O instrumento ALMA descobriu um sistema binário com estranhos discos protoplanetários

Esta impressão artística mostra um notável par de discos de gás muito desalinhados situados em torno de ambas as estrelas jovens do sistema binário HK Tauri. Observações deste sistema obtidas com o ALMA nos deram a melhor imagem de um disco protoplanetário em um sistema binário. Os novos resultados demonstram uma possível maneira de explicar por que é que tantos exoplanetas — contrariamente aos planetas do Sistema Solar — apresentam estranhas órbitas excêntricas ou inclinadas. Crédito: © R. Hurt (NASA/JPL-Caltech/IPAC)

 Os astrônomos descobriram, com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), um par de discos de gás muito desalinhados a formar planetas em torno de ambas as estrelas jovens do sistema binário HK Tauri. Estas novas observações do ALMA nos deram a imagem mais nítida já feita de um disco protoplanetário em um sistema binário.

 Este novo resultado ajuda também a explicar por que é que tantos exoplanetas — contrariamente aos planetas do Sistema Solar — têm estranhas órbitas excêntricas ou inclinadas. Contrariamente ao nosso Sol solitário, a maioria das estrelas formam-se em pares — duas estrelas que orbitam em torno uma da outra.

 As estrelas binárias são muito comuns, mas nos colocam uma série de questões, incluindo como e onde é que os planetas se formam nestes meios tão complexos.

 “O ALMA nos forneceu a melhor imagem obtida até agora de um sistema binário com discos protoplanetários — e descobrimos que os discos estão mutuamente desalinhados!”, disse Eric Jensen, astrônomo no Swarthmore College, Pensilvânia, Estados Unidos.

 As duas estrelas do sistema HK Tauri, que localizam-se a cerca de 4.500 anos-luz de distância da Terra na constelação do Touro, têm menos de cinco milhões de anos de idade e estão separadas cerca de 58 milhões de quilômetros — o que corresponde a 13 vezes a distância entre Netuno e o Sol.

Este mapa mostra a constelação do Touro, onde estão assinaladas todas as estrelas visíveis num céu noturno escuro e límpido. Para além dos famosos enxames estelares das Híades e das Plêiades, esta região do céu contém igualmente nuvens escuras de poeira, sendo um local de formação estelar. Entre estas estrelas recém formadas estão as HK Tauri (marcadas com um círculo vermelho). Esta estrela dupla é muito tênue e vermelha, só podendo ser observada visualmente com grandes telescópios. Crédito: © ESO, IAU and Sky & Telescope

 A estrela mais tênue, HK Tauri B, encontra-se rodeada por um disco protoplanetário visto de lado, que bloqueia a luz emitida pela estrela. Uma vez que a radiação estelar se encontra bloqueada, os astrônomos podem facilmente obter uma boa imagem do disco observando na luz visível ou nos comprimentos de onda do infravermelho próximo.

 A estrela companheira, HK Tauri A, também possui um disco, mas neste caso, o disco não bloqueia a radiação estelar. Consequentemente, o disco não pode ser observado na luz visível já que o seu brilho tênue desaparece no brilho intenso da estrela.

 No entanto, o disco brilha intensamente nos comprimentos de onda do milímetro, os quais são facilmente detectados pelo ALMA. Com o auxílio do ALMA, a equipa conseguiu não apenas observar o disco em torno da HK Tauri A, mas pôde também, e pela primeira vez, medir a sua rotação.

 Esta imagem permitiu aos astrônomos calcular que os dois discos estão desalinhados de, pelo menos, 60 graus. Ou seja, ao invés de estarem no mesmo plano das órbitas das duas estrelas, pelo menos um dos discos encontra-se desalinhado de modo significativo.

Esta imagem de grande angular mostra parte da região de formação estelar do Touro com muita poeira e pequenos nodos de formação estelar. A estrela tênue situada no centro da imagem é o jovem sistema binário HK Tauri. Esta imagem foi criada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2. Crédito: © ESO/Digitized Sky Survey 2. Reconhecimento: Davide De Martin

 “Este desalinhamento bastante claro nos deu uma visão interessante deste jovem sistema binário”, disse Rachel Akeson do Exoplanet Science Institute da NASA, no California Institute of Technology, nos Estados Unidos.

 “Embora existam observações anteriores que indicam este tipo de sistemas desalinhados, as novas observações do HK Tauri mostram de forma muito mais clara o que realmente se passa num destes sistemas”.

 As estrelas e planetas formam-se a partir de vastas nuvens de gás e poeira. À medida que o material nestas nuvens se contrai sob o efeito da gravidade, a nuvem começa a rodar até que a maioria do gás e da poeira se encontra num disco aplanado protoplanetário que gira em torno da protoestrela central em formação. No entanto, no caso de sistemas binários como o HK Tauri, este processo é muito mais complexo.

 Quando as órbitas das estrelas e dos discos protoplanetários não se encontram aproximadamente no mesmo plano, qualquer planeta que se forme acabará em órbitas altamente excêntricas e inclinadas — a atração gravitacional de uma das estrelas perturbará o outro disco, fazendo com que este oscile ou sofra precessão, e vice versa — um planeta que se esteja a formar num destes discos será também perturbado pela outra estrela, que inclinará ou deformará a sua órbita.

Esta imagem do sistema binário HK Tauri combina dados no visível e infravermelho obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com novos dados obtidos pelo ALMA. Crédito: © B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); K. Stapelfeldt et al. (NASA/ESA Hubble)

 “Os nossos resultados mostram que existem as condições necessárias para modificar as órbitas planetárias e que estas condições estão presentes no momento da formação do planeta, aparentemente devido ao processo de formação de um sistema binário de estrelas”, disse Jensen.

 “Não podemos pôr de parte outras teorias, mas podemos certamente dizer que uma segunda estrela resolve esta questão”.

 Uma vez que o ALMA pode observar os discos protoplanetários de gás e poeira, invisíveis de outro modo, o telescópio nos deu a oportunidade de ver este jovem sistema binário como nunca tinha sido possível até agora.

“Uma vez que estamos a observar as fases iniciais de formação com os discos protoplanetários ainda existentes, podemos ver melhor como a matéria se orienta”, explica Akeson.

 Num futuro próximo, os investigadores pretendem determinar se este tipo de sistemas é ou não típico. A equipa está consciente que este é um caso individual notável, no entanto são necessários rastreios adicionais para determinar se este tipo de desalinhamento é comum na nossa galáxia, a Via Láctea.

Esta imagem mostra dados de velocidade obtidos com o ALMA, que ajudaram os astrônomos a determinar que os discos na HK Tauri estavam desalinhados. As áreas vermelhas representam material a se afastar de nós, enquanto os azuis representam material que se desloca na nossa direção. Crédito: © NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

 Jensen conclui: “Apesar deste mecanismo ser um enorme passo em frente, não consegue no entanto explicar todas as estranhas órbitas dos planetas extrasolares — pelo simples fato de não existirem companheiras binárias suficientes para que esta seja uma resposta única”.

 “Por isso, temos ainda mistérios interessantes para serem resolvidos!”.

 O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronômica internacional, é uma parceria entre a Europa, a América do Norte e o Leste Asiático, em cooperação com a República do Chile.

 O ALMA é financiado na Europa pelo Observatório Europeu do Sul (ESO), na América do Norte pela Fundação Nacional para a Ciência dos Estados Unidos (NSF) em cooperação com o Conselho Nacional de Investigação do Canadá (NRC) e no Leste Asiático pelos Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão em cooperação com a Academia Sínica (AS) da Ilha Formosa.

Este vídeo leva-nos desde uma imagem geral do céu até às regiões profundas das nuvens de formação estelar do Touro. A sequência final mostra uma impressão artística de HK Tauri, uma estrela dupla jovem que apresenta discos protoplanetários em torno de cada uma das suas componentes. Crédito: © ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org). Música: Movetwo

 A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol da Europa, pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades (AUI), em prol da América do Norte e pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático.

 O Observatório ALMA (JAO) fornece uma liderança e direção unificadas na construção, gestão e operação do ALMA.

 Este trabalho foi apresentado num artigo científico intitulado “Misaligned Protoplanetary Disks in a Young Binary Star System”, de Eric Jensen e Rachel Akeson, que foi publicado hoje na revista Nature.

 A equipa é composta por Eric L. N. Jensen (Dept. of Physics & Astronomy, Swarthmore College, E.U.A) e Rachel Akeson (NASA Exoplanet Science Institute, IPAC/Caltech, Pasadena, E.U.A).

Artigo científico:

 O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça.

 O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas.

 O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio.

 O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente.

 O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

‣ Fonte: ESO (European Southern Observatory)

Matéria de Capa: Nanosatélites

 Você pode achar que é ficção, mas é realidade. O espaço além da terra já começou a ser tomado, por centenas e, em breve por milhares, de pequenos aparelhos, os chamados nanosatélites. Alguns deles são pouco maiores do que um telefone celular.

 E a tecnologia que utilizam nada mais é do que a evolução dos recursos já existentes. E se alguém lhe disser um dia desses que, antes de tomar uma decisão sobre trabalho ou viagem, precisa consultar seu satélite particular, não se assuste, estamos chegando lá.

‣ Saiba mais sobre o NanosatC-BR1: www.goo.gl/K7hj8a
‣ Fonte: www.goo.gl/57dWp5

O VLT revela um mistério empoeirado

Esta impressão artística mostra poeira a formar-se no meio em torno de uma explosão de supernova. Observações do VLT mostraram que estas fábricas de poeira cósmica formam os seus grãos em duas fases, começando pouco depois da explosão e prolongando-se muito para além desta. Crédito: ESO/M. Kornmesser

 Um grupo de astrônomos observou em tempo real a formação de poeira estelar — em seguida de uma explosão de supernova. Mostrou-se, pela primeira vez, que estas fábricas de poeira cósmica fabricam os seus grãos de poeira num processo de duas fases, que começa pouco depois da explosão e continua muito depois desta.

 A equipe utilizou o Very Large Telescope (VLT) do ESO no norte do Chile para analisar a luz emitida pela supernova SN 2010jl à medida que ela se desvanecia. A origem da poeira cósmica nas galáxias é ainda um mistério.

 Os astrônomos sabem que as supernovas são provavelmente a fonte principal de poeira, especialmente no Universo primordial, no entanto ainda não é claro como e onde é que estes grãos de poeira se condensam e crescem.

 Também não está claro como é que os grãos de poeira evitam ser destruídos no ambiente inóspito de uma galáxia formando estrelas. Agora, no entanto, novas observações obtidas com o VLT do ESO no Observatório do Paranal, no norte do Chile, ajudaram a desvendar este mistério.

 Uma equipe internacional de astrônomos utilizou o espectrógrafo X-shooter para observar uma supernova — conhecida como SN 2010jl — nove vezes nos meses que se seguiram à explosão e uma décima vez dois anos e meio depois da explosão, tanto nos comprimentos de onda do visível como no infravermelho.

 Esta supernova de brilho incomum, resultado da morte de uma estrela massiva, explodiu na pequena galáxia UGC 5189A.

 “Combinando dados dos nove conjuntos anteriores de observações pudemos fazer as primeiras medições diretas de como a poeira em torno da supernova absorve as diferentes cores da luz”, disse a autora principal Christa Gall, da Universidade de Aarhus, Dinamarca.

 “Isto permitiu-nos caracterizar a poeira com mais detalhe do que tinha sido possível até agora”.

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra a galáxia anã irregular UGC 5189A. Foi nesta galáxia, que se encontra a formar estrelas, que explodiu a supernova brilhante SN 2010jl. Observações do VLT mostraram que estas fábricas de poeira cósmica formam os seus grãos de poeira em duas fases, começando pouco depois da explosão e prolongando-se muito para além desta. Crédito: ESO

 A equipe descobriu que a formação de poeira começa pouco depois da explosão e prolonga-se durante um longo período de tempo. As novas medições revelaram igualmente quão grandes são os grãos de poeira e qual a sua composição.

 Estas descobertas estão um passo mais além dos recentes resultados obtidos com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), o qual detectou pela primeira vez os restos de uma supernova recente — a famosa supernova 1987A — a transbordar de poeira recém formada.

 A equipe descobriu que os grãos que têm um diâmetro maior que um milésimo de milímetro se formaram rapidamente no material denso que rodeia a estrela. Embora ainda minúsculos, este tamanho é, no entanto, grande para um grão de poeira cósmica, tornando-os assim mais resistentes a processos destrutivos.

 Como é que os grãos de poeira sobreviviam no ambiente violento e destrutivo dos restos de supernovas era uma das grandes questões em aberto no artigo que apresentava os resultados ALMA e agora este resultado responde a esta pergunta — os grãos são maiores do que o esperado.

 “A nossa detecção de grãos com um tamanho considerável pouco depois da explosão da supernova significa que deve haver uma maneira rápida e eficiente de os criar”, disse o coautor Jens Hjorth do Instituto Niels Bohr, Universidade de Copenhagen, Dinamarca.

 “Mas, na realidade, não sabemos exatamente como é que isto acontece”.

 No entanto, os astrônomos pensam que sabem onde é que a nova poeira se formou: no material que a estrela liberta para o espaço ainda antes de explodir.

 À medida que a onda de choque da supernova se expande para o exterior, cria uma concha fria e densa de gás — exatamente o tipo de ambiente onde os grãos de poeira se podem formar e crescer.

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostra a galáxia anã irregular UGC 5189A. Foi nesta galáxia, que se encontra a formar estrelas, que explodiu a supernova brilhante SN 2010jl. Observações do VLT mostraram que estas fábricas de poeira cósmica formam os seus grãos de poeira em duas fases, começando pouco depois da explosão e prolongando-se muito para além desta. A imagem foi obtida antes da supernova explodir, no entanto a estrela progenitora massiva que explodiu encontra-se assinalada. Crédito: ESO

 Os resultados das observações indicam que numa segunda fase — depois de várias centenas de dias — ocorre um processo acelerado de formação da poeira que envolve material ejetado pela supernova.

 Se a produção de poeira na SN 2010jl continuar a seguir a tendência observada, 25 anos depois da supernova explodir a massa total de poeira será cerca de metade da massa do Sol; ou seja, semelhante à massa de poeira observada noutras supernovas como por exemplo a SN 1987A.

 “Anteriormente tínhamos dois fatos bastante discrepantes: os astrônomos observavam bastante poeira nos restos de supernova deixados depois das explosões mas, por outro lado, encontravam apenas evidências da formação de pequenas quantidades de poeira nestas explosões”.

 “Estas novas observações explicam como é que esta aparente contradição pode ser resolvida”, conclui Christa Gall.

 A poeira cósmica consiste em grãos de silicatos e carbono amorfo — minerais que são também abundantes na Terra. A fuligem do pavio de uma vela é muito semelhante à poeira cósmica de carbono, embora o tamanho dos grãos de fuligem seja dez ou mais vezes maior que o tamanho típico dos grãos cósmicos.

 A luz desta supernova foi pela primeira vez observada em 2010, como se pode constatar pelo nome SN 2010jl.

 Esta supernova está classificada como uma supernova tipo IIn. As supernovas classificadas como sendo do tipo IIn resultam da explosão violenta de uma estrela massiva, com pelo menos oito vezes a massa do Sol.

 O subtipo “n” do tipo IIn — “n” significa estreito (narrow em inglês) — denota supernovas que apresentam linhas estreitas de hidrogênio no seu espectro. Estas linhas resultam da interação entre o material ejetado pela supernova e o material que já se encontrava a rodear da estrela.

 Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Rapid formation of large dust grains in the luminous supernova SN 2010jl”, de C. Gall et al., que será publicado online na revista Nature.

Artigo científico:

 O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça.

 O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas.

 O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio.

 O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente.

 O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

‣ Fonte: ESO

Um útero estelar moldado e destruído por progenitura ingrata

Esta nova imagem detalhada obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla, no Chile, mostra a região de formação estelar Gum 15. Este objeto pouco conhecido situa-se na constelação da Vela, a cerca de 3.000 anos-luz de distância da Terra. Esta nuvem brilhante é um excelente exemplo de uma região HII, apresentando também semelhanças com a Nebulosa Trífida (Messier 20), uma região HII mais famosa. Crédito: ESO

 A pouco conhecida nuvem de gás e poeira cósmica chamada Gum 15 é o local de nascimento e moradia de estrelas jovens massivas. Bonitas mas mortíferas, estas estrelas moldam a aparência da nebulosa materna e, à medida que avançam para a idade adulta, serão eventualmente a causa da sua morte. 

 Esta imagem foi obtida no âmbito do programa Joias Cósmicas do ESO com o instrumento Wide Field Imager montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla, no Chile. A imagem mostra a Gum 15, situada na constelação da Vela, a cerca de 3.000 anos-luz de distância da Terra. 

 Esta nuvem brilhante é um bom exemplo de uma região HII. Estas nuvens formam alguns dos objetos astronômicos mais espetaculares que vemos; por exemplo a Nebulosa da Águia (que inclui os bens conhecidos “Pilares da Criação”), a enorme Nebulosa de Órion e este exemplo menos famoso, a Gum 15. 

Este mapa mostra a localização da região de formação estelar Gum 15 (círculo vermelho), na constelação austral da Vela. Este objeto parece espetacular em fotografias mas é muito ténue e brilhante principalmente na região vermelha do espectro. Como consequência, é muito difícil observá-lo visualmente, embora as muitas estrelas brilhantes na região se vejam facilmente. Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

 O hidrogênio (H) é o elemento mais abundante no Universo e pode ser encontrado em praticamente qualquer meio investigado pelos astrônomos. As regiões HII são diferentes porque contêm quantidades substanciais de hidrogênio ionizado — átomos de hidrogênio que perderam os seus elétrons devido a interações com fótons ultravioletas de alta energia — partículas de luz. 

 À medida que os núcleos do hidrogênio ionizado recapturam os elétrons, libertam radiação de um característico comprimento de onda vermelho, o que dá às nebulosas, tais como a Gum 15, este brilho avermelhado — um brilho a que os astrônomos chamam hidrogênio-alfa (Hα). 

 Nas regiões HII os fótons ionizantes são emitidos pelas estrelas jovens massivas muito quentes da região e a Gum 15 não é exceção. No centro da imagem podemos ver uma das culpadas: a estrela HD 74804, o membro mais brilhante de um enxame estelar chamado Collinder 197. 

Esta imagem de grande angular captura a paisagem celeste em torno da Gum 15, o objeto que se vê no centro. Entre muitos outros objetos o enxame estelar NGC 2671 é visível um pouco para baixo e à esquerda do centro e à direita embaixo vemos alguns dos filamentos que formam a remanescente de supernova da Vela. Esta imagem foi criada a partir de dados do Digitized Sky Survey 2. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. — Reconhecimento: Davide De Martin

 A aparência nodosa e irregular que aumenta a beleza desta nebulosa não é invulgar numa região HII e é, uma vez mais, resultado das estrelas que se encontram no seu interior. As regiões HII têm diversas formas porque a distribuição das estrelas e do gás no seu interior é muito irregular. 

 A acrescentar à forma interessante da Gum 15, temos ainda uma zona escura bifurcada de poeira obscurante visível no centro da imagem e algumas estruturas de reflexão ténues azuis que a atravessam.  

 Esta estrutura na poeira faz com que a nebulosa pareça uma versão maior e mais ténue da bem conhecida Nebulosa Trífida (Messier 20), embora neste caso o nome bífida fosse mais apropriado. Uma região HII como esta pode dar origem a milhares de estrelas durante um período de vários milhões de anos. 

 Estas estrelas esculpem a forma da nebulosa ao mesmo tempo que a fazem brilhar, e são também elas que eventualmente a destruirão. Assim que as estrelas recém-formadas passam as primeiras fases da sua evolução, fortes ventos de partículas são lançados pelas estrelas, esculpindo e dispersando os gases em seu redor. 

 Quando as mais massivas destas estrelas começarem a morrer, a Gum 15 morrerá com elas, já que estas estrelas são tão grandes que terminarão as suas vidas em explosões de supernova, dispersando os últimos restos de HII e deixando para trás apenas um enxame de estrelas jovens. 

Este novo vídeo panorâmico detalhado, criado a partir de dados obtidos pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla, no Chile, mostra a região de formação estelar Gum 15. Este objeto pouco conhecido situa-se na constelação da Vela, a cerca de 3.000 anos-luz de distância da Terra. Esta nuvem brilhante é um excelente exemplo de uma região HII, apresentando também semelhanças com a Nebulosa Trífida (Messier 20), uma região HII mais famosa. Crédito: ESO. Música: Movetwo

 O programa Joias Cósmicas do ESO visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. 

 O programa utiliza tempo de telescópio que não pode ser usado em observações científicas. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso postos à disposição dos astrônomos através do arquivo científico do ESO. 

 O nome deste objeto vem do astrônomo australiano Collin Gum, que publicou um catálogo de regiões HII em 1955. As regiões HII são enormes nuvens de gás e poeira onde ocorrem episódios de formação estelar e onde vivem estrelas recém-formadas. 

 O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. 

 O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas. 

 O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. 

 O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. 

 O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

‣ Fonte: ESO

Pesquisadores desenvolvem novo modelo baseado no metano para auxiliar na detecção de vida em exoplanetas

Composição artística do gigante exoplaneta HD 189733b e sua estrela-mãe. Créditos: NASA, ESA & STScI (G. Bacon)

 Um novo modelo poderoso para detectar vida em planetas fora do nosso Sistema Solar mais preciso do que qualquer outro, tem sido desenvolvido pela University College London (UCL). O novo modelo foca no metano, a molécula orgânica mais simples, e vastamente conhecida por ser um sinal potencial de vida.

 Os pesquisadores da UCL e da University of New South Wales desenvolveram um novo espectro para o metano “quente”, que pode ser usado para detectar moléculas em temperaturas acima daquelas experimentadas na Terra, acima de 1220 graus Celsius — algo que não era possível antes.

 Para descobrir do que os planetas remotos orbitando outras estrelas são feitos, os astrônomos analisam a maneira com a qual suas atmosferas absorvem a luz da estrela de diferentes cores e comparam com um modelo, ou “espectro” para assim identificar as diferentes moléculas.

 “Os modelos atuais de metano são incompletos levando a uma severa subestimativa dos níveis de metano nos planetas”, disse Jonathan Tennyson da UCL.

 “Nós antecipamos que o nosso novo modelo terá um grande impacto em estudos futuros dos planetas e das estrelas frias externas ao nosso Sistema Solar, ajudando potencialmente os cientistas a identificarem os sinais de vidas extraterrestres”.

 O estudo descreve como os pesquisadores usaram alguns dos supercomputadores mais avançados do Reino Unido, fornecidos pelo projeto Distributed Research utilizing Advanced Computing (DiRAC) e rodaram pela University of Cambridge, para calcular aproximadamente 10 bilhões de linhas espectroscópicas, cada uma com uma cor distinta onde o metano pode absorver luz.

 A nova lista de linhas é 2.000 vezes maior do que qualquer estudo anterior, o que significa que ele pode nos dar informações mais precisas num intervalo maior de temperaturas do que era anteriormente possível.

 “O espectro compreensivo que nós criamos só foi possível com a impressionante potência dos supercomputadores modernos, que são necessários para as bilhões de linhas necessárias para a modelagem”, disse Sergei Yurchenko.

 “Nós limitamos a temperatura a 1230 graus Celsius para ajustar a capacidade disponível, assim mais pesquisas poderiam ser feitas para expandir o modelo para temperaturas mais altas”.

 “Nossos cálculos necessitam cerca de 3 milhões de horas de processamento de unidade central sozinho, poder de processamento esse, somente acessível para nós através do projeto DiRAC”.

 “Estamos entusiasmados por ter usado essa tecnologia para avançar de forma significante além dos modelos prévios disponíveis para os pesquisadores estudarem o potencial de vida nos objetos astronômicos, e nós estamos ansiosos para ver o que o nosso novo espectro os ajudará a descobrir”, disse Yurchenko.

 O novo modelo tem sido testado e verificado reproduzindo com sucesso em detalhe a maneira com a qual o metano presente nas estrelas falhas (chamadas anãs marrons) absorve a luz.

‣ Fonte (em inglês): Astronomy Magazine
‣ Via: CiencTec

Explosões gigantescas enterradas em poeira

Concepção artística do meio em torno de GRB 020819B, baseada em observações do ALMA. Crédito: NAOJ

 Observações obtidas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) permitiram aos astrônomos mapear diretamente, e pela primeira vez, o gás molecular e poeira nas galáxias onde ocorrem explosões de raios gama — as maiores explosões no Universo.

 Surpreendentemente, observou-se menos gás e muito mais poeira do que o esperado, fazendo com que estas explosões pareçam “explosões escuras”. Este trabalho foi publicado na revista Nature no dia 12 de junho de 2014.

 Trata-se do primeiro resultado científico do ALMA relativo a explosões de raios gama, evidenciando assim o potencial do telescópio no estudo deste fenômeno. As explosões de raios gama são enormes explosões de energia extremamente elevada observadas em galáxias distantes — são os mais brilhantes fenômenos explosivos no Universo.

 As explosões que duram mais do que alguns segundos são as chamadas explosões de raios gama de longa duração e estão associadas a explosões de supernovas — fortes detonações no final da vida de estrelas de elevada massa. Em apenas alguns segundos, uma explosão típica liberta tanta energia como o Sol ao longo de toda a sua vida de 10 milhões de anos.

 A explosão propriamente dita é normalmente seguida por uma emissão que se vai desvanecendo, conhecida por brilho remanescente, e que se pensa ser causada por colisões entre o material ejetado e o gás circundante.

Observações da galáxia hospedeira de GRB 020819B. As imagens mostram medições de rádio do gás molecular (à esquerda) e da poeira (ao centro), ambas obtidas com o ALMA. À direita podemos ver uma imagem no visível capturada pelo telescópio Frederick C. Gillett Gemini North. A cruz indica a localização da explosão de raios gama. Crédito: Bunyo Hatsukade (NAOJ), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

 No entanto, algumas explosões de raios gama parecem não ter este brilho remanescente — são as chamadas explosões escuras. Uma explicação possível prende-se com a existência de nuvens de poeira que absorverão esta radiação remanescente. Nos últimos anos, os cientistas têm estudado galáxias onde ocorrem as explosões de raios gama, no intuito de tentar perceber como é que estes fenômenos se formam.

 Esperava-se que as estrelas massivas progenitoras das explosões de raios gama se encontrassem em regiões de formação estelar ativa, as quais estariam envoltas por enormes quantidades de gás molecular — o combustível da formação estelar. No entanto, até agora nenhum resultado observacional corroborou esta teoria, mantendo-se assim um mistério de longa data.

 Agora, e pela primeira vez, uma equipa japonesa de astrônomos utilizou o ALMA para detectar a emissão de rádio do gás molecular em duas galáxias onde ocorrem estas explosões escuras de raios gama de longa duração — GRB 020819B e GRB 051022 — a cerca de 4,3 e 6,9 milhões de anos-luz de distância, respectivamente.

 Embora tal emissão de rádio nunca tenha sido detectada nestas galáxias, o ALMA possibilitou esta detecção, graças à sua sensibilidade elevada sem precedentes.

Concepção artística do meio em torno de GRB 020819B, baseada em observações do ALMA. Crédito: NAOJ

 Kotaro Kohno, professor da Universidade de Tóquio e membro da equipa de investigação que efetuou este trabalho, disse: “Há mais de dez anos que procuramos este gás molecular nestas galáxias, utilizando vários telescópios em todo o mundo”.

 “Conseguimos finalmente atingir o nosso objetivo, utilizando o poder do ALMA”. “Estamos muito entusiasmados com os resultados obtidos”.

 Outro resultado digno de nota, e igualmente possível graças à resolução elevada do ALMA, foi a descoberta da distribuição do gás molecular e da poeira em galáxias hospedeiras das explosões de raios gama. Observações da GRB 020819B revelaram um ambiente notavelmente rico em poeira, ao mesmo tempo que foi encontrado gás molecular em torno do centro da galáxia.

 Esta é a primeira vez que é descoberta uma tal distribuição de material nas galáxias onde ocorrem explosões de raios gama. “Não esperávamos que as explosões de raios gama ocorressem em meios tão poeirentos, com uma baixa razão de gás molecular relativamente à poeira”.

 “Este fato indica-nos que as explosões têm lugar num ambiente completamente diferente da típica região de formação estelar”, diz Hatsukade. Este resultado sugere que as estrelas massivas que morrem com explosões de raios gama mudam o ambiente na sua região de formação estelar antes de explodirem.

Concepção artística do meio em torno de GRB 020819B, baseada em observações do ALMA. A explosão de raios gama ocorreu num braço de uma galáxia situada na direção da constelação dos Peixes. Estas explosões são enormes, lançando jatos a alta velocidade na direção do observador. Surpreendentemente, foi observado menos gás e mais poeira do que o esperado, o que faz algumas explosões de raios gama aparecerem como “explosões escuras”. Crédito: NAOJ

 A equipa de investigação acredita que uma explicação possível para a alta proporção de poeira comparada ao gás molecular no local da explosão de raios gama possa vir da diferença nas reações relativas à radiação ultravioleta.

 Uma vez que as ligações entre os átomos que formam as moléculas são facilmente quebradas pela radiação ultravioleta, o gás molecular não consegue sobreviver num ambiente exposto à forte radiação ultravioleta emitida pelas estrelas quentes massivas na região de formação estelar, incluindo a própria estrela que eventualmente explodirá com emissão de raios gama observada.

 Embora uma distribuição semelhante seja também observada na GRB 051022, este resultado tem ainda que ser confirmado devido à falta de resolução (uma vez que a galáxia hospedeira da GRB 051022 está mais afastada do que a da GRB 020819B). De qualquer modo, estas observações do ALMA apoiam a hipótese de que é a poeira que absorve a radiação remanescente, dando origem às explosões de raios gama escuras.

 “Os resultados obtidos foram muito além das nossas expectativas”. “Precisamos agora fazer mais observações de outras galáxias onde ocorrem explosões de raios gama para ver se estas podem ser efetivamente condições ambientais gerais de um local de explosões de raios gama”.

 “Aguardamos com muito interesse o seguimento deste trabalho, que será executado fazendo já uso das capacidades melhoradas do ALMA”, disse Hatsukade.

Artigo científico: 

 As explosões de raios gama de longa duração, com mais de dois segundos, correspondem a 70% de todas as explosões de raios gama observados. Avanços na última década mostraram a existência de outra classe destas explosões, que duram menos de dois segundos, as explosões de raios gama de curta duração, que têm muito provavelmente origem na fusão de estrelas de neutrões, não estando associadas nem a supernovas nem a hipernovas.

 A sensibilidade do ALMA nestas observações foi cerca de cinco vezes melhor que a de outros telescópios semelhantes. As observações científicas preliminares do ALMA começaram em 2011 com uma rede parcial de antenas. Estas observações foram feitas com uma rede de apenas 24-27 antenas, com separações entre si de, no máximo, 125 metros.

 A rede completa de 66 antenas oferece grande promessa relativamente ao que o ALMA será capaz de revelar no futuro próximo, quando as antenas estiverem dispostas em diferentes configurações, com distâncias entre si a variar entre 150 metros e 16 quilômetros. A proporção de poeira para o gás molecular é cerca de 1% no meio interestelar na Via Láctea e em galáxias próximas com formação estelar ativa, sendo dez ou mais vezes maior na região que rodeia a GRB 020819B.

 O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça.

 O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas.

 O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio.

 O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente.

 O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

‣ Fonte: ESO