Descobertas ondas misteriosas num disco de formação de um proto-planeta

Com o auxílio de imagens do Very Large Telescope do ESO e do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, os astrónomos descobriram estruturas únicas e totalmente inesperadas no seio do disco de poeira que rodeia a estrela AU Microscopii.

Este episódio do ESOcast mostra estas estruturas do tipo de ondas que se deslocam rapidamente, as quais não se parecem com nada que tenha sido observado, ou mesmo previsto, até à data.




Fonte: ESO (texto, fotos e vídeo)

Imagem em 3D revela pormenores nunca antes vistos dos Pilares da Criação

Com o auxílio do instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO, os astrónomos criaram a primeira imagem completa a três dimensões dos famosos Pilares da Criação na Nebulosa da Águia, ou Messier 16.

As novas observações mostram como é que os diferentes pilares de poeira deste objecto icónico estão distribuídos no espaço e revelam muitos detalhes novos - incluindo um jacto, nunca visto antes, lançado por uma estrela jovem.

A radiação intensa e os ventos estelares emitidos pelas estrelas brilhantes do enxame associado esculpiram os Pilares da Criação ao longo do tempo e deverão fazer com que estes desapareçam completamente dentro de cerca de três milhões de anos.

A imagem original dos famosos Pilares da Criação foi obtida pelo telescópio espacial Hubble da NASA/ESA há duas décadas atrás, tendo-se tornado imediatamente uma das imagens mais famosas e evocativas. Desde essa altura, estas nuvens, que se estendem ao longo de alguns anos-luz [1], têm espantado tanto cientistas como público em geral.

As estruturas salientes, assim como o enxame estelar próximo NGC 6611, fazem parte de uma região de formação estelar chamada Nebulosa da Águia, ou Messier 16.

A nebulosa e os restantes objectos associados situam-se a cerca de 7.000 anos-luz de distância da Terra, na constelação da Serpente.

Os Pilares da Criação são um exemplo típico de estruturas em forma de colunas que se desenvolvem em nuvens gigantes de gás e poeira, locais de nascimento de novas estrelas. As colunas surgem quando enormes estrelas azuis-esbranquiçadas do tipo O e B recentemente formadas emitem enormes quantidades de radiação ultravioleta e ventos estelares que sopram a matéria menos densa para longe da sua vizinhança.

As zonas de gás e poeira mais densas podem, no entanto, resistir a essa erosão por mais tempo. Por detrás de tais bolsas de poeira espessa, o material está protegido deste olhar intenso e devastador das estrelas O,B. Este “escudo” dá origem a “caudas” ou “trombas de elefante”, as quais observamos sob a forma de pilares de matéria poeirenta e que apontam em sentido contrário às estrelas brilhantes.

O instrumento MUSE do ESO montado no Very Large Telescope mostrou a evaporação constante a que estão sujeitos os Pilares da Criação com um detalhe sem precedentes, revelando a sua orientação.

O MUSE mostrou que a ponta do pilar da esquerda está virada para nós, por cima de um pilar que na realidade se situa por trás do NGC 6611, contrariamente aos outros pilares. É sobre esta ponta que incide a maior parte da radiação emitida pelas estrelas do NG 6611 e, consequentemente, parece-nos muito mais brilhante do que os pilares da esquerda em baixo, do centro e da direita, cujas pontas apontam na direcção contrária, relativamente a nós.

Os astrónomos esperam compreender melhor como é que as estrelas jovens do tipo O e B, como as que se encontram no NGC 6611, influenciam a formação das estrelas subsequentes. Estudos numerosos identificaram protoestrelas a formarem-se no interior destas nuvens - o que faz delas verdadeiros Pilares da Criação.

Este novo estudo mostra também evidências de duas estrelas em gestação nos pilares do centro e da esquerda, assim como um jacto lançado por uma estrela jovem que escapou detecção até agora. A formação de mais estrelas em meios como o dos Pilares da Criação, pressupõe a existência de uma verdadeira corrida contra o tempo, uma vez que a radiação intensa emitida pelas estrelas que já brilham continua a desfazer os pilares.

Ao medir a taxa de evaporação dos Pilares da Criação, o MUSE deu aos astrónomos uma janela de tempo para além da qual estas estruturas deixam de existir. Os pilares perdem cerca de 70 vezes a massa do Sol a cada um milhão de anos. Com base na sua massa actual, que é cerca de 200 vezes a massa solar, os Pilares da Criação terão uma duração de vida esperada de talvez mais uns três milhões de anos - um piscar de olhos no tempo cósmico. Assim, estas colunas cósmicas icónicas poderiam também aptamente chamar-se Pilares da Destruição.

Happy 25th anniversary, Hubble Space Telescope! And thank you!

A nossa visão do Cosmos mudou com o telescopio Hubble

A luz do Sol permitiu e sustenta a vida na Terra. Mas foi a contemplação do céu nocturno que conduziu a vida feita inteligência ao assombro de compreender o Cosmos.

A observação sistemática do céu nocturno é uma constante ao longo da história da humanidade, um pulsar da cultura humana. Contudo, a nossa visão, adaptada que está à luz solar, não possui a acuidade suficiente para perscrutar toda a riqueza escondida no céu nocturno.

Foto: ESA

Para reduzir esta nossa miopia cósmica, Galileu Galilei, com a sua luneta, no início do século XVII, deu mais luz à nossa retina e permitiu a revolução científica e humanística que dele herdamos. A observação instrumental do Universo permitiu progressivamente compreender melhor o nosso lugar e a composição do Cosmos.

Mas observar o céu a partir da Terra encontra uma limitação não ultrapassável mesmo com os mais modernos telescópios: a atmosfera, se por um lado protege a vida das perigosas radiações ultravioleta e raios cósmicos, por outro perturba e reduz a luz que nos chega das estrelas.

“A atmosfera deixa de ser transparente para a luz de comprimento de onda abaixo de 300 nm (300 nanómetros), impedindo as observações no domínio do ultravioleta; permite a passagem da radiação visível mas deixa novamente de ser transparente para comprimentos de onda acima de cerca de 1100 nm, impedindo a observação no infravermelho longínquo”, explica o astrónomo amador Guilherme de Almeida.

Hoje sabemos que é importante observar o Universo para além da luz visível. Este problema levou gerações de astrónomos a sonhar com a colocação de um telescópio no espaço, a orbitar a Terra, para além da sua atmosfera. E, assim que a tecnologia o permitiu, um telescópio foi enviado ao encontro do conhecimento.

Hubble, uma colaboração entre a NASA e a ESA

Foi a 24 de Abril de 1990 que a NASA lançou, em colaboração com a ESA, a bordo do vaivém espacial Discovery, o Telescópio Espacial Hubble (http://hubblesite.org/).

Este ano celebra-se assim o 25º aniversário deste telescópio assim designado para homenagear Edwin Powell Hubble (1889-1953), o astrónomo norte-americano que revolucionou a astronomia ao demonstrar, entre outras coisas, que as estrelas se afastam umas das outras a uma velocidade proporcional à distância que as separa, ou seja, que o Universo está em expansão.

Com o telescópio espacial Hubble também o nosso conhecimento se expandiu como nunca antes. O Hubble ficou a orbitar a Terra a uma altitude de 552 km, perfazendo uma volta ao nosso planeta a cada 97 minutos.

“Opticamente, o Hubble tem 2,40 m de abertura (diâmetro óptico útil), e funciona na configuração de Cassegrain, versão Ritchey-Chrétien”, especifica Guilherme de Almeida.

Acima da atmosfera, o Hubble está ao abrigo da turbulência atmosférica e por isso consegue obter imagens limitadas apenas pela sua óptica e já não sujeitas às turbulências da atmosfera terrestre e, para além da radiação visível, podem fazer-se registos nos domínios do ultravioleta e do infravermelho. Esta possibilidade permitiu ao Hubble captar imagens deslumbrantes de galáxias, nebulosas e estrelas muito distantes com uma resolução ímpar que permite o seu estudo e interpretação científica.

Ao longo destes 25 anos, a ciência feita com o Hubble revolucionou o conhecimento de forma equiparável ao feito de Galileu há 500 anos. Este telescópio tornou-se um dos instrumentos mais produtivos ao dispor da comunidade científica, dando origem a mais de 10 mil artigos científicos.

Hubble, um dos mais profícuos instrumentos astronómicos de sempre

Para David Sobral, Investigador do I.A. - Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, e do Observatório de Leiden, na Holanda, “o Hubble teve e tem uma importância incalculável para a Astronomia e Astrofísica.

Ainda que não seja dos maiores telescópios que existe (tem “apenas” 2.4 metros), o facto de se encontrar numa órbita próxima foi incrivelmente importante, e já foram feitas 5 missões para o seu “upgrade”. A primeira foi capaz de colocar o telescópio a funcionar com todo o seu potencial, mas ao longo dos anos, novos instrumentos fizeram com que o telescópio fosse ficando cada vez mais poderoso e competitivo. Hoje continua a ser dos mais concorridos e potentes.

Com o Hubble é possível ver não só detalhes incríveis no nosso sistema solar e na nossa própria galáxia, mas também procurar e estudar as galáxias mais distantes alguma vez estudadas.” Este astrónomo português que faz investigações com o Hubble, destaca “a descoberta e estudo de galáxias a mais de 13 mil milhões de anos-luz”.

David Sobral acrescenta que “talvez uma das grandes descobertas passou pela observação ultra-profunda de uma pequeníssima área do céu, dando-nos a imagem mais profunda alguma vez obtida pela humanidade."

"O Hubble mostrou que por mais pequena e negra seja uma área do céu, existem dezenas de milhares de galáxias, das mais variadas formas, cores e tamanhos”, diz ainda David Sobral.

Segundo João Fernandes, que dirige o Observatório Geofísico e Astronómico da Universidade de Coimbra, “o telescópio espacial Hubble tem sido um dos mais profícuos instrumentos astronómicos de sempre. A sua ”visão” leva-nos do Sistema Solar aos confins do Universo, passando por nebulosas, estrelas e galáxias.

São milhares as fantásticas imagens que hoje povoam os livros e a internet que relatam as descobertas do Hubble. São, igualmente, inúmeros os artigos científicos e avanços do conhecimento do espaço graças ao Hubble. É difícil escolher a observação ou descoberta mais importante.

Hubble foi o "culpado" pela despromoção de Plutão

Pela proximidade com a Terra e pelas questões que a temática levantou (e levanta), João Fernandes destaca as observações que o Hubble fez de Plutão: “Plutão é hoje denominado um “planeta anão” (após a revisão da definição de “planeta” feita pela União Astronómica Internacional, em 2006) e tem um sistema de várias luas em seu redor. O Hubble fez das primeiras imagens da superfície de Plutão como fez também descobertas de várias dessas luas.

Apesar da “desqualificação” sofrida, Plutão continua a atrair muito interesse pelo que nos pode informar sobre a formação e evolução do Sistema Solar.”

“Portugal, enquanto membro pleno da ESA, tem hoje acesso total ao Hubble”, diz-nos David Sobral.

“Qualquer investigador a trabalhar em Portugal pode fazer uma proposta e obter tempo para observar e responder a inúmeras perguntas. No entanto, e ainda que Hubble esteja a completar 25 anos, continua a ser altamente requisitado.

Este ano foram novamente submetidas mais de 1.300 propostas dos melhores investigadores do Mundo para realizar as mais diversas observações. Isso faz com que apenas uma em cada oito propostas tenham sucesso e sejam observadas.

Por exemplo, o bioquicio portugues António Piedade submeteu duas propostas para observar galáxias distantes únicas descobertas recentemente e que se achava que não existiam. Daqui a alguns meses, o Hubble vai talvez poder estuda-las como só o Hubble consegue.

Fonte: Ciência na Imprensa Regional / Ciência Viva

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

Português David Sobral ajuda a desvendar papel da rede cósmica

Uma grande simulação cósmica onde se salienta a rede cósmica, e todos os fenómenos complexos a acontecerem nos seus nodos. Com os novos resultados, passa a ser possível estudar a rede cósmica do Universo real e comparar os resultados com simulações.(Crédito: Vogelsberger et al., MIT/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Uma equipa internacional de astrónomos, da qual faz parte David Sobral, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), estudou pela primeira vez o papel da estrutura em larga escala do Universo distante, identificando a rede cósmica e os seus filamentos como tendo um papel fundamental na evolução de galáxias como a nossa.

O Universo, à sua maior escala, é composto por uma enorme rede cósmica. Ligados por enormes filamentos encontramos enxames, constituídos por centenas a milhares de galáxias, verdadeiras “cidades”.

Por outro lado, longe de enxames e filamentos encontram-se zonas de muita baixa densidade, quase vazias. Como se formam e evoluem galáxias como a nossa Via Láctea? De uma forma simples, pensa-se que a estrutura a larga escala, dominada por matéria escura, se tenha começado a formar muito cedo, a partir de pequenas flutuações iniciais no Universo primordial.

Este "esqueleto" do Universo deverá ter tido um papel importante na formação e evolução de galáxias, algo que era até agora muito difícil de estudar e observar.

A grande maioria da matéria do nosso Universo parece não interagir de forma alguma para além da atracção gravítica. Não a conseguimos ver directamente, mas sabemos que está lá pela forte atracção gravítica da mesma.

Designada por matéria escura, é de grande importância no estabelecimento da estrutura do Universo a larga escala. Sem ela, estrelas e galáxias nunca se teriam formado, e não estaríamos aqui.

David Sobral (IA e Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa) comenta: "Já se sabia que as galáxias que vivem no "campo" (em ambientes muito pouco densos) têm uma maior probabilidade de estarem a formar estrelas, enquanto as que vivem na “cidade” (enxames de galáxias) estão sobretudo "mortas".

No entanto, o papel da rede cósmica, e em particular dos filamentos gigantes que se pensa poderem ligar grandes enxames de galáxias, estava, até há pouco tempo, por compreender. Os nossos resultados mostram que os filamentos têm um papel fundamental na formação e evolução de galáxias.”

Estes resultados só foram possíveis fazendo uso de dados provenientes dos melhores telescópios do mundo (Os dados usados neste estudo são provenientes do Very Large Telescope, United Kingdom Infrared Telescope, Subaru Telescope e Hubble Space Telescope), em conjunto com um novo método de identificar e quantificar estruturas desenvolvido pela equipa.

Esta combinação única permitiu estudar uma mega-estrutura, identificada por David Sobral, e finalmente quantificar o papel da misteriosa rede cósmica. Descobriu-se que as galáxias que habitam os grandes filamentos da rede cósmica têm uma maior probabilidade de formar estrelas, evoluindo mais rapidamente.

Este facto poderá ser a explicação para as galáxias nos enxames serem tão pouco activas: se a maioria das galáxias for pré-processada em filamentos, poderão acabar como galáxias “mortas” quando chegarem até ao centro dos enxames.

"O grande objectivo agora é estender os nossos resultados a várias etapas da evolução do Universo, para sabermos como é que a rede cósmica influenciou a formação e evolução de galáxias ao longo dos vários milhares de milhões de anos desde o Big Bang. Será mais uma importantíssima peça do puzzle na nossa busca pela compreensão de como é que galáxias se formam e evoluem", conclui David Sobral.

A equipa responsável por este estudo, publicado recentemente no conceituado Astrophysical Journal (ApJ), é formada por Behnam Darvish (Universidade da Califórnia), David Sobral (IA, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Observatório de Leiden), e outros investigadores do Caltech e das Universidades de Califórnia, Edimburgo e Durham.

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Asteróide com seis caudas surpreende astrónomos

Um asteróide foi captado entre Agosto e Setembro pelo telescópio espacial Hubble e espantou os astrónomos norte-americanos, por ter a aparência de um cometa com seis caudas e a girar sobre si próprio, foi hoje anunciado.

Um asteróide foi captado entre Agosto e Setembro pelo telescópio espacial Hubble e espantou os astrónomos norte-americanos, por ter a aparência de um cometa com seis caudas e a girar sobre si próprio, foi hoje anunciado. "Ficámos literalmente estupefactos com o que vimos", afirmou David Jewitt, astrónomo da Universidade da Califórnia (Los Angeles) que descobriu o asteróide, a partir de observações feitas em Setembro.

A equipa de astrónomos descreveu o asteróide com a forma de um regador automático de relva, que projectava poeiras através de seis caudas, como um cometa, e que mudava várias vezes de forma. A descoberta foi descrita num estudo publicado hoje na revista científica norte-americana Astrophysical Journal Letters.

(Esta notícia foi também publicada no site wort.lu/pt)