negro que cresce primeiro, e depois a galáxia apanha-o? Ou será que é a galáxia e as suas estrelas que crescem primeiro e que dominam e regulam o crescimento do buraco negro?" explica Eilers. "Vemos que os buracos negros no início do Universo parecem estar a crescer mais depressa do que as galáxias que os acolhem. Esta é uma evidência preliminar de que as sementes iniciais dos buracos negros podem ter sido mais massivas nessa altura".
"Deve ter havido algum mecanismo que fez com que um buraco negro ganhasse massa mais cedo do que a galáxia que o acolheu nesses primeiros mil milhões de anos", acrescenta Yue. "É a primeira evidência que vemos disso, o que é empolgante".
Vénus quase não tem água. Um novo estudo pode revelar porquê
Na atmosfera superior de Vénus, os átomos de hidrogénio, a laranja, escapam para o espaço, deixando para trás moléculas de monóxido de carbono, a azul e roxo.
Crédito: Aurore Simonnet/LASP/Universidade do Colorado em Boulder
Cientistas planetários da Universidade do Colorado em Boulder, EUA, descobriram como Vénus, o vizinho escaldante e inabitável da Terra, se tornou tão seco.
O novo estudo preenche uma grande lacuna naquilo a que os investigadores chamam "a história da água em Vénus". Usando simulações de computador, a equipa descobriu que os átomos de hidrogénio na atmosfera do planeta vão para o espaço através de um processo conhecido como "recombinação dissociativa" - fazendo com que Vénus perca cerca do dobro da água todos os dias, em comparação com as estimativas anteriores.
A equipa publicou as suas descobertas no passado dia 6 de maio na revista Nature. Os resultados poderão ajudar a explicar o que acontece à água numa série de planetas da nossa Galáxia.
"A água é verdadeiramente importante para a vida", disse Eryn Cangi, investigadora do LASP (Laboratory for Atmospheric and Space Physics) e coautora principal do novo artigo científico. "Precisamos de compreender as condições que suportam a água líquida no Universo e que podem ter produzido o estado muito seco e atual de Vénus".
Vénus, acrescentou, é extremamente seco. Se pegássemos em toda a água da Terra e a espalhássemos pelo planeta como manteiga numa torrada, obteríamos uma camada líquida com cerca de 3 quilómetros de profundidade. Se fizéssemos o mesmo em Vénus, onde toda a água está presa no ar, teríamos apenas 3 centímetros, o que mal dá para molhar os nossos dedos dos pés.
"Vénus tem 100.000 vezes menos água do que a Terra, apesar de ter basicamente o mesmo tamanho e massa", disse Michael Chaffin, coautor principal do estudo e investigador do LASP.
No estudo atual, os investigadores utilizaram modelos informáticos para compreender Vénus como um gigantesco laboratório químico, focando-se nas diversas reações que ocorrem na atmosfera rodopiante do planeta. O grupo relata que uma molécula chamada HCO+ (um ião composto por um átomo de hidrogénio, carbono e oxigénio), no alto da atmosfera de Vénus, pode ser a culpada pela fuga de água do planeta.
Para Cangi, coautora principal da investigação, os resultados revelam novas pistas sobre a razão pela qual Vénus, que provavelmente já foi quase idêntico à Terra, está hoje praticamente irreconhecível.
"Estamos a tentar descobrir quais as pequenas mudanças que ocorreram em cada planeta para os levar a estes estados tão diferentes", disse Cangi, que obteve o seu doutoramento em ciências astrofísicas e planetárias na Universidade do Colorado em Boulder em 2023.
Derramando a água
Vénus, realçou, nem sempre foi este deserto.
Os cientistas suspeitam que há milhares de milhões de anos, durante a formação de Vénus, o planeta recebeu tanta água como a Terra. A dada altura, deu-se uma catástrofe. Nuvens de dióxido de carbono na atmosfera de Vénus desencadearam o mais poderoso efeito de estufa do Sistema Solar, acabando por elevar as temperaturas à superfície para uns tórridos 460º C. No processo, toda a água de Vénus se tornou vapor e a maior parte escapou para o espaço.
Mas essa antiga evaporação não explica porque é que Vénus é hoje tão seco, ou como continua a perder água para o espaço.
"Como analogia, digamos que deitei fora a água da minha garrafa. Ainda sobrariam algumas gotas", disse Chaffin.
No entanto, em Vénus, quase todas essas gotas restantes também desapareceram. O culpado, de acordo com o novo trabalho, é a elusiva molécula HCO+.
Missões a Vénus
Chaffin e Cangi explicaram que, nas atmosferas superiores dos planetas, a água mistura-se com o dióxido de carbono para formar esta molécula. Em estudos anteriores, os investigadores referiram que o HCO+ pode ser responsável pela perda de uma grande parte da água em Marte.
Durante a sua descida de 63 minutos, a DAVINCI irá recolher e transmitir medições da composição atmosférica de Vénus.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Eis como funciona em Vénus: a molécula HCO+ é produzida constantemente na atmosfera, mas os iões individuais não sobrevivem durante muito tempo. Os eletrões na atmosfera encontram estes iões e recombinam-se para dividir os iões em dois. No processo, os átomos de hidrogénio desaparecem e podem até escapar para o espaço, roubando a Vénus um dos dois componentes da água.
No novo estudo, o grupo calculou que a única forma de explicar o estado seco de Vénus era se o planeta albergasse volumes maiores do que o esperado de HCO+ na sua atmosfera. Mas há uma reviravolta nas conclusões da equipa. Os cientistas nunca observaram HCO+ em Vénus. Chaffin e Cangi sugerem que isso se deve ao facto de nunca terem tido os instrumentos necessários para o fazer.
Ao passo que dezenas de missões já visitaram Marte nas últimas décadas, muito menos naves espaciais viajaram para o segundo planeta a contar do Sol. Nenhuma transportou instrumentos capazes de detetar o HCO+ que alimenta a rota de fuga recentemente descoberta pela equipa.
"Uma das conclusões surpreendentes deste trabalho é que o HCO+ deve estar entre os iões mais abundantes na atmosfera de Vénus", disse Chaffin.
Nos últimos anos, no entanto, um número cada vez maior de cientistas tem estado de olhos postos em Vénus. A missão DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) da NASA, por exemplo, vai deixar cair uma sonda pela atmosfera do planeta e até à superfície. O seu lançamento está previsto para o final da década.
A DAVINCI também não será capaz de detetar HCO+, mas os investigadores têm esperança que uma futura missão o faça - revelando outra peça chave da história da água em Vénus.
"Não tem havido muitas missões a Vénus", disse Cangi. "Mas as missões recentemente planeadas vão aproveitar décadas de experiência coletiva e um interesse crescente em Vénus para explorar os extremos das atmosferas planetárias, a evolução e a habitabilidade."
DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging): NASA Wikipedia
Também em destaque
XRISM da JAXA e da NASA deteta impressões digitais do ferro numa galáxia ativa próxima (via NASA)
Após o início das operações científicas em fevereiro, a missão XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), liderada pelo Japão, estudou o monstruoso buraco negro no centro da galáxia NGC 4151. "O instrumento Resolve da XRISM captou um espetro detalhado da área em redor do buraco negro", disse Brian Williams, cientista do projeto no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. "Os picos e as quedas são como impressões digitais químicas que nos podem dizer que elementos estão presentes e revelar pistas sobre o destino da matéria à medida que se aproxima do buraco negro." Ler fonte
Como a missão Roman da NASA vai caçar buracos negros primordiais (via NASA)
Os astrónomos descobriram buracos negros com uma massa que varia entre algumas vezes a massa do Sol até dezenas de milhares de milhões. Agora, um grupo de cientistas previu que o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da NASA, poderá encontrar uma classe de buracos negros "peso-pluma" que até agora tem escapado à deteção. Atualmente, os buracos negros formam-se quando uma estrela massiva colapsa ou quando objetos pesados se fundem. No entanto, os cientistas suspeitam que buracos negros "primordiais" mais pequenos, incluindo alguns com massas semelhantes à da Terra, se podem ter formado nos primeiros momentos caóticos do Universo primitivo. Ler fonte
Álbum de fotografias M100: Uma Galáxia Espiral de Grande Desenho
(clique na imagem para ver versão maior)
Crédito: Drew Evans
Majestosa a uma escala verdadeiramente cósmica, M100 é apropriadamente conhecida como uma galáxia espiral de grande desenho. Esta grande galáxia com mais de 100 mil milhões de estrelas tem braços espirais bem definidos, semelhantes aos da nossa Via Láctea. Um dos membros mais brilhantes do enxame de galáxias de Virgem, M100, também conhecida como NGC 4321, está a 56 milhões de anos-luz de distância, na direção da bem cuidada constelação de Cabeleira de Berenice. Nesta imagem telescópica, a espiral de grande desenho, vista de face, partilha um campo de visão de quase 1 grau de largura com a espiral NGC 4312 (no canto superior direito), ligeiramente menos visível, vista de lado. Esta composição, equivalente a uma exposição com 21 horas, a partir de um local escuro perto de Flagstaff, no estado norte-americano do Arizona, revela os brilhantes enxames de estrelas azuis de M100 e as intrincadas e sinuosas faixas de poeira que são características desta classe de galáxias. As medições de estrelas variáveis em M100 têm desempenhado um papel importante na determinação do tamanho e idade do Universo.
Centro Ciência Viva do Algarve
Rua Comandante Francisco Manuel
8000-250, Faro
Portugal
Telefone: 289 890 922
Telemóvel: 962 422 093
E-mail: info@ccvalg.pt
Centro Ciência Viva de Tavira
Convento do Carmo
8800-311, Tavira
Portugal
Telefone: 281 326 231
Telemóvel: 924 452 528
E-mail: geral@cvtavira.pt
Os conteúdos das hiperligações encontram-se na sua esmagadora maioria em Inglês. Para o boletim chegar sempre à sua caixa de correio, adicione noreply@ccvalg.pt à sua lista de contactos. Este boletim tem apenas um caráter informativo. Por favor, não responda a este email. Contém propriedades HTML e classes CSS - para vê-lo na sua devida forma, certifique-se que o seu cliente de webmail suporta este tipo de mensagem, ou utilize software próprio, como o Outlook ou outras apps para leitura de mensagens eletrónicas.
Recebeu esta mensagem por estar inscrito na newsletter de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve e do Centro Ciência Viva de Tavira. Se não a deseja receber ou se a recebe em duplicado, faça a devida alteração clicando aqui ou contactando o webmaster.
