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Depois de uma descoberta surpresa, astrofísicos estão correndo para compreender flashes superenergéticos de ondas de rádio que, por vezes, ressoam de galáxias distantes.
Representação artística de uma estrela de nêutrons altamente magnetizada, ou magnetar.
"Um ponto menor de interesse sobre a Explosão de Spitler”. Esse foi o assunto do de e-mail que apareceu na tela do computador de Shami Chatterjee as 3 horas da tarde em 5 de novembro de 2015.
Quando Chatterjee leu o conteúdo email, ele primeiro engasgou em estado de choque - e, em seguida, correu para fora do escritório da Universidade de Cornell e pelo corredor para contar a um colega. Vinte e oito minutos depois, quando ele começou a preparar a resposta, sua caixa de entrada já estava zumbindo. A caixa de entrada do e-mail cresceu e cresceu, com 56 mensagens de colegas.
Por quase uma década, Chatterjee e outros astrofísicos estavam tentando entender a natureza dos curtos flashes superenergéticos de ondas de rádio no espaço. Estas “rajadas rápidas de rádio,” ou FRBs, surgem em alguns milissegundos, mas elas são os sinais de rádio mais luminosos do universo, alimentadas com uma energia tão grande quanto 500 milhões de sóis. A primeira foi descoberta em 2007 pelo astrônomo Duncan Lorimer, que junto com um de seus alunos, deparou com o sinal acidentalmente através de dados de um telescópio; na época, poucos acreditavam nele. Céticos suspeitavam de interferência de telefones celulares ou fornos de microondas. Mas cada vez mais a hipótese das FRBs se manteve - 26 foram contados até agora, incluindo a Explosão Spitler, detectada pela astrônoma Laura Spitler em 2012 - e os cientistas tiveram que concordar que elas eram reais.
A questão era, o que lhes causa? Os investigadores desenharam dezenas de modelos, empregando uma gama de mistérios astrofísicos - desde estrelas incendindo-se em nossa própria galáxia, explosão de estrelas, fusões de buracos negros carregados, buracos brancos, buracos negros evaporando-se, cordas cósmicas primordiais oscilantes, e até mesmo extraterrestres que navegam através do cosmos usando velas luz extragaláctica. Para os cientistas, as FRBs eram tão ofuscantes como granadas de luz em uma floresta escura; seu poder, brevidade e imprevisibilidade simplesmente tornavam impossível ver a fonte da luz.
O e-mail alertando Chatterjee e colegas para um “ponto de menor de interesse” mudou tudo isso. Seu remetente era Paul Scholz, um estudante graduado na Universidade McGill, em Montreal e um colaborador de Chatterjee. Ele estava realizando uma diligência prévia, peneirando os dados do telescópio com a ajuda de um supercomputador que tinham sido recolhidos a partir da parte do céu onde o Spitler explodiu originalmente, para ver se a fonte podia enviar um segundo sinal. De acordo com Chatterjee, após dois anos fazendo isso e não obtendo nenhum sucesso, as expectativas tinham diminuído.
E de repente, Scholz viu o sinal se repetir. A descoberta foi “surpreendente e terrível”, disse Chatterjee - surpreendente, porque “todo mundo sabia que as FRBs não se repetem”, e terrível devido à energia gigantesca necessária para produzir pelo menos uma destas explosões. Talvez a única coisa mais feroz do que emitir a energia de 500 milhões de sóis é criá-la novamente.
A descoberta instantaneamente matou um grande número de modelos propostos anteriormente - pelo menos, como explicações para esta FRB particular. Qualquer modelo que presume um cataclismo de uma só vez, como flashes de mortes estelares ou fusões de estrelas ou buracos negros, foram descartados. Ainda assim, muitos modelos permaneceram, alguns apontando para fontes dentro da galáxia, e outros em galáxias distantes.
À medida que a repetição do sinal reduzia as opções, Scholz tentou adivinhar a fonte: “Magnetar Extragaláctico", ele escreveu em seu e-mail inicial, referindo-se a uma estrela de nêutrons jovem com um campo magnético extremamente poderoso. A primeira pessoa a responder, Maura McLaughlin uma astrofísico da Universidade de West Virginia em Morgantown, escreveu: “WOW!!!!!!! Magnetar Extragaláctico soa bem para mim.” E isto rapidamente se tornou a teoria mais popular, mas não a única.
Para revelar a verdadeira natureza da explosão, os cientistas tiveram que descobrir a localização da fonte. Mas isso não foi fácil. Para detectar uma FRB, em primeiro lugar, um telescópio deve ser apontado diretamente para a área do céu onde se origina a explosão. Isto pode explicar porque apenas 26 foram vistas durante a última década - com o tempo de telescópio em alta demanda, não há instrumentos suficientes disponíveis para assistir cada pedaço do céu. Mas mesmo quando uma FRB é detectada, os cientistas não podem identificar a sua origem dentro de campo de um telescópio de vista. Para localizar uma explosão, eles precisam de detectá-la com vários telescópios e comparar os sinais para determinar sua posição exata.
Agora, porém, havia uma chance, desde que o repetidor piscasse uma terceira vez.
Brilhando no escuro
Poucas horas depois do email do Scholz ser visto por uma equipe de cerca de 40 cientistas - colaboradores de um projeto chamado L-band do Matriz Pulsar Arecibo - membros da equipe conseguiram garantir tempo no Very Large Array (VLA), o grupo de 27 rádio telescópios no Novo México que ficou famoso no filme Contato. O VLA é suficientemente grande para fazer as medições combinadas necessárias para localizar uma explosão. Na primeira, a equipe pediu 10 horas no VLA, durante o qual eles planejaram para fazer a varredura da região relevante do cosmos a cada poucos milissegundos, esperando capturar o flash de FRB. “É como fazer um filme do céu em 200 frames por segundo”, disse Chatterjee, que é um dos líderes da colaboração. “Nós fizemos este filme mais de 10 horas e não vimos absolutamente nada.”
Eles estenderam o tempo para mais 40 horas no VLA, e fizeram ainda um outro filme do céu no espectro de rádio a 200 quadros por segundo. Mais uma vez, eles não viram nada. Preocupados, os pesquisadores tiveram que implorar por mais tempo. Eles conseguiram persuadir a gestão do VLA para dar-lhes mais 40 horas no telescópio. Desta vez, durante um primeiro teste, eles avistaram um Flash.
“Parece que a explosão de rádio rápido saiu para jogar hoje”, escreveu Casey Law, pesquisador que monitorou o VLA em tempo real, em um e-mail para o resto da equipe.
O sinal iria fazer mais oito reaparições. Estranhamente, as explosões pareciam ser totalmente aleatórias. Após 50 horas a equipe conseguiu sinais com uma certa freqüência, inclusive, certa vez, uma “dupla explosão” de sinais de apenas 23 segundos de diferença.
Os sinais repetidos permitiram à equipe localizar a fonte. Para quase surpresa de todos, como relatado em janeiro na revista Nature, as rajadas se originaram em uma pequena galáxia “anã irregular”, a um gigaparsec (pouco mais de 3 bilhões de anos-luz) de distância. Isso fez com que a força do sinal e suas repetições frequentes ficassem ainda mais surpreendentes. “Se você está detectando um flash brilhante a um gigaparsec, há uma enorme quantidade de energia associada a ele”, disse Chatterjee. “Quanto mais energia você associa com cada evento, mais difícil fica para explicar a repetição. Basicamente, o que está recarregando a bateria desse flash tão rapidamente?”
Imaginando magnetares
Em fevereiro, especialistas reunidos em uma conferência em Aspen, Colorado, discutiram a FRB pela primeira vez desde a que a localização do sinal foi identificada. A maioria dos astrofísicos concordam que tanto a distância da fonte quanto o ambiente são consistentes com a teoria do que é um magnetar. É uma das poucas fontes de candidatos capazes de produzir um sinal tão forte de tão longe. E, de acordo com Laura Spitler, que deu nome à explosão Spitler, pesquisadora do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha, magnetares geralmente se formam a partir de explosões estelares superluminosas chamadas supernovas tipo I. Estes eventos ocorrem de forma desproporcional muitas vezes em galáxias irregulares anãs, que podem ser semelhante a algumas das primeiras galáxias que povoaram o universo.
Cada geração sucessiva de estrelas que viveram e morreram desde o Big Bang fundiram prótons e nêutrons em elementos mais pesados e mais pesados, aumentando o que os astrônomos chamam de “metalicidade” do universo. Mas galáxias irregulares anãs são susceptíveis de terem se formado a partir de hidrogênio leve e hélio, permanecendo a partir de quando o universo era jovem. Sua baixa metalicidade permite que essas pequenas galáxias produzam estrelas mais maciças, e, provavelmente, como as estrelas massivas têm campos magnéticos fortes, suas mortes explosivas podem criar as estrelas de nêutrons altamente magnetizadas, ou magnetares.
Há suspeitas que o magnetar proveniente da rajada de rádio rápida seja especial. “Uma estrela de nêutrons explodindo a esta taxa durante milhares de anos iria rapidamente ficar sem combustível”, disse Brian Metzger. Seu melhor palpite é que o repetidor é um magnetar muito jovem - provavelmente com menos de 100 anos de idade.
Se a teoria de do magnetar de Young estiver correta, então - de acordo com uma versão possível da história - nós temos que encarar uma estrela de nêutrons recém-nascida, superdensa envolta em um campo magnético poderoso e altamente instável. Este magnetar também continua encravado em uma nuvem de expansão de detritos de uma explosão de supernova. A medida as mudanças do campo magnético do Magnetar recém-nascido se configuram e reconectam, ele bombeia a energia no gás e na nuvem circundante. Este, por sua vez absorve a energia e, em seguida, ocasionalmente experimenta choques, liberando súbitas explosões e grandes quantidades de energia para o cosmos.
Esta história ainda é apenas hipotética, mas astrofísicos apontam para uma evidência de apoio: As FRBs são provenientes da mesma vizinhança como uma constante fonte de emissão de rádio - possivelmente o sinal de fundo a partir da nuvem de detritos em expansão que envolvem o jovem magnetar. Bryan Gaensler, um astrofísico da Universidade de Toronto, disse que, a medida que os entulhos se expandem, as propriedades deste sinal de fundo devem mudar. “Se vermos isso acontecer, é um suporte para o modelo do magnetar jovem”, disse ele, “mais ele nos dá informações sobre o processo do ambiente e sobre o nascimento do magnetar.”
No entanto, Gaensler advertiu que existem alguns problemas com o modelo do magnetar. Para começar, por que não nunca vimos nenhuma FRB de magnetares próximos da Terra? Por exemplo, o magnetar SGR 1806-1820 na Via Láctea exalou uma explosão de raios gama gigantesca em dezembro de 2004. “Se tivesse produzido uma FRB tão poderosa como o repetidor”, disse Gaensler, “teria sido tão brilhante que nós teríamos visto mesmo através de telescópios de rádio que estivessem apontando em direções completamente diferentes naquele momento.”
Por outro lado, ele disse, talvez magnetares produzem FRBs em feixes estreitos ou jatos. “Nós só conseguimos ver a FRB quando o feixe está apontando diretamente para nós. Talvez SGR 1806-20 produziu uma FRB o tempo todo, mas apontou para uma direção diferente. Nós realmente não sabemos.”
De qualquer maneira, se os pesquisadores não conseguem detectar um escurecimento da fonte de rádio constante associada com a Explosão Spitler, em seguida, toda a teoria de magnetar pode estar pronta para a sucata astrofísica.
Outra ideia é que as FRBs são emitidas por núcleos ativos de galáxias, ou AGNs - regiões superluminosas nos centros de algumas galáxias. AGNs podem ser alimentadas por buracos negros supermassivos, e muitos deles têm jatos que poderiam emitir um feixe de FRB para o espaço. No entanto, esta teoria é menos popular, disse Metzger, porque AGNs normalmente existem em galáxias maiores, não anãs.
Existem outras possibilidades. “Novas teorias continuam surgindo”, disse Emily Petroff , astrofísica do Instituto Holandês de Radioastronomia. “Cada vez que um novo artigo de observação de uma FRB sai, existem alguns novos artigos de teorias para descrevê-lo, e isso é divertido pois não é comum vermos teorias sendo formadas após eventos astrofísicos e sim o contrário.
Uma questão chave é se o repetidor representa todas as FRBs - em outras palavras, se todas as FRBs se repetem. É possível que todas elas o fazem, mas a maior parte do tempo, apenas as primeiras explosões mais brilhantes são vistas. “Os dados atuais não podem levar a uma conclusão firme”, disse Chatterjee.
Traduzido e adaptado de Quanta Magazine
Traduzido e adaptado de Quanta Magazine
Super-Terra rochosa é encontrada transitando em zona habitável de uma calma estrela anã vermelha
Um exoplaneta orbitando uma estrela anã vermelha a 40 anos-luz da Terra pode ser o novo detentor do título de “melhor lugar para procurar por sinais de vida além do sistema solar”. Usando o instrumento HARPS do ESO em La Silla, e outros telescópios ao redor do mundo, uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma “super-Terra” em órbita na zona habitável em torno da estrela fraca LHS 1140. Este mundo é um pouco maior e muito mais maciço do que a Terra e provavelmente manteve a maior parte de sua atmosfera. Isto, junto com o fato de que ele passa na frente de sua estrela-mãe, uma vez que orbita, faz com que seja uma das mais emocionantes metas futuras para estudos atmosféricos. Os resultados irão aparecer na edição da revista Nature de 20 de abril, 2017.
A recém-descoberta super-Terra órbita LHS 1140b na zona habitável em torno de um fraca anã vermelha, chamada LHS 1140, na constelação de Cetus (o monstro marinho) [1]. As anãs vermelhas são muito menores e mais frias do que o Sol e, embora LHS 1140b esteja dez vezes mais perto de sua estrela do que a Terra está do Sol, ele só recebe cerca de metade da luz solar de sua estrela do que a Terra e situa-se no meio da zona habitável. A órbita é vista quase no mesmo plano que a Terra e a medida que o exoplaneta passa na frente da estrela uma vez em cada órbita ele bloqueia um pouco de sua luz a cada 25 dias.
“Este é o exoplaneta mais emocionante que eu já vi na última década”, disse o principal autor Jason Dittmann do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (Cambridge, EUA). “Nós dificilmente poderíamos esperar um alvo melhor para realizar uma das maiores missões na ciência - em busca de evidências de vida fora da Terra."
"As presentes condições da anã vermelha são particularmente favoráveis - LHS 1140 gira mais lentamente e emite menos radiação de alta energia do que outras estrelas de baixa massa semelhantes", explica o membro da equipe Nicola Astudillo-Defru do Observatório de Genebra, Suíça [2].
Para a vida como a conhecemos existir, um planeta deve ter água líquida na superfície e manter uma atmosfera. Quando as estrelas anãs vermelhas são jovens, elas são conhecidas por emitir radiação que pode ser prejudicial para as atmosferas dos planetas que as orbitam. Neste caso, o tamanho grande do planeta significa que um oceano de magma poderia ter existido em sua superfície durante milhões de anos. Este oceano fervilhante de lava poderia alimentar vapor na atmosfera por muito tempo após a estrela acalmar o seu atual brilho constante, repondo o planeta com água.
A descoberta foi feita inicialmente com o MEarth, que detectou o primeiro indicador: mergulhos característicos em luz a medida que o exoplaneta passava em frente da estrela. O instrumento HARPS do ESO, acrônimo para High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere, em seguida, fez observações de acompanhamento cruciais que confirmaram a presença da super-Terra. HARPS também ajudou a fechar o período orbital e deduziu a massa e densidade do exoplaneta [3].
Os astrônomos estimam a idade do planeta em pelo menos cinco bilhões de anos. Eles também deduziram que ele tem um diâmetro 1,4 vezes maior que a Terra - quase 18.000 km. Mas com uma massa cerca de sete vezes maior do que a Terra e, portanto, uma densidade muito maior, isso implica que o exoplaneta é provavelmente feito de rocha com um núcleo de ferro denso.
Esta super-Terra pode ser o melhor candidato para observações futuras para estudar e caracterizar a sua atmosfera, se houver. Dois dos membros europeus da equipe, Xavier Delfosse e Xavier Bonfils ambos do CNRS e IPAG em Grenoble, França, concluem: “ O sistema de LHS 1140 pode vir a ser um objetivo ainda mais importante para a futura caracterização de planetas na zona habitável de Proxima b ou TRAPPIST-1. Este foi um ano notável para descobertas de exoplanetas! ”[4, 5].
Em particular, as observações futuras do telescópio espacial da NASA/ ESA Hubble serão capazes de avaliar exatamente como a radiação de alta energia é derramada sobre LHS 1140b, de modo que a sua capacidade de suportar a vida pode ser ainda mais restrita.
Mais ainda no futuro - quando novos telescópios como do ESO Extremely Large Telescope estiverem operando - é provável que vamos ser capazes de fazer observações detalhadas das atmosferas de exoplanetas, e LHS 1140b é um candidato excepcional para tais estudos.
Notas
[1] A zona habitável é definida pelo intervalo de orbita em torno de uma estrela, em que um planeta possui a temperatura adequada necessária para a água líquida existir na superfície do planeta.
[2] Embora o planeta esteja localizado na zona em que a vida como a conhecemos poderia existir, ele provavelmente não entraria nesta região até cerca de quarenta milhões de anos após a formação da estrela anã vermelha. Durante esta fase, o exoplaneta teria sido submetido ao passado ativo e volátil de sua estrela-mãe. Uma anã vermelha jovem pode facilmente tirar fora a água da atmosfera de um planeta se formando na sua vizinhança, o que leva a um efeito de estufa semelhante ao que é visto em Vénus.
[3] Este esforço permitiu outros eventos de trânsito serem detectados pelo MEarth para que os astrônomos pudessem concluir a detecção do exoplaneta uma vez por todas.
[4] O planeta em torno de Proxima Centauri (eso1629) é muito mais próximo da Terra, mas provavelmente não transita sua estrela, o que torna muito difícil determinar se ele mantém uma atmosfera.
[5] Ao contrário do sistema TRAPPIST-1 (eso1706), não há outros exoplanetas ao redor de LHS 1140. Acredita-se que sistemas multi-planetários sejam comuns em torno de anãs vermelhas, por isso é possível que exoplanetas adicionais tenham sido detectados até agora, porque eles são muito pequenos.
[ESO]
Duas missões veteranas da NASA estão fornecendo novos detalhes sobre as luas geladas de Júpiter e Saturno, aumentando ainda mais o interesse científico destes e de outros "mundos oceanos" em nosso sistema solar e além. Os resultados serão apresentados em trabalhos publicados nesta quinta-feira pelos investigadores da missão Cassini em Saturno e pelo Telescópio Espacial Hubble, ambos da NASA.
Esta ilustração mostra o mergulho da Cassini através da pluma de Enceladus em 2015. As descobertas novas do mundo oceânico de Cassini e de Hubble ajudarão a informar as futuras explorações e a busca mais larga para a vida além da terra. NASA/JPL-Caltech
Nos documentos, os cientistas da Cassini anunciam que uma forma de energia química na qual a vida pode se alimentar parece existir na lua de Saturno, Enceladus, e os pesquisadores do Hubble relatam evidências adicionais de plumas em erupção na lua Europa de Júpiter.
“Isto é o mais próximo que temos chegado, até agora, para a identificação de um lugar com alguns dos ingredientes necessários para um ambiente habitável”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas da NASA na sede em Washington. “Estes resultados demonstram a natureza interligada de missões científicas da NASA que estão chegando mais próximo de responder se estamos de fato sozinhos ou não.”
O artigo dos pesquisadores com a missão Cassini, publicado na revista Science, indica que o gás de hidrogênio, que poderia fornecer uma fonte de energia química para a vida, está fluindo no oceano subsuperficial de Enceladus e está em atividade hidrotermal no fundo do mar da lua.
A presença de hidrogênio suficiente no oceano da lua significa que os micróbios - se existem algum lá - podem usá-lo para obter energia através da combinação de hidrogênio com dióxido de carbono dissolvido na água. Esta reação química, conhecida como "metanogenese" porque produz metano como subproduto, está na raiz da árvore da vida na Terra, e poderia até ter sido fundamental para a origem da vida no nosso planeta.
Este gráfico ilustra como os cientistas da Cassini imaginam que a água interage com a rocha no fundo do oceano da lua gelada de Saturno Encelado, produzindo gás de hidrogênio. NASA/JPL-Caltech
A vida como a conhecemos requer três ingredientes principais: água líquida; uma fonte de energia para o metabolismo; e os ingredientes químicos certos, principalmente carbono, hidrogênio, azoto, oxigênio, fósforo e enxofre. Com este achado, a Cassini mostrou que Encelado - uma pequena e gelada lua há um bilhão de milhas mais longe do Sol do que a Terra - tem quase todos esses ingredientes para habitabilidade. A Cassini ainda não mostrou que fósforo e enxofre estão presentes no oceano, mas os cientistas suspeitam que eles estejam, uma vez que o núcleo rochoso de Encelado pode ser quimicamente semelhante a meteoritos que contêm os dois elementos.
"A confirmação de que a energia química para a vida existe dentro do oceano de uma pequena lua de Saturno é um marco importante em nossa busca de mundos habitáveis além da Terra", disse Linda Spilker, cientista do projeto Cassini no Jet Propulsion Laboratory da NASA (JPL) em Pasadena, Califórnia.
A sonda Cassini detectou hidrogênio na nuvem de gás e material gelado pulverizado nas plumas de em Encélado durante o seu último e mais profundo mergulho em 28 de outubro de 2015. A Cassini também demonstrou a composição da pluma durante vôos anteriores na missão. A partir destas observações, cientistas têm determinado que cerca de 98 por cento da coluna de gás é água, cerca de 1 por cento é hidrogênio e o restante é uma mistura de outras moléculas, incluindo dióxido de carbono, metano e amoníaco.
A medição foi realizada utilizando o instrumento da Cassini chamado Espectrômetro de Ion e Massa Neutra (INMS), que fareja gases para determinar a sua composição. O INMS foi projetado para provar a alta atmosfera da lua de Saturno Titã. Depois da surpreendente descoberta da Cassini de uma pluma elevando-se como um spray acima do gelo em 2005, emanando das fissuras quentes próximas do pólo sul, os cientistas transformaram seus detectores para a pequena lua.
A Cassini não foi concebida para detectar sinais de vida na pluma Enceladus - na verdade, os cientistas não sabiam a pluma existia até depois da nave chegar a Saturno.
"Embora não possamos detectar vida, descobrimos que há uma fonte de alimento para ela. Seria como uma loja de doces para os micróbios", disse Hunter Waite, principal autor do estudo da Cassini.
As novas descobertas são uma linha independente de evidências de que a atividade hidrotermal está ocorrendo no oceano de Enceladus. Resultados anteriores, publicados em Março de 2015, sugeriram que água quente está interagindo com a rocha no fundo do mar; os novos resultados apoiam essa conclusão e acrescentam que as rochas parecem estar reagindo quimicamente para produzir o hidrogênio.
O documento detalhando novas descobertas do telescópio espacial Hubble, publicado no Astrophysical Journal Letters, relata observações em Europa a partir do ano de 2016 na qual uma pluma do material foi vista em erupção a partir da superfície da lua no mesmo local onde o Hubble observou evidências de uma pluma em 2014. Estas imagens reforçam evidências de que as plumas em Europa poderia ser um fenômeno real, rojando intermitentemente na mesma região na superfície da lua.
A pluma recém fotografada sobe cerca de 62 milhas (100 km) acima da superfície da Europa, enquanto que a observada em 2014 foi estimada em cerca de 30 milhas (50 km) de altura. Ambas correspondem à localização de uma região excepcionalmente quente que contém características que parecem ser rachaduras na crosta gelada da lua, vista no final de 1990 pela sonda Galileo da NASA. Os pesquisadores especulam que, como Encelado, isso poderia ser uma evidência de água em erupção do interior da lua.
Estas imagens compostas mostram uma pluma suspeita do material que entrou em erupção dois anos após outra pluma eclodir do mesmo local na lua gelada de Jupiter, Europa. Ambas as plumas, fotografadas em luz UV pelo Hubble, foram vistas na silhueta enquanto a lua passava na frente de Jupiter.
“As plumas em Encelado estão associadas à regiões mais quentes, então depois de Hubble fotografar a nova funcionalidade das plumas em Europa, observamos para esse local no mapa térmico Galileo. Descobrimos que o candidato a pluma em Europa está sentado à direita na anomalia térmica", disse William Sparks do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland. Faíscas conduziram os estudos das pluma de Hubble em 2014 e 2016.
Os pesquisadores dizem que, se as plumas e o local quente estão interligados, isso poderia significar que a água que está sendo expelida sob a crosta gelada da lua está aquecendo a superfície circundante. Outra ideia é que a água ejetada pela pluma cai sobre a superfície como uma névoa fina, mudando a estrutura dos grãos de superfície e permitindo que eles retenham o calor mais do que a paisagem circundante.
Para ambas as observações de 2014 e 2016, a equipe usou o Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) para detectar as plumas em luz ultravioleta. A medida que Europa passa em frente de Júpiter, quaisquer elementos atmosféricos em torno da borda da lua bloqueiam parte da luz de Júpiter, permitindo que o STIS observe as características em silhueta. Sparks e sua equipe continuam usando Hubble para monitorar Europa para exemplos adicionais de candidatos a pluma e esperam determinar a frequência com que aparecem.
Futuras explorações de mundos oceanicos da NASA estão habilitadas pelo monitoramento da atividade pluma em Europa pelo Hubble e a investigação de longo prazo das pluma de Encelado pela Cassini. Em particular, ambos os inquéritos estão lançando as bases para a missão Europa Clipper da NASA, que está prevista para lançamento na década de 2020.
“Se houverem plumas na Europa, como as suspeita indicam, com a Europa Clipper, estaremos prontos para elas”, disse Jim Green, diretor de Ciência Planetária, na sede da NASA.
[NASA]
ALMA encontrou algumas informações interessantes ao investigar o membro muito distante do nosso sistema solar.
Por Nicole Kiefert | Publicado: quarta-feira 12 de abril, 2017
Interpretação artística de DeeDee. Alexandra Angelich (NRAO / AUI / NSF)
Astrônomos revelaram mais informações sobre o objeto muito distante do sistema solar chamado 2014 UZ224, ou DeeDee.
DeeDee é um objeto trans-neptuniano (TNO) que foi primeiramente descoberto por uma equipe de astrônomos liderados por David Gerdes, cientista da Universidade de Michigan e principal autor do artigo no Astrophysical Journal Letters. Gerdes estava usando o telescópio Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, no Chile para o Dark Energy Survey, que deu os astrônomos um número extraordinário de imagens. Enquanto a maioria dessas fotos acabou por ser galáxias distantes, algumas mostraram sinais de TNOs, e uma pequena quantidade de imagens TNO, 12 fotos eram de DeeDee, que é a abreviatura em inglês para Distant Dwarf.
DeeDee é o segundo objeto TNO mais distante conhecido na periferia de Kuiper com uma órbita, mas por outro lado não se sabe muito sobre ele até recentemente.
Astrônomos recolheram alguns detalhes surpreendentes sobre DeeDee usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e só recentemente divulgaram as informações, incluindo seu tamanho - de aproximadamente 635 quilômetros (394 milhas) - e sua massa que deve ser esférica, o que o coloca na corrida para se tornar um planeta anão.
Uma unidade astronômica é a distância da Terra ao Sol, ou 150 milhões de quilômetros, e DeeDee tem gritantes 92 UA. Para completar uma órbita, DeeDee leva 1.100 anos e a luz oriunda do planeta leva 13 horas para chegar à Terra.
A equipe usou a capacidade do ALMA para detectar o calor e descobriu que DeeDee teria cerca de -405 graus Fahrenheit (-243 graus Celsius), de acordo com Gerdes. Além de ser incrivelmente frio, DeeDee também não é muito reflexivo, refletindo apenas 13 por cento da luz solar.
A descoberta de todas essas informações sobre DeeDee deixou os astrônomos otimistas sobre a capacidade de detectar objetos distantes e em movimento lento em nosso sistema solar e poderão usar algumas dessas técnicas para observar o Planeta Nove.
“Ainda há novos mundos para descobrir em nosso próprio quintal cósmico”, disse Gerdes em um comunicado de imprensa. “O sistema solar é um lugar rico e complicado.”
Astronomy Magazine
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Cientistas de todo o mundo passaram cinco noites em claro observando o abismo, esperando uma recompensa de algo que poderia mudar a física para sempre - a primeira imagem do horizonte de eventos na borda de um buraco negro.
Monstro gravitacional: Esta impressão artística mostra o horizonte de eventos ao redor do buraco negro no centro da nossa galáxia. Crédito: M. Moscibrodzka, T. Bronzwaar e H. Falcke, Universidade Radboud
Se os seus esforços foram bem sucedidos, podemos estar à beira de realmente ver a borda de um buraco negro indescritível, permitindo-nos ver se os fundamentos da relatividade geral funcionam sob algumas condições muito extremas. Se Einstein estivesse vivo, temos certeza que ele estaria entusiasmado agora.
A má notícia é que ainda temos uma longa espera antes de sabermos se a rede telescópio em todo o mundo foi capaz de capturar a imagem ou não.
Astrônomos ao redor do mundo já concluíram cinco noites de observações em dois buracos negros, e precisa obter 1.024 discos rígidos de dados de centros de processamento do Event Horizon Telescope no MIT Haystack e do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha, para que eles possam começar a estudá-los.
Somando-se ao desafio, está o fato de que discos rígidos localizados no Telescópio do Pólo Sul não podem ser levados para fora até o final de outubro, no fim do inverno, por isso vamos ter que esperar até o final deste ano, ou mesmo o início de 2018, até termos algumas respostas.
Mas um dos astrônomos envolvidos, Heino Falcke da Universidade Radboud, na Holanda, disse a National Geographic que, mesmo sem vermos os dados, todas as observações tangíveis de buracos negros vão finalmente levá-los de "objeto mítico para algo concreto que podemos estudar."
"Mesmo que as primeiras imagens ainda sejam de baixa qualidade, já podemos testar pela primeira vez algumas previsões básicas da teoria da gravidade de Einstein no ambiente extremo de um buraco negro," disse Falcke.
Os buracos negros estão entre os objetos mais fascinantes e indescritíveis no universo conhecido. Mas, apesar do fato de que eles são suspeitos a esconder-se no centro da maioria das galáxias, ninguém jamais foi capaz de realmente fotografar um.
Isso porque os buracos negros, como o nome sugere, são muito, muito escuros. Eles são tão grandes que eles irreversivelmente consomem tudo o que cruza seu horizonte de eventos, incluindo a luz, tornando-os impossíveis de fotografar mesmo com os telescópios mais poderosos.
Então, em vez de apenas usar um telescópio, a equipe internacional de astrônomos usou uma rede de radiotelescópios localizados em todo o planeta, incluindo no Pólo Sul, nos EUA, Chile, e os Alpes franceses - conhecidos coletivamente como o "Event Horizon Telescope" ou "Telescópio Horizonte de Eventos".
Como já explicamos aqui, o telescópio funciona usando uma técnica conhecida como a Interferometria de Longa Linha de Base (VLBI), o que significa que esta enorme rede de receptores vai se concentrar em ondas de rádio emitidas por um determinado objeto no espaço de uma só vez - neste caso, Sagitário a*, o buraco negro no centro da Via Láctea, e um segundo buraco negro no centro da galáxia vizinha M87.
Combinados, os telescópios deverão alcançar uma resolução de 50 microssegundos - o equivalente a ser capaz de ver uma laranja sobre a superfície da Lua.
Espera-se que seja suficiente para a imagear o horizonte de eventos de Sagitário A*, que é estimado em 20 milhões de km (12,4 milhões de milhas) - que equivale a fotografar um alfinete no céu a uma distância de 26.000 anos-luz da terra.
O telescópio foi ligado em uma janela de observação de 10 dias a partir de 04 de abril, mas devido a condições de tempo, apenas cinco noites estavam disponíveis - os pesquisadores estão detectando ondas de ondas de rádio com um comprimento de onda de 1,3 mm (230 GHz), que são absorvidas e emitidas pela água, assim, observações como esta realmente não funcionam quando chove.
A última sessão de observação terminou em 11 de abril, segundo os relatórios da National Geographic.
Então, o que podemos esperar para ver se o projeto foi bem sucedido? Bem, isso tudo depende se Einstein estava certo ou não.
Com base na teoria da relatividade geral, os pesquisadores preveem que o buraco negro será parecido com um anel brilhante de luz em torno de uma bolha escuro, graças à luz a ser emitida por partículas de gás e poeira que são acelerados a altas velocidades pouco antes delas se rasgarem e fossem consumidas pelo buraco negro.
O bolha escura no centro seria o elenco sombrio sobre esse caos.
O anel também deve se parecer mais como um crescente de luz do que um círculo perfeito, pois um efeito Doppler dramático deve fazer com que o material em movimento em direção à Terra pareça muito mais brilhante.
Se a equipe for capaz de medir a sombra escura projetada pelo buraco negro, será ainda mais impressionante, porque a relatividade geral faz algumas previsões muito específicas sobre o tamanho que ela deverá ter, baseado em quanto o buraco negro deve dobrar o espaço-tempo.
"Nós sabemos exatamente o que a relatividade geral prevê para esse tamanho", disse o membro da equipe Feryal Özel em uma conferência de imprensa no ano passado. "Ao chegar à beira de um buraco negro, os testes de relatividade geral que podem ser executados são qualitativamente e quantitativamente diferentes."
Há também a chance de que possamos ver algo totalmente diferente - e, nesse caso, a teoria da relatividade geral de Einstein teria de ser completamente remodelada.
"Como eu disse antes, nunca é uma boa ideia apostar contra Einstein, mas se nós vermos algo muito diferente do que esperamos, teremos que reavaliar a teoria da gravidade", disse o líder do projeto Sheperd Doeleman do Centro de Astrofísica -Smithsonian em Harvard, em entrevista à BBC.
"Eu não espero que isso vá acontecer, mas tudo pode acontecer e essa é a beleza da coisa."
Traduzido e adaptado de Science Alert
Traduzido e adaptado de Science Alert
Desde os tempos antigos, os astrônomos têm organizado as estrelas em várias constelações. Temos o Big Dipper (Ursa Maior), Orion, o Caçador, e seu "Cão maior" e “Cão Menor” (Canis Major e Canis Minor). E essas são apenas algumas das mais mais conhecidas. Mas você já se perguntou se o Sol pertence a uma dessas coleções de estrelas?
A resposta simples é que - de acordo com a antiga tradição da astrológica e astronomia moderna - o Sol tecnicamente não tem constelação. Mas se você tivesse que mudar de local e viajar para um novo sistema de estrelas, você iria em seguida, ser capaz de ver o Sol, assim como nós observamos outra coleção distante de estrelas. Infelizmente, dependendo de onde você está, a resposta mudaria.
O zodíaco:
Primeiro, vamos considerar a resposta astrológica para esta pergunta. A não ser que você tenha nascido antes da Revolução Científica - o período em que Nicolaus Copernicus propôs o modelo heliocêntrico do Sistema Solar - você sabe que a Terra gira em torno do Sol. Ao longo de um ano, a posição das estrelas muda a medida que a posição da Terra em relação ao Sol muda.
Um gráfico das constelações e signos que compõem o zodíaco. Crédito: NASA
Durante o ano, o Sol passa por cada uma das constelações do Zodíaco. Por exemplo, em agosto, o Sol está em Leão, e, em seguida, em setembro, o Sol está em Virgem. Seu signo astrológico é baseado nisto. O que isto significa é que o Sol faz parte de cada constelação do zodíaco ao longo de um único ano, por isso, astrologicamente, não podemos dizer que o Sol pertence a qualquer única constelação.
No entanto, a astrologia é uma prática obsoleta e totalmente não científica. E se alguém perguntar em qual constelação o Sol está em, certamente eles estão procurando uma resposta astronômica (e não astrológica) na natureza. Para isso, devemos considerar o que as constelações são em termos científicos.
88 constelações:
Desde os tempos antigos, os astrônomos e estudiosos têm mantido o controle dos “asterisms” (aka. Constelações) no céu da noite. Por definição, constelações são coleções de estrelas que, quando vistos da Terra, aparecem na mesma área geral, noite após noite. Na realidade, eles estão realmente localizados em locais muito diferentes, e às vezes podem estar até milhares de anos-luz de distância um do outro.
Durante o 2º século dC, o astrônomo helenístico Cláudio Ptolomeus (Ptolomeu) organizou as constelações em um único tratado. Este tratado, conhecido como o Almagesto, foi a fonte definitiva sobre astronomia grega, e continha os nomes e significados das então conhecidos 48 constelações. Por mais de mil anos, este trabalho permaneceria canônico por astrônomos europeus e islâmicos.
As constelações modernas. código de cores por família, com uma linha a ponteada indicando a elíptica. Crédito: NASA/estúdio científico de visualização
Graças à Revolução Científica e a “Era da Exploração” - Século 15 a 18 - astrônomos tomaram conhecimento de muitas outras constelações. Isso ocorreu devido à exploração extensiva no exterior, que trouxe comerciantes europeus, exploradores e ondas de colonização para o Hemisfério Sul, Leste da Ásia e nas Américas.
Em 1922, a União Astronômica Internacional (IAU) dividiu oficialmente a esfera celeste em 88 constelações. Destas, 36 ficam predominantemente no céu do norte, enquanto as outras 52 ficam predominantemente no Sul. Estas 88 constelações modernas permaneceria em uso até hoje.
No entanto, essas constelações dividem o céu noturno com base em como ele é visto da Terra. Mais uma vez, o nosso Sol não pode ser considerado como pertencido a nenhuma delas, porque - em relação ao observador da Terra - ele passa através de todas elas. Infelizmente, a única maneira de responder a esta pergunta é mudar a nossa perspectiva.
De outros sistemas estelares:
Se você pudesse se afastar para outra estrela, o nosso Sol estaria de fato parecendo fazer parte das estrelas de fundo. Por exemplo, se você tivesse que viajar para um planeta orbitando a estrela mais próxima do sistema solar - Alpha Centauri (aka Rigil Kentaurus) - então a Sol estaria, de fato, parecendo estar em uma constelação.
Concepção artística do exoplaneta similar à Terra orbitando Alpha Centauri B Crédito: ESO
Para ser cientificamente precisas, vamos considerar um planeta que realmente sabemos que existe. Este seria o planeta extrasolar rochoso recentemente descoberto ao redor Proxima Centauri, que é conhecido como Proxima b. Visto da superfície deste planeta, o Sol parece ser parte da constelação de Cassiopeia. No entanto, ao invés de formar uma forma de W, o nosso Sol formaria um sexto ponto em sua extremidade “ocidental”, fazendo com que pareça uma cadeia de montanhas (ou uma linha rabiscada).
Mas se você estivesse em um sistema de estrelas diferentes, a posição do Sol iria mudar, dependendo da direção. Como tal, o Sol realmente não está em qualquer constelação.Muito parecido com o que a Teoria da Relatividade de Einstein nos ensina sobre o espaço e o tempo, as próprias constelações mudam em relação ao observador.
Fontes:
- IAU - Constellation
- Wikipedia - Constellation
- NASA / Starchild - 88 constelações reconhecidas oficialmente
- Saiba Astronomia - Como seria o nosso sol visto da mais próxima estrela do nosso sistema solar?
NASA está explorando mundos oceânicos do nosso sistema solar como parte de nossa busca por vida fora da Terra. Créditos: NASA
A NASA irá discutir novos resultados da sonda Cassini da agência e do Telescópio Espacial Hubble sobre mundos oceânicos do nosso sistema solar durante uma conferência que será realizada em 14:00 EDT, quinta-feira, 13 de abril. O evento, que será realizado no James Webb Auditorium sediado na NASA, em Washington, incluirá a participação remota de especialistas em todo o país.
A conferência será transmitida ao vivo pela NASA Television e no site da agência.
Estas novas descobertas vão ajudar a informar futuras explorações do mundo marinho - incluindo a próxima missão Europa Clipper da NASA, planejada para ser lançada na década de 2020 - e a busca mais ampla para a vida fora da Terra.
Os participantes da conferência serão:
- Thomas Zurbuchen, administrador associado, Diretoria de Missões Científicas na sede da NASA em Washington
- Jim Green, diretor da Divisão de Ciência Planetária na sede da NASA
- Mary Voytek, cientista sênior de astrobiologia na sede da NASA
- Linda Spilker, cientista do projeto Cassini no Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia
- Hunter Waite, Cassini Ion Neutra e líder da equipe Mass Spectrometer no Southwest Research Institute (SwRI) em San Antonio
- Chris Glein, Cassini INMS team associate at SwRI
- William Sparks, astrônoma do Space Telescope Science Institute em Baltimore
Para informações sobre o link de TV da NASA, horários e para ver a coletiva de imprensa, visite:
http://www.nasa.gov/nasatv
Para mais informações sobre mundos oceânicos, visite:
https://www.nasa.gov/specials/ocean-worlds
Para mais informações sobre a Cassini, visite:
https://www.nasa.gov/cassini
http://saturn.jpl.nasa.gov
Para mais informações sobre o Hubble, visite:
https://www.nasa.gov/hubble
Dentro de 48 horas de lançamento, Exoplanet Explorers já está fazendo manchete.
Esta concepção artística mostra o sistema de estrela Kepler-10, que tem dois planetas rochosos que circundam uma estrela semelhante ao Sol. Duplique esse número e você tem o sistema planetário recém-descoberto: EE-1b através EE-1e.
Descobrir novos planetas leva tempo e mão de obra - ou, pelo menos, uma grande parte do último. Desde julho de 2007, o Zooniverse forneceu uma plataforma para cientistas cidadãos (que é qualquer pessoa com interesse em ciência e descobertas, sem necessariamente ter um grau acadêmico) para fazer contribuições valiosas e emocionantes para o mundo científico. E agora, eles fizeram isso novamente - em apenas 48 horas em um novo projeto de pesquisa planetária, o programa Exoplanet Explorers encontrou um sistema de quatro planetas nunca antes identificado na constelação de Aquário.
O sistema planetário, que fica a uma distância de 597 anos-luz, contém quatro super-planetas do tamanho da Terra: EE-1b, c, d, e e. Superterras são planetas com uma massa maior do que a Terra, mas menores de Urano e Netuno (que são cerca de 14 e 17 vezes a massa de terra, respectivamente). As quatro Superterras no sistema recentemente descoberto tem os seguintes tamanhos em raios terrestres: 1,98 (EE-1b), 2,03 (EE-1-C), 2,74 (EE-1d), e 2,22 (EE-1e). Mesmo que eles sejam maiores do que o nosso planeta, eles também são muito mais próximos de sua estrela, que orbita uma vez a cada 3 a 13 dias. Todos eles acomodam-se mais perto de seu próprio sol (que tem cerca de 0,9 massas solares, e provavelmente uma tardia estrela G ou estrela jovem K; o nosso Sol é uma estrela G) do que Mercúrio está do nosso, por isso eles são mundos extremamente quentes. O planeta mais próximo fica a apenas 0,04 unidades astronômicas (UA) de sua estrela, enquanto o mais distante é de 0,10 UA. Uma UA é a distância média entre a Terra e o Sol (cerca de 93 milhões de milhas [150 milhões de quilômetros]); Mercúrio está a 0,4 UA do Sol.
A descoberta está sendo escrita como um artigo científico, que em breve será submetido para publicação. Além disso, estes planetas podem não estar sozinhos em seu sistema solar, e mais planetas podem ser encontrados a distâncias maiores no futuro.
Zooniverse é uma plataforma ciência do cidadão executado pela Universidade do Reino Unido de Oxford, de Chicago Adler Planetarium, ea Aliança Ciência Cidadã. O programa Exoplanet Explorers e uma relacionada Zooniverse projeto, caçadores de planetas, permite que os voluntários para pentear através de dados de missão prolongada da sonda Kepler, K2. Há um enorme catálogo de estrelas observadas pelo telescópio, e qualquer uma delas pode hospedar um ou mais planetas. Os voluntários têm a tarefa de procurar por mudanças na luz das estrelas devido ao trânsito, que ocorre quando um planeta passa na frente de sua estrela a medida que ele orbita, como visto a partir da Terra.
Estas pequenas quedas na luz podem ser difíceis de detectar, e muitas vezes esse trabalho é muito mais bem efetuado e discernido por humanos do que por computadores. Tais projetos cidadãos científicos confiam em números absoluto para encontrar objetos reais - quanto mais as pessoas identificarem um planeta, mais provável o planeta estará sendo real.
Você pode descobrir mais sobre o projeto Exoplanet Explorers, ou tentar fazer sua própria descoberta de exoplanetas, no website do projeto. Você também pode obter mais detalhes sobre o sistema planetário recém-descoberto, incluindo os voluntários envolvidos na descoberta, aqui; Os cientistas da NASA vão trabalhar para confirmar a descoberta, em um futuro próximo.
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