Primeiros indícios: A matéria escura pode afinal não ser completamente escura

O enxame de galáxias Abell 3827 Foto: ESO

Podemos ter observado pela primeira vez matéria escura a interagir com matéria escura de uma maneira diferente do que através da força da gravidade. Observações de galáxias em colisão obtidas com o Very Large Telescope (VLT) do ESO deram-nos as primeiras pistas intrigantes acerca da natureza desta misteriosa componente do Universo.

Com o auxílio do instrumento MUSE montado no VLT do ESO, no Chile, e de imagens do Hubble, o telescópio espacial, uma equipa de astrónomos estudou a colisão simultânea de quatro galáxias do enxame de galáxias Abell 3827.

A equipa pôde traçar onde é que a massa se encontra no sistema e comparar a distribuição de matéria escura com as posições das galáxias luminosas.

Embora a matéria escura não possa ser observada, a equipa pôde deduzir a sua localização recorrendo a uma técnica chamada lente gravitacional. A colisão ocorreu por mero acaso mesmo em frente de uma fonte muito mais distante, sem relação nenhuma com estes objetos. A massa da matéria escura em torno das galáxias em colisão distorceu imenso o espaço-tempo, fazendo desviar o caminho percorrido pelos raios de luz emitidos pela galáxia distante que se encontra no campo de fundo - e distorcendo por isso a sua imagem em características formas de arcos.

O que sabemos actualmente é que as galáxias existem no seio de nodos de matéria escura. Sem o efeito confinante da gravidade da matéria escura, galáxias como a Via Láctea desfazer-se-iam à medida que rodassem. Para que tal não aconteça, 85 % da massa do Universo deve existir sob a forma de matéria escura, no entanto a sua verdadeira natureza permanece ainda um mistério.

Neste estudo, os astrónomos observaram as quatro galáxias a colidir e descobriram que um dos nodos de matéria escura parece estar a ficar para trás da galáxia que rodeia. A matéria escura encontra-se actualmente a 5.000 anos-luz (50 mil biliões de quilómetros) atrás da galáxia - a sonda espacial Voyager da NASA levaria 90 milhões de anos a chegar a uma tal distância da Via Láctea.

Um desvio entre a matéria escura e a sua galáxia associada é algo que se prevê que possa acontecer durante colisões se a matéria escura interagir consigo própria, mesmo que de forma ligeira, através de forças que não a gravidade. No entanto, nunca se observou anteriormente matéria escura a interagir de outro modo sem ser por acção da força da gravidade.

O autor principal do estudo Richard Massey da Universidade de Durham explica: “Pensávamos que a matéria escura estava apenas ali, não interagindo de outra forma que não fosse pelo efeito da gravidade. No entanto, se a matéria escura está a ficar lentamente atrasada durante esta colisão, isto pode ser a primeira evidência de uma física rica no sector escuro, ou seja, no Universo escondido que nos rodeia.”

Os investigadores dizem que precisam de investigar outros efeitos que poderiam também dar origem a este atraso. Terão que ser feitas observações semelhantes de outras galáxias e simulações de computador de colisões de galáxias.

Liliya Williams, membro da equipa da Universidade de Minnesota, acrescenta: “Sabemos que a matéria escura existe devido ao modo como interage gravitacionalmente, ajudando a moldar o Universo, mas sabemos ainda muito pouco sobre o que é que ela realmente é. As nossas observações sugerem que a matéria escura pode interagir através de forças sem ser a gravidade, o que significa que poderemos excluir algumas teorias chave sobre a sua natureza.”

Este resultado vem no seguimento de um resultado recente desta equipa, que observou 72 colisões de enxames de galáxias e descobriu que a matéria escura interage muito pouco consigo própria. O novo trabalho, no entanto, diz respeito ao movimento das galáxias individuais, em vez de tratar dos enxames de galáxias como um todo.

Os investigadores dizem que a colisão entre estas galáxias poderia ter durado mais tempo do que as colisões observadas no estudo anterior - permitindo que os efeitos de mesmo uma força de atrito minúscula crescessem com o tempo, dando origem a um desvio passível de ser medido.

Em conjunto, estes dois resultados limitam o comportamento da matéria escura pela primeira vez - ou seja, a matéria escura interage mais do que “isto”, mas menos do que “aquilo”. Massey acrescenta: “Estamos finalmente a chegar à matéria escura, vindos de cima e de baixo - ou seja, vamos confinando o nosso conhecimento nas duas direcções.”

Fonte: ESO

Novos telescópios "caçadores" de exoplanetas no norte do Chile

Um novo e invulgar grupo de pequenos telescópios que recentemente viram a sua primeira luz no Observatório do Paranal do ESO (Observatório Europeu do Sul), no norte do Chile.

O Next-Generation Transit Survey (NGTS) procurará exoplanetas em trânsito - planetas que passam em frente da sua estrela, dando por isso origem a uma pequena diminuição do brilho estelar, a qual pode ser detectada por instrumentos muito sensíveis.

Os telescópios focar-se-ão na descoberta de planetas do tamanho de Neptuno e mais pequenos, com diâmetros entre duas e oito vezes o da Terra. O NGTS foi concebido para operar em modo robótico e irá monitorizar de forma contínua o brilho de centenas de milhar de estrelas comparativamente brilhantes do céu austral.

As descobertas NGTS, e as subsequentes observações por outros telescópios no solo e no espaço, constituirão um importante passo em frente no estudo de atmosferas e composições de pequenos planetas como a Terra.

Fonte: ESO

ESO vai construir maior telescópio do mundo no deserto de Atacama, no Chile

Foto: ESO

O Observatório Europeu Austral (ESO, na sigla em inglês) deu luz verde no início do mês de Dezembro para iniciar a construção, no Chile, do chamado Telescópio Europeu Extremamente Grande (E-ELT, na sigla em inglês), o maior aparelho do tipo no mundo.

O E-ELT será "o maior olho do mundo para observar o céu", informou em comunicado o ESO, uma organização que conta com o apoio de 15 países europeus, incluindo Portugal (desde 2000, embora fosse país colaborador desde 1990), além do Brasil.

"A decisão adoptada pelo Conselho significa que podemos começar a construção do telescópio e que dispomos dos recursos necessários para realizar as principais obras de edificação industrial do E-ELT", disse o director-geral do ESO, Tim de Zeeuw, em comunicado.

A construção do E-ELT no deserto chileno do Atacama custará cerca de mil milhões e as primeiras observações são esperadas para 2024.

O telescópio, com 39 metros de diâmetro, ficará na cúpula do Monte Armazones, a 20 km do Monte Paranal, onde já está instalado o Telescópio Muito Grande (VLT), da ESO.

O novo aparelho "permitirá a caracterização inicial de exoplanetas com massa similar à da Terra, o estudo de populações estelares em galáxias próximas e observações ultra-sensíveis do universo profundo", indicou a ESO, que tem sede em Garching, perto de Munique (Alemanha).

Realidade aumentada do telescópio ALMA chega aos tablets e smartphones

Graças a uma nova aplicação desenvolvida em colaboração com a empresa polaca Bridge, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aparecerá a 3D nos tablets ou smartphones, juntamente com uma impressão de um ficheiro pdf, chamado tracker.

A aplicação pode ser usada apenas para diversão ou como ferramenta educacional para aprender mais sobre o ALMA, ao visualizar a rede de 66 antenas com um toque de ecrã. Fazendo zoom em antenas seleccionadas, são mostrados pormenores no modelo a três dimensões.

Para fazer o descarrgaento gratuito da aplicação de realidade aumentada do ALMA visite a página do Google Play ou a iTunes AppStore. O documento tracker está também disponível em formato pdf nas páginas web do ESO.

O ALMA é uma rede de 66 antenas espalhadas num raio de 16 quilómetros no planalto do Chajnantor, 5000 metros acima do nível do mar, no norte do Chile. É o mais poderoso telescópio que existe para observar o Universo frio. A rede ALMA foi inaugurada em Março de 2013. A Bridge é uma empresa de investigação no campo da concepção e tecnologia de realidade aumentada.

Encontrado primeiro planeta em torno de uma estrela igual ao nosso Sol e pertencente a um enxame estelar

Os astrónomos utilizaram o detector de planetas HARPS do ESO, no Chile, assim como outros telescópios, para descobrir três planetas em torno de estrelas pertencentes ao enxame estelar aberto Messier 67. Embora mais de um milhar de planetas fora do Sistema Solar seja já conhecido, apenas alguns foram descobertos em enxames estelares. Curiosamente, um destes novos exoplanetas orbita uma estrela rara. Trata-se duma gémea solar - uma estrela que é, em todos os aspectos, praticamente idêntica ao Sol.

Sabemos hoje que os planetas que orbitam estrelas fora do Sistema Solar são muito comuns. Têm-se detectado planetas em torno de estrelas de várias idades e composições químicas, espalhados um pouco por todo o céu. No entanto, e até agora, têm-se encontrado muito poucos planetas no interior de enxames estelares, o que é relativamente estranho já que a maioria das estrelas nasce precisamente no seio destes enxames.

Os astrónomos têm-se perguntado se este facto não significará que existe algo diferente na formação planetária em enxames estelares que explique esta estranha escassez. Anna Brucalassi (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Alemanha), autora principal deste novo estudo, e a sua equipa quiseram investigar este assunto.

“No enxame estelar Messier 67 as estrelas têm todas a mesma idade e composição do nosso Sol, o que torna este local um laboratório perfeito para estudar quantos planetas se formam num ambiente são populado e investigar se se formam essencialmente em torno de estrelas de maior ou de menor massa.” A equipa utilizou o instrumento HARPS, o detector de planetas montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, no Observatório de La Silla. Os resultado foram complementados com observações efectuadas por outros observatórios do mundo.

A equipa monitorizou cuidadosamente 88 estrelas seleccionadas no enxame Messier 67, durante um período de seis anos, procurando os pequeníssimos movimentos das estrelas, que se aproximam ou afastam da Terra, e que revelam a presença de planetas na sua órbita. Este enxame situa-se a cerca de 2500 anos-luz de distância na constelação do Caranguejo e contém aproximadamente 500 estrelas.

Muitas das estrelas do enxame são mais ténues do que as que são normalmente alvo de buscas de exoplanetas, por isso tentar detectar o sinal muito fraco dos possíveis planetas levou o HARPS aos seus limites. Foram descobertos três planetas, dois em órbita de estrelas semelhantes ao nosso Sol e um em órbita de uma estrela gigante vermelha, mais evoluída e de maior massa.

Os primeiros dois planetas têm ambos um terço da massa de Júpiter e orbitam as suas estrelas hospedeiras em sete e cinco dias, respectivamente. O terceiro planeta demora 122 dias a completar a sua órbita e possui mais massa que Júpiter. O primeiro destes planetas mostrou estar em órbita de uma estrela extraordinária - uma das mais similares gémeas solares identificada até hoje, praticamente idêntica ao Sol (eso1337).

Esta é a primeira gémea solar situada num enxame onde se encontrou um planeta em sua órbita. Dois dos três planetas são do tipo “Júpiter quente” - planetas comparáveis a Júpiter em termos de tamanho, mas muito mais próximo das suas estrelas progenitoras e consequentemente muito mais quentes. Os três planetas situam-se mais perto das suas estrelas do que a zona habitável, local onde pode existir água no estado líquido.

“Estes novos resultados mostram que os planetas nos enxames estelares abertos são tão comuns como em torno de estrelas isoladas - no entanto, não são fáceis de detectar,” acrescenta Luca Pasquini (ESO, Garching, Alemanha), co-autor do novo artigo científico que descreve este trabalho.

“Os novos resultados contrastam com trabalho anterior que não conseguiu detectar planetas em enxames, mas corrobora com algumas observações mais recentes. Vamos continuar a observar este enxame para descobrir como é que as estrelas, com e sem planetas, diferem em massa e composição química.”

Fonte: ESO