Vibrações em estrelas de nêutrons ajudam astrônomos a repensar idade da Via Láctea

Enquanto o satélite Kepler da NASA estava procurando exoplanetas nos céus, acabou observando cuidadosamente o brilho de uma estrela influenciado por um planeta, relata um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
A missão de Kepler já foi finalizada, mas os dados recolhidos continuam dando frutos. Cientistas, liderados por pesquisadores do Centro de Excelência ARC para a Astrofísica de Todos os Céus em 3D (Astro 3D, na sigla em inglês), de Sydney, Austrália, utilizaram os dados para estimar a idade das estrelas e, por conseguinte, também a data de nascimento da galáxia.

A pesquisa descreve como os tremores em estrelas no "disco espesso" da Via Láctea lhes proporcionaram uma estimativa mais precisa da idade da galáxia: 10 bilhões de anos.
"Esta descoberta esclarece um mistério", disse ao portal Phys.org o autor principal, Sanjib Sharma, do Astro 3D e da Universidade de Sydney, Austrália. "Dados anteriores sobre a distribuição etária das estrelas no disco não concordavam com os modelos construídos para descrevê-lo, mas ninguém sabia onde estava o erro, se nos dados ou nos modelos. Agora temos certeza de que o encontremos", acrescentou.
O erro estaria em estrelas de nêutrons, nos núcleos ultradensos de estrelas que morreram, e nas violentas correções periódicas em seus campos magnéticos extremamente poderosos.
"Os terremotos geram ondas sonoras dentro das estrelas que as fazem pulsar ou vibrar", explicou o coautor e professor associado Dennis Stello do Astro 3D e da Universidade de Nova Gales do Sul, Austrália. "As frequências produzidas nos dizem coisas sobre as propriedades internas das estrelas, incluindo suas idades. É um pouco como identificar um violino como um estradivário ouvindo o som que ele faz."
O maior terremoto de estrelas já gravado, visto na estrela de nêutrons SGR 1806-20 em 27 de dezembro de 2004, tinha uma frequência de 94,5 Hertz, com um F nítido ligeiramente plano, equivalente à 22ª tecla de um piano, informou o Space.com.
Nesse momento, um intenso clarão de energia que durou um décimo de segundo liberou mais energia do que o nosso Sol emite em 150.000 anos.
Kepler foi lançado em 2009 e desativado no final de 2018, tendo descoberto cerca de 2.600 planetas fora do nosso Sistema Solar.

Créditos: Sputnik

Antiga nuvem de gás mostra que as primeiras estrelas devem ter se formado muito rapidamente

Astrônomos liderados por Eduardo Bañados do Instituto Max Planck para Astronomia descobriram uma nuvem de gás que contém informação sobre uma fase inicial da formação estelar e galáctica, apenas 850 milhões de anos após o Big Bang. A nuvem foi encontrada por acaso durante observações de um quasar distante e possui as propriedades que os astrônomos esperam dos precursores das galáxias anãs atuais. Quando se trata de abundância relativa, a química da nuvem é surpreendentemente moderna, mostrando que as primeiras estrelas do Universo devem ter se formado muito rapidamente após o Big Bang.

Quando os astrônomos observam objetos distantes, olham necessariamente para trás no tempo. A nuvem de gás descoberta por Bañados, está tão distante que a sua luz levou quase 13 bilhões de anos para chegar até nós; por outro lado, a luz que nos chega agora diz-nos como era o seu aspecto há quase 13 bilhões de anos, não mais do que 850 milhões de anos após o Big Bang. Para os astrônomos, esta é uma época extremamente interessante. Nas primeiras centenas de milhões de anos do Universo, formaram-se as primeiras estrelas e galáxias, mas os detalhes desta evolução complexa ainda são amplamente desconhecidos.
Esta nuvem de gás muito distante foi uma descoberta fortuita. Bañados, na altura no Instituto Carnegie para Ciência, e colegas estavam a acompanhar vários quasares num levantamento de 15 dos mais distantes quasares conhecidos, que havia sido preparado por Chiara Mazzucchelli como parte da sua investigação de doutoramento no Instituto Max Planck para Astronomia. Ao início, os investigadores apenas observaram que o quasar P183+05 tinha um espectro bastante invulgar. Mas quando Bañados analisou um espectro mais detalhado, obtido com os Telescópios Magalhães no Observatório Las Campanas, no Chile, ele reconheceu que algo mais se passava aqui: as estranhas características espectrais eram os traços de uma nuvem de gás muito próxima do quasar distante - uma das nuvens de gás mais distantes que os astrônomos conseguiram identificar.
Os quasares são os núcleos ativos extremamente brilhantes de galáxias distantes. A força por trás da sua luminosidade é o buraco negro supermassivo central da galáxia. A matéria que gira em torno deste buraco negro (antes de cair) é aquecida até temperaturas de centenas de milhares de graus, emitindo enormes quantidades de radiação. Isto permite que os astrônomos usem quasares como fontes de fundo para detectar hidrogênio e outros elementos químicos na absorção: se uma nuvem de gás estiver diretamente entre o observador e um quasar distante, parte da luz do quasar será absorvida.
Os astrônomos podem detectar esta absorção estudando o espectro do quasar, isto é, a decomposição do "arco-íris" da luz do quasar nas diferentes regiões de comprimento de onda. O padrão de absorção contém informação sobre a composição química, temperatura, densidade e até a distância da nuvem (até nós e até ao quasar). Por trás disto está o fato de que cada elemento químico possui uma "impressão digital" de linhas espectrais - regiões específicas de comprimentos de onda nos quais os átomos desses elementos podem emitir ou absorver luz particularmente bem. A presença de uma impressão digital característica revela a presença e abundância de um elemento químico específico.
Do espectro da nuvem de gás, os investigadores puderam perceber imediatamente a distância da nuvem e que estavam a observar os primeiros bilhões de anos da história cósmica. Também encontraram traços de vários elementos químicos, incluindo carbono, oxigênio, ferro e magnésio. No entanto, a quantidade destes elementos era minúscula, cerca de 1/800 vezes a abundância na atmosfera do nosso Sol. Os astrônomos sumariamente chamam todos os elementos mais pesados do que o hélio de "metais"; esta medição torna a nuvem de gás um dos sistemas mais pobres em metais (e distantes) conhecidos do Universo. Michael Rauch do Instituto Carnegie para Ciência, coautor do novo estudo, disse: "Depois de ficarmos convencidos de que estávamos a observar este gás primitivo apenas 850 milhões de anos após o Big Bang, começamos a querer saber se este sistema ainda podia reter assinaturas químicas produzidas pela primeira geração de estrelas."
A descoberta desta primeira geração, a chamada "população III" de estrelas, é um dos objetivos mais importantes na reconstrução da história do Universo. No universo posterior, elementos químicos mais pesados do que o hidrogênio desempenham um papel importante ao permitir que as nuvens de gás colapsem para formar estrelas. Mas estes elementos químicos, principalmente o carbono, são produzidos em estrelas e expelidos para o espaço por explosões de supernovas. Para as primeiras estrelas, estes facilitadores químicos simplesmente não estariam lá, já que logo após a fase do Big Bang, havia apenas átomos de hidrogênio e hélio. É isso que torna as primeiras estrelas fundamentalmente diferentes de todas as estrelas posteriores.
A análise mostrou que a composição química da nuvem não era quimicamente primitiva, mas que as abundâncias relativas eram surpreendentemente semelhantes às abundâncias químicas observadas nas nuvens de gás intergalácticas de hoje. As proporções das abundâncias de elementos mais pesados estão muito próximas das proporções no Universo moderno. O fato desta nuvem de gás do Universo primitivo já conter metais com abundâncias químicas relativas modernas coloca desafios importantes para a formação da primeira geração de estrelas.
Este estudo implica que a formação das primeiras estrelas neste sistema deve ter começado muito antes: os rendimentos químicos esperados das primeiras estrelas já haviam sido "apagados" pelas explosões de pelo menos mais uma geração de estrelas. Uma restrição de tempo específica vem das supernovas do tipo Ia, explosões cósmicas que seriam necessárias para produzir metais com as abundâncias relativas observadas. Tais supernovas geralmente precisam de mais ou menos 1 bilhão de anos para acontecer, o que coloca uma séria restrição em quaisquer cenários da formação das primeiras estrelas.
Agora que os astrônomos encontraram esta nuvem muito antiga, estão sistematicamente à procura de exemplos adicionais. Eduardo Bañados comentou: "É empolgante poder medir a metalicidade e as abundâncias químicas tão cedo na história do Universo, mas se queremos identificar as assinaturas das primeiras estrelas, precisamos observar ainda cedo na história cósmica. Estou otimista de que vamos encontrar nuvens de gás ainda mais distantes, o que poderá ajudar a entender como as primeiras estrelas nasceram."

Créditos: Astronomia On-line

Um Yeti cósmico do alvorecer do Universo

Os astrônomos descobriram acidentalmente as pegadas de uma monstruosa galáxia no Universo primitivo que nunca havia sido vista antes. Como um Yeti cósmico, a comunidade científica geralmente considerava estas galáxias como uma espécie de lenda, dada a falta de evidências da sua existência, mas astrônomos nos Estados Unidos e na Austrália conseguiram, pela primeira vez, obter uma imagem do monstro.
Publicada na revista The Astrophysical Journal, a descoberta fornece novas idéias sobre os primeiros passos crescentes de algumas das maiores galáxias do Universo.
A astrônoma Christina Williams, da Universidade do Arizona, autora principal do estudo, notou um leve borrão de luz em novas observações sensíveis do ALMA (Atacama Large Millimeter Array), uma coleção de 66 radiotelescópios no alto das montanhas chilenas. Estranhamente, o brilho parecia estar a surgir do nada, como uma pegada fantasmagórica num vasto deserto escuro.
"Foi muito misterioso porque a luz parecia não estar ligada a nenhuma galáxia conhecida," disse Williams, pós-doutorada da NSF (National Science Foundation) no Observatório Steward. "Quando vi que esta galáxia era invisível em qualquer outro comprimento de onda, fiquei muito empolgada porque significava que provavelmente estava muito longe e escondida por nuvens de poeira."
Os investigadores estimam que o sinal veio de tão longe que demorou 12,5 bilhões de anos para chegar à Terra, dando-nos uma visão do Universo na sua infância. Eles pensam que a emissão observada é provocada pelo brilho quente das partículas de poeira aquecidas pelas estrelas que se formam no interior profundo de uma galáxia jovem. As nuvens gigantes de poeira escondem a luz das próprias estrelas, tornando a galáxia completamente invisível.
Ivo Labbe, coautor do estudo, da Universidade de Tecnologia de Swinburne, em Melbourne, Austrália, disse: "Descobrimos que a galáxia é realmente enorme e massiva com tantas estrelas quanto a Via Láctea, mas repleta de atividade, formando novas estrelas a um ritmo 100 vezes superior à da nossa própria Galáxia."
A descoberta pode resolver uma questão de longa data da astronomia, dizem os autores. Estudos recentes descobriram que algumas das maiores galáxias do Universo jovem cresceram e atingiram a maioridade rapidamente, resultado que não é compreendido teoricamente. As galáxias massivas e adultas só são vistas quando o Universo era apenas uma criança cósmica, a 10% da sua idade atual. Ainda mais intrigante, é que estas galáxias maduras parecem surgir do nada: os astrônomos nunca parecem avistá-las enquanto se formam.
As galáxias menores já foram vistas no Universo inicial com o Telescópio Espacial Hubble, mas estas "criaturas" não estão a crescer depressa o suficiente para resolver o enigma. Outras galáxias monstruosas também foram relatadas anteriormente, mas estes avistamentos têm sido raros demais para fornecer uma explicação satisfatória.
"A nossa galáxia monstruosa e oculta tem precisamente os ingredientes certos para ser o elo em falta," explica Williams, "porque provavelmente são muito mais comuns."
Uma questão em aberto é exatamente quantas existem por aí. As observações para o estudo atual foram feitas numa parte pequena do céu, menos de 1/100 do disco da Lua Cheia. Como o Abominável Homem das Neves, encontrar pegadas da criatura mítica numa pequena faixa de deserto cósmico seria um sinal de incrível sorte ou sinal de que os monstros estão literalmente à espreita em todos os lugares.
Williams disse que os cientistas aguardam ansiosamente o lançamento, programado para março de 2021, do Telescópio Espacial James Webb da NASA, a fim de investigar estes objetos em mais detalhe.
"O JWST será capaz de observar através do véu de poeira para que possamos aprender quão grandes são realmente estas galáxias e quão depressa estão a crescer, com o objetivo de entender melhor porque é que os modelos falham em explicá-las."
Mas, por enquanto, os monstros estão por aí, envoltos em muita poeira e mistério.

Créditos: Astronomia On-line

A Via Láctea roubou várias galáxias minúsculas da sua vizinha

Assim como a Lua orbita a Terra, e a Terra orbita o Sol, as galáxias orbitam-se umas às outras de acordo com as previsões da cosmologia.
Por exemplo, descobriram-se até agora mais de 50 galáxias satélites em órbita da nossa própria Via Láctea. A maior delas é a Grande Nuvem de Magalhães, ou GNM, uma grande galáxia anã que se assemelha a uma nuvem fraca no céu noturno do hemisfério sul.
Uma equipe de astrônomos, liderada por cientistas da Universidade da Califórnia em Riverside, descobriu que várias das galáxias pequenas - ou "anãs" - que orbitam a Via láctea provavelmente foram roubadas da GNM, incluindo várias anãs ultratênues, mas também galáxias satélites relativamente brilhantes e conhecidas, como a Anã de Carina e a Anã de Fornalha.
Os investigadores fizeram a descoberta usando novos dados recolhidos pelo telescópio espacial Gaia dos movimentos de várias galáxias próximas e contrastando-os com simulações hidrodinâmicas cosmológicas de ponta. A equipe da UC Riverside usou as posições no céu e as velocidades previstas do material, como matéria escura, acompanhando a GNM, descobrindo que pelo menos quatro galáxias anãs ultrafracas e duas anãs clássicas, Carina e Fornalha, já foram satélites da Grande Nuvem de Magalhães. Durante o processo de fusão, no entanto, a mais massiva Via Láctea usou o seu poderoso campo gravitacional para destruir a GNM e roubar estas galáxias satélites, relataram os cientistas.
"Estes resultados são uma confirmação importante dos nossos modelos cosmológicos, que preveem que as pequenas galáxias anãs no Universo também devem estar cercadas por uma população de companheiras galácticas ainda mais ténues," disse Laura Sales, professora assistente de física e astronomia, que liderou a equipa de investigação. "Esta é a primeira vez que somos capazes de mapear a hierarquia da formação da estrutura destas anãs tênues e ultratênues."
Os resultados têm implicações importantes para a massa total da GNM e também para a formação da Via Láctea.
"Se tantas anãs vieram com a GNM apenas recentemente, isso significa que as propriedades da população de satélites da Via Láctea há apenas 1 bilhão de anos era radicalmente diferente, impactando o nosso conhecimento de como as galáxias mais fracas se formam e evoluem," disse Sales.
As galáxias anãs são galáxias pequenas que contêm entre alguns milhares e alguns milhares de milhões de estrelas. Os cientistas usaram simulações de computador do projeto FIRE (Feedback In Realistic Environments) para mostrar que a GNM e galáxias parecidas hospedam inúmeras galáxias anãs minúsculas, muitas das quais não contêm estrelas - apenas matéria escura, um tipo de matéria que os cientistas pensam constituir a maior parte da massa do Universo.
"O alto número de pequenas galáxias anãs parece sugerir que o conteúdo de matéria escura da GNM é bastante grande, o que significa que a Via Láctea está a passar pela fusão mais massiva da sua história, com a GNM, sua parceira, fornecendo até um-terço da massa do halo de matéria escura da Via Láctea - o halo de material invisível que rodeia a nossa Galáxia," disse Ethan Jahn, o primeiro autor do artigo e estudante que pertence ao grupo de investigação de Sales.
Jahn explicou que o número de pequenas galáxias anãs que a GNM hospeda poderá ser maior do que os astrônomos estimaram anteriormente e que muitas dessas pequenas satélites não têm estrelas.
"As galáxias pequenas são difíceis de medir e é possível que algumas galáxias anãs ultraleves já conhecidas estejam de fato associadas à GNM," disse. "Também é possível que se descubram novas galáxias ultratênues associadas com a GNM."
As galáxias anãs podem ser satélites de galáxias maiores, ou podem estar "isoladas", existindo por si próprias e independentes de qualquer objeto maior. Jahn explicou que a GNM costumava ser isolada, mas que foi capturada pela gravidade da Via Láctea e agora é uma galáxia satélite.
"A Grande Nuvem de Magalhães continha pelo menos sete galáxias satélites, incluindo a Pequena Nuvem de Magalhães no céu do hemisfério sul, antes de serem capturadas pela Via Láctea," explicou.
A equipe vai agora estudar como as galáxias satélites do tamanho da GNM formam as suas estrelas e como a formação estelar se relaciona com a quantidade de matéria escura que possuem.
"Será interessante ver se se formam de maneira diferente dos satélites da Via Láctea," comentou Jahn.

Créditos: Astronomia On-line

Buraco negro explodiu na Via Láctea há 3,5 milhões de anos, diz estudo

Há 3,5 milhões de anos, um buraco negro supermassivo explodiu no meio da Via Láctea — explosão tão grande que o impacto foi sentido a 200 mil anos-luz de distância, na Corrente de Magalhães. A explosão foi desencadeada por um disparo de radiação ionizante no buraco negro Sagittarius A*, que tem a massa cerca de 4 milhões de vezes maior à do Sol. A descoberta foi realizada por cientistas estadunidenses e australianos e será publicada em breve no The Astrophysical Journal.
Chamado de "bengala de Seyfert", o fenômeno emitiu uma onda de radiação tão poderosa que saiu ao espaço profundo em forma de dois "cones de ionização" radioativos.

Usando dados coletados pelo Telescópio Espacial Hubble, os pesquisadores calcularam que a explosão maciça ocorreu há pouco mais de 3 milhões de anos (um evento considerado surpreendentemente recente em termos galácticos). Para se ter uma idéia da escala de tempo, quando ocorreu a explosão do buraco negro, o asteróide que provocou a extinção dos dinossauros já tinha acontecido há 63 milhões de anos, e os ancestrais da humanidade, os australopitecinos, estavam povoando a África.
"Isso mostra que o centro da Via Láctea é um lugar muito mais dinâmico do que havíamos pensado anteriormente. É uma sorte que não estamos morando por lá", disse a professora Lisa Kewley, diretora do centro de astronomia ASTRO 3D. Os pesquisadores estimam que a explosão durou provavelmente 300 mil anos — um período que também é bastante curto em termos galácticos.
"Esses resultados mudam dramaticamente nossa compreensão da Via Láctea", afirmou a coautora Magda Guglielmo, da Universidade de Sydney. "Sempre pensamos em nossa galáxia como uma galáxia inativa, com um centro não tão brilhante. Esses novos resultados abrem a possibilidade de uma reinterpretação completa de sua evolução e natureza.

Créditos: Galileu

"Teia cósmica" criadora de galáxias e buracos negros é mapeada pela 1ª vez

Uma equipe de cientistas observou detalhadamente esses grandes filamentos gasosos que conectam as galáxias e que fazem parte da "teia cósmica", uma grande rede que cuida da distribuição de matéria em grande escala no cosmos.
Apesar de ser uma das maiores estruturas do Universo, ela também é uma das mais escuras, fato que a escondeu da vista de uma observação direta, conforme o tablóide Daily Mail.
Um estudo publicado pela revista Science confirma como os grandes filamentos gasosos geram combustíveis para a formação de um aglomerado de galáxias a aproximadamente 12 milhões de anos-luz de distância, na Constelação de Aquário.
As simulações cosmológicas preveem que mais de 60% do hidrogênio criado durante o Big Bang foram distribuídos como filamentos, que atravessam o meio intergaláctico e formam a teia cósmica.
Nos pontos de cruzamento desses filamentos, formam-se as galáxias e buracos negros alimentados pelas correntes de gás refrigerante.
"A intensa presença de radiação sugere que o gás que cai dos filamentos sob a força da gravidade gera a formação de diversas galáxias explosivas e buracos negros supermassivos, formando a estrutura do Universo que vemos hoje", afirmou o doutor Hideki Umehata, da Universidade de Tóquio.
Em outras observações, foram notadas emissões semelhantes às bolhas de gás que se estendem para além das galáxias.
"Mas agora, conseguimos mostrar claramente que esses filamentos se estendem a grandes distâncias, para além do campo de visão", ressalta.
"Finalmente encontramos uma maneira de mapear essa teia cósmica diretamente e entender detalhadamente seu papel na formação de buracos negros supermassivos e galáxias", afirmou o coautor do estudo, professor Michele Fumagalli, da Universidade de Durham.

Créditos: Sputnik

Galáxias estão morrendo misteriosamente no universo

Nas regiões mais extremas do universo, as galáxias estão morrendo. Suas estrelas estão sendo desativadas e os astrônomos querem saber por quê.
O primeiro grande projeto liderado por canadenses em um dos principais telescópios do mundo espera fazer exatamente isso. O novo programa, chamado Virgo Environment Traced in Carbon Monoxide survey (VERTICO), está investigando, com detalhes brilhantes, como as galáxias são mortas por seu ambiente.
Como investigador principal da VERTICO, lidero uma equipe de 30 especialistas que estão usando o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para mapear o gás de hidrogênio molecular, o combustível do qual novas estrelas são feitas, em alta resolução em 51 galáxias em nosso aglomerado galáctico mais próximo, chamado de Aglomerado de Virgem.
Comissionado em 2013, com um custo de US$ 1,4 bilhão, o ALMA é um conjunto de antenas parabólicas conectadas a uma altitude de 5.000 metros no deserto do Atacama, no norte do Chile. É uma parceria internacional entre Europa, Estados Unidos, Canadá, Japão, Coreia do Sul, Taiwan e Chile. Maior projeto astronômico terrestre existente, o ALMA é o telescópio de comprimento de onda milimétrico mais avançado já construído e ideal para estudar as nuvens de gás frio denso que formam novas estrelas, que não podem ser vistas com luz visível.
Onde as galáxias vivem no universo e como elas interagem com seus arredores (o meio intergaláctico que as rodeia) e uns aos outros são influências importantes na sua capacidade de formar estrelas. Mas precisamente como este chamado ambiente dita a vida e a morte das galáxias permanece um mistério.
Os aglomerados de galáxias são os ambientes mais massivos e extremos do universo, contendo muitas centenas ou mesmo milhares de galáxias. Onde você tem massa, você também tem gravidade e as enormes forças gravitacionais presentes nos aglomerados aceleram as galáxias a grandes velocidades, muitas vezes milhares de quilômetros por segundo, e superaquecem o plasma entre galáxias a temperaturas tão altas que ele brilha com luz de raios X.
Nos interiores densos e inóspitos desses aglomerados, as galáxias interagem fortemente com seus arredores e entre si. São essas interações que podem matar – ou extinguir – sua formação estelar.
Entender quais mecanismos de extinção impedem a formação de estrelas e como eles o fazem é o foco principal da pesquisa da colaboração VERTICO.
À medida que as galáxias caem através de aglomerados, o plasma intergaláctico pode rapidamente remover seu gás em um processo violento chamado de ram pressure stripping. Quando você remove o combustível para a formação de estrelas, você efetivamente mata a galáxia, transformando-a em um objeto morto no qual nenhuma nova estrela é formada.
Além disso, a alta temperatura dos aglomerados pode impedir o resfriamento do gás quente e a condensação em galáxias. Neste caso, o gás na galáxia não é removido ativamente pelo ambiente, mas é consumido à medida que forma estrelas. Esse processo leva a um desligamento lento e inexorável na formação de estrelas conhecido, um tanto mórbido, como fome ou estrangulamento.
Embora esses processos variem consideravelmente, cada um deixa uma marca única e identificável no gás formador de estrelas da galáxia. A junção dessas impressões para formar uma imagem de como os aglomerados impulsionam mudanças nas galáxias é um dos principais focos da colaboração VERTICO. Com base em décadas de trabalho para fornecer insights sobre como o ambiente impulsiona a evolução das galáxias, nosso objetivo é adicionar uma nova peça crítica do quebra-cabeça.
O aglomerado de Virgem é um local ideal para um estudo bem detalhado do ambiente. É o nosso aglomerado de galáxias massivo mais próximo e está em processo de formação, o que significa que podemos obter um instantâneo das galáxias em diferentes estágios de seus ciclos de vida. Isso nos permite construir um quadro detalhado de como a formação de estrelas é interrompida nas galáxias de aglomerados.
Galáxias no aglomerado de Virgem foram observadas em quase todos os comprimentos de onda no espectro eletromagnético (por exemplo, rádio, luz óptica e ultravioleta), mas observações de gás formador de estrelas (feitas em comprimentos de onda milimétricos) com a sensibilidade e resolução necessárias ainda não existem. Como um dos maiores levantamentos de galáxias do ALMA até hoje, a VERTICO fornecerá mapas de alta resolução do gás hidrogênio molecular – o combustível bruto para a formação de estrelas – para 51 galáxias.
Com os dados do ALMA para esta grande amostra de galáxias, será possível revelar exatamente quais mecanismos de extinção, ram pressure stripping ou fome, estão matando galáxias em ambientes extremos e como.
Ao mapear o gás formador de estrelas em galáxias que são os exemplos de extinção impulsionada pelo ambiente, VERTICO fará avançar nossa compreensão atual de como as galáxias evoluem nas regiões mais densas do universo.

Créditos: Socientífica

Satélite da NASA capta fenômeno misterioso em outra galáxia

O observatório espacial NuSTAR da NASA capturou imagens explosões de luz de cores azul e verde no espaço. O fenômeno ocorreu na galáxia dos Fireworks (NGC 6946) e desapareceu em questão de semanas. Agora, um estudo publicado no Astrophysical Journal oferece algumas explicações sobre o evento espacial misterioso.
Em comunicado, a NASA explica que o objetivo principal das observações do NuSTAR era estudar a supernova — a explosão de uma estrela muito mais massiva que o Sol. Esses eventos podem produzir luz visível suficiente para ofuscar galáxias inteiras por um breve período.
A agência espacial afirma que bolha verde perto do fundo da galáxia não era visível durante a primeira observação do NuSTAR, mas estava brilhando fortemente no início de uma segunda observação, dez dias depois. Essa fonte de raios X recebeu o nome de ULX-4, porque é o quarto do tipo identificado nessa galáxia.
Também existe a possibilidade de a luz vir de um buraco negro: quando um objeto, como uma estrela, se aproxima demais de um buraco negro, a gravidade pode quebrá-lo, lançando os detritos em uma órbita próxima.

Outra teoria diz que a fonte do ULX-4 poderia ser uma estrela de nêutrons, objetos extremamente densos formados a partir da explosão de uma estrela que não era massiva o suficiente para formar um buraco negro. Com aproximadamente a mesma massa do nosso Sol, só que mais compacta, as estrelas de nêutrons podem, como buracos negros, atrair material e criar um disco de detritos que se move rapidamente.
"Esse resultado é um passo para entender alguns dos casos mais raros e extremos em que a matéria se acumula em buracos negros ou estrelas de nêutrons", diz Hannah Earnshaw, pesquisadora de pós-doutorado do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e principal autora do estudo.

Créditos: Galileu

Astrônomos surpresos com “cadeias de montanhas cósmicas” que se projetam da Via Láctea

A Via Láctea é uma galáxia em espiral que tem um formato que lembra o de um ovo frito, com uma distribuição de estrelas no formato de um cata-vento. Mas quando as estrelas são examinadas mais de perto, é possível ver uma distribuição bastante curiosa. As estrelas formam estruturas que lembram cadeias de montanhas da Terra.
Desde 2013, a Agência Espacial Européia tem conduzido uma missão chamada Gaia que faz um tipo de censo na galáxia, catalogando mais de um bilhão de estrelas. De 2018 para cá eles já catalogaram mais 500 milhões de objetos. Agora os astrônomos conseguem explorar a Via Láctea com uma nova dimensionalidade.
Essas explorações permitiram a visualização de novas “montanhas estelares”, mas os cientistas ainda não sabem explicar como elas se formam. Uma equipe de pesquisadores liderada por astrônomos da Universidade de Sydney (Austrália) decidiu tentar recriar com modelos computacionais algumas características que vimos nessas estrelas.
Eles focaram em uma série de oito cumes na Via Láctea que se dobram como uma cadeia de montanhas. Esses montanhas ficam ensanduichadas juntas em uma camada intermediária da Via Láctea, com coleções únicas de estrelas formando os seus cumes.
Analisando a composição dessas estrelas eles constataram que elas têm formação semelhante à do nosso sol. Isso indica que elas são jovens, e ajudam a explicar a formação desses cumes.
Teorias sobre a criação dessas cadeias caem em duas categorias: internas e externas. Algumas teorias propõem que mecanismos internos da galáxia são muito importantes para a formação da geografia galáctica. As interações da gravidade podem gerar ondas ressonantes que criam amontoados de matéria.
A fricção entre as estrelas, gases e poeira espacial também pode acabar criando essas geografia, da mesma forma que as roupas se embolam em uma máquina de lavar. Também é possível que forças externas podem ter enrugado o tecido de estrelas, como a passagem próxima de uma galáxia anã, da mesma forma que um pé se arrastando em um tapete fino faria.
O resultado das simulações foi que as cadeias observadas parecem ter se formado com um processo interno chamado mistura de fases, em que grupos de estrelas gradualmente se misturam. Aparentemente elas não se formaram por conta de forças externas, já que simulações desse tipo resultaram em cumes muito mais altos dos que os que existem.
Então a altura dos cumes “pode ajudar a discriminar entre processos internos e externos”, disse Shourya Khanna, astrônomo da Universidade de Sidney e pesquisado principal do trabalho, que foi enviado para publicação na revista Monthy Notices of the Royal Astronomical Society e que já está disponível no arquivo para preprints eletrônicos de artigos científicos arXiv.
Os pesquisadores ainda têm que adicionar em suas simulações o papel dos gases nessas interações. Ainda faltam muitas estrelas para serem catalogadas, e Gaia ainda deve continuar oferecendo aos pesquisadores mais pistas sobre as forças que modelam a nossa galáxia.

Créditos: Hypescience

Telescópio Hubble resolve uma crise de identidade galáctica para galáxias Seyfert

Um novo estudo da Universidade da Califórnia em Santa Barbara (EUA) resolveu uma polêmica astronômica de décadas: se as galáxias Seyfert existiam em dois tipos, ou apenas um.
Galáxias Seyfert são galáxias espirais com núcleos extremamente pequenos e muito luminosos, muito semelhantes a quasares.
Quasares são núcleos galácticos cuja luz brilhante é alimentada por buracos negros supermassivos. Quão brilhantes? Digamos que algo equivalente a 600 trilhões de sóis.
Já faz vinte anos que os pesquisadores querem resolver uma crise de identidade para as Seyfert: segundo observações astronômicas, pareciam haver dois tipos desta galáxia. O tipo 1 produziria picos de luz adicionais, enquanto o tipo 2 não.
Os cientistas resolveram observar uma galáxia Seyfert chamada NGC 3147, que parecia se encaixar nos dois tipos, usando o telescópio espacial Hubble.
O que eles descobriram foi que as galáxias na verdade não são divididas em dois tipos; são os mesmos objetos vistos de perspectivas diferentes.
Por exemplo, em determinadas observações, um anel de poeira pode obscurecer a parte interna do que era considerada uma galáxia Seyfert tipo 2. Ao olhar para o centro do núcleo com o Hubble, os pesquisadores conseguiram encontrar os picos de luz que “faltavam” ao tipo 1.
Os pesquisadores continuarão observando a NGC 3147 para confirmar suas observações.

Créditos: Hypescience

Modelo 3D da Via Láctea confirma: nossa galáxia é deformada e distorcida

Uma pesquisa publicada na revista Science apresentou um belíssimo modelo 3D da população de estrelas conhecidas como Cefeidas, que são estrelas jovens pulsantes, massivas, que brilham mais do que o Sol em nossa galáxia. Usando dados do Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), os pesquisadores da Universidade de Varsóvia realizaram um levantamento a partir do Observatório Las Campanas no Chile, conseguindo selecionar 2.431 cefeidas através do gás e poeira da Via Láctea e utilizaram para fazer um mapa da galáxia.
Dorota Skowron, principal autora do estudo e astrônoma da Universidade Wroclaw, afirmou que o projeto OGLE realizou observações do disco galáctico da Via Láctea durante seis anos, coletando 206.726 imagens do, céu contendo 1.055.030.021 estrelas. No interior, eles encontraram a população de cefeidas, que são particularmente úteis para traçar o mapa pois seu brilho flutua com o tempo, o que permite os cientistas observarem quão brilhante a estrela é, de fato, e o quão brilhante ela se parece para nós na Terra. Essa diferença permite identificar a distância que uma estrela se encontra do Sol, por exemplo.
A equipe produziu um modelo 3D da galáxia, confirmando pesquisas que demonstraram anteriormente que a galáxia é distorcida em suas bordas. Eles também foram capazes de determinar a idade da população de cefeidas, com estrelas jovens localizadas mais próximas do centro do disco galáctico e estrelas mais velhas posicionadas mais longe, perto da borda.
Ao simular a formação de estrelas no início da Via Láctea, a equipe mostrou como a galáxia pode ter evoluído nos últimos 175 milhões de anos, com explosões de formação estelar nos braços espirais, resultando na distribuição atual de cefeidas variando entre 20 milhões e 260 milhões de anos.
“Esperamos que o nosso trabalho seja um excelente ponto de partida para uma modelagem mais sofisticada do passado da Galáxia”, diz Skowron. “Nossas cefeidas são um ótimo teste para verificar a confiabilidade de tais modelos”.
A nova pesquisa segue um estudo da Nature Astronomy, publicado em fevereiro, que analisou 1.339 cefeidas e também criou um dos mapas 3D mais abrangentes da Via Láctea, que mostrou que a nossa galáxia é torcida em suas bordas. Os dois estudos mostram resultados muito semelhantes, especialmente no que diz respeito à natureza estranha das bordas distorcidas da Via Láctea. No entanto, ainda há dúvidas sobre esse fenômeno.
“Nosso mapa mostra que o disco da Via Láctea não é plano. É deformado e torcido longe do centro galáctico”, disse o coautor Przemek Mroz. “Esta é a primeira vez que podemos usar objetos individuais para mostrar isso em três dimensões”. A causa da curvatura ainda é desconhecida.

Créditos: Universo Racionalista

Astrônomos descobrem 39 galáxias antigas movendo-se tão rápido que nem mesmo o Hubble consegue vê-las

Astrônomos da Universidade de Tóquio (Japão) conseguiram detectar 39 galáxias muito antigas, do início do nosso universo, utilizando dados do espectro infravermelho de telescópios submilimétricos.
A luz destas estrelas viajou nada menos que 11 bilhões de anos para chegar à Terra, o que significa que são galáxias muito distantes que se formaram quando o universo tinha apenas 2 bilhões de anos.
Essa luz antiga se aproxima de nós tão alterada que nem mesmo o poderoso telescópio espacial Hubble – capaz de enxergar luz ultravioleta, visível e infravermelha próxima – é capaz de enxergá-la.
Você já deve ter ouvido falar da expansão do universo. Esse fenômeno faz com que as galáxias se movam para longe de nós, a taxas cada vez mais velozes.
Por consequência, galáxias superdistantes se afastam tão rápido que a luz ultravioleta e visível que emitem mudam completamente no decorrer deste caminho para um comprimento de onda muito mais longo, “submilimétrico”, que nem o Hubble consegue identificar.
Para esta pesquisa, a equipe de cientistas usou uma série de telescópios submilimétricos para detectar as 39 galáxias superantigas e ainda inéditas aos nossos olhos.
“Foi difícil convencer nossos colegas de que essas galáxias eram tão antigas quanto suspeitávamos que fossem. Nossas suspeitas iniciais sobre sua existência vieram dos dados infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer. Mas o Atacama Large Millimeter Array no Chile tem olhos aguçados e revelou detalhes em comprimentos de onda submilimétricos, o melhor comprimento de onda para espreitar através da poeira presente no universo primitivo. Mesmo assim, foram necessários mais dados do Telescópio Muito Grande, no Chile, para realmente provar que estávamos vendo antigas galáxias maciças onde nenhuma delas havia sido vista antes”, esclareceu Tao Wang, principal autor do estudo e astrônomo da Universidade de Tóquio, em um comunicado à imprensa.
Ok, então encontramos 39 galáxias muito antigas e massivas que são nossa chance de criar uma espécie de “modelo” para o universo inicial. Com base nos novos dados, como era o universo 11 bilhões de anos atrás?
De acordo com os pesquisadores, uma abundância de galáxias massivas e cheias de poeira como estas no universo primitivo desafia nossa compreensão da formação desse tipo de objeto. Modelos atuais previam uma densidade menor de galáxias massivas nessa época. Com a descoberta, mudanças provavelmente precisarão ser feitas.
As galáxias recém-identificadas provavelmente faziam parte de um grupo que deu origem às modernas galáxias massivas, como a nossa própria Via Láctea.
Pintando uma imagem do que seria esse universo nos seus primeiros bilhões de anos, Wang disse no mesmo comunicado: “O céu noturno pareceria muito mais majestoso. A maior densidade de estrelas significa que haveria muito mais estrelas próximas, aparecendo maiores e mais brilhantes. Mas, inversamente, a grande quantidade de poeira significa que estrelas mais distantes seriam muito menos visíveis, então o fundo para essas estrelas brilhantes pode ser um vasto vazio escuro”.

Créditos: Hypescience

Mistério da galáxia sem matéria escura é resolvido

Um grupo de pesquisadores do Instituto de Astrofísica das Canárias (Espanha) esclareceu um mistério astronômico: a suposta existência de uma galáxia sem matéria escura.
Em 2018, um estudo publicado na revista científica Nature anunciou a descoberta de uma galáxia que aparentemente carecia de matéria escura.
O problema é que galáxias sem matéria escura são impossíveis dentro do contexto da teoria atual de formação de galáxias, porque a substância desempenha um papel fundamental para causar o colapso do gás que forma estrelas.
Para resolver o enigma, os pesquisadores do Instituto realizaram um novo conjunto muito completo de observações da [KKS2000]04 (NGC1052 -DF2), corrigindo alguns dados que levaram a conclusão equivocada de que ela não possuía matéria escura.
Inicialmente, os cientistas ficaram perplexos porque todos os parâmetros que dependiam da distância da galáxia eram anômalos.
Assim, decidiram revisar os indicadores de distância disponíveis. Usando cinco métodos independentes para estimar a distância do objeto, eles chegaram a uma única conclusão: a galáxia era na verdade muito mais próxima do que o valor apresentado na pesquisa anterior.
O artigo original publicado na Nature afirmava que a galáxia estava a uma distância de cerca de 64 milhões de anos-luz da Terra. No entanto, a nova pesquisa revelou que a distância real é de cerca de 42 milhões de anos-luz.
Graças a esses novos resultados, os parâmetros da galáxia inferidos a partir de sua distância tornaram-se “normais” e se ajustaram às tendências observadas traçadas por galáxias com características semelhantes.
O dado mais relevante encontrado através da nova análise de distância é que a massa total dessa galáxia é em torno de metade da massa estimada anteriormente, enquanto a massa de suas estrelas é apenas cerca de um quarto da massa estimada anteriormente.
Isto implica que uma parte significativa da massa total da galáxia deve ser composta de matéria escura.
Os resultados mostram a importância da medida correta das distâncias extragalácticas. Essa sempre foi uma das tarefas mais desafiadoras da astrofísica – inferir com eficácia distâncias de objetos muito distantes.

Créditos: Hypescience

Universo está se expandindo, mas telescópio Hubble mostra galáxia que se aproxima de nós

Uma impressionante galáxia espiral, chamada Messier 90, localizada aproximadamente a 60 milhões de anos-luz de nós, faz parte de um grande conjunto de 1.200 sistemas estrelares na constelação de Virgem. Embora o aglomerado esteja se afastando de nós, a Messier 90 está avançando em nossa direção, segundo a NASA.
A imagem fantástica foi captada usando uma câmera especial, com quatro detectores de luz, instalada no telescópio espacial. Os cientistas conseguiam verificar que a galáxia está se aproximando da Via Láctea depois de terem estudado os comprimentos das ondas de luz desta galáxia.
Messier 90 foi descoberta em 1781 e contém cerca de 1 trilhão de estrelas.

Créditos: Sputnik

Via Láctea sofreu surto de formação estelar há 2 a 3 bilhões de anos

Uma equipe liderada por investigadores do Instituto de Ciências do Cosmos da Universidade de Barcelona (ICCUB) e do Observatório Astronômico de Besançon (França) descobriu, através da análise de dados do satélite Gaia, que ocorreu, há 2 a 3 bilhões de anos, um surto extremo de formação estelar na Via Láctea. Neste processo podem ter nascido mais de 50% das estrelas que criaram o disco galáctico. Os resultados são derivados da combinação das distâncias, cores e magnitudes das estrelas medidas pelo Gaia com modelos que preveem a sua distribuição na nossa Galáxia. O estudo foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
Assim como uma chama se apaga quando não há gás no isqueiro, o ritmo da formação estelar na Via Láctea, alimentado pelo gás aí depositado, deveria ter diminuído lentamente e de forma contínua até esgotar o gás existente. Os resultados do estudo mostram que, embora este processo tenha ocorrido ao longo dos primeiros 4 bilhões de anos da formação do disco, uma explosão de formação estelar, ou "baby boom estelar", inverteu esta tendência. A fusão com uma galáxia satélite da Via Láctea, rica em gás, pode ter fornecido novo combustível e reativado o processo de formação estelar, de forma semelhante a abastecer o isqueiro. Este mecanismo explicaria a distribuição das distâncias, idades e massas estimadas a partir dos dados obtidos pelo satélite Gaia da ESA.
"A escala de tempo deste forte surto de formação estelar, juntamente com a grande quantidade de massa estelar envolvida no processo, milhares de milhões de massas solares, sugere que o disco da nossa Galáxia não teve uma evolução estável e pausada, mas que pode ter sofrido um grande distúrbio externo que começou há cerca de 5 bilhões de anos", disse Roger Mor, investigador do Instituto e autor principal do artigo.
"Conseguimos descobrir isto, pela primeira vez, graças às medições precisas de mais de 3 milhões de estrelas na vizinhança solar," diz Roger Mor. "Graças a estes dados - continua - pudemos descobrir os mecanismos que controlam a evolução há mais de 10 bilhões de anos no disco da nossa Galáxia, que não é mais do que a banda brilhante que observamos no céu numa noite escura e sem poluição luminosa". Como em muitos outros campos de investigação, hoje em dia, estes achados foram possíveis graças à disponibilidade da combinação de uma grande quantidade de dados com precisão sem precedentes, com a disponibilidade de uma grande quantidade de horas de computação nas instalações financiadas pelo projeto europeu FP7 GENIUS (Gaia European Project for Improved data User Services) - no Centro de Serviços Científicos e Académicos da Catalunha.
Os modelos cosmológicos preveem que a nossa Galáxia teria crescido devido à fusão com outras galáxias, fato demonstrado por outros estudos que usam dados do Gaia. Uma destas fusões pode ser a causa do surto severo de formação estelar detectado neste estudo. "Na verdade, o pico de formação estelar é tão evidente, ao contrário do que previmos antes de termos dados do Gaia, que achamos necessário abordar a sua interpretação juntamente com especialistas em evolução cosmológica de galáxias externas," explica Francesca Figuerars, professora do Departamento de Física Quântica e Astrofísica da Universidade de Barcelona, membro do ICUUB e coautora do artigo.
Segundo o especialista em simulações de galáxias parecidas à Via Láctea, Santi Roca-Fàbrega - da Universidade Complutense de Madrid e coautor do artigo, "os resultados obtidos correspondem aos que os modelos cosmológicos atuais preveem e, além disso, a nossa Galáxia, aos olhos do Gaia, é um laboratório cosmológico excelente onde podemos testar e comparar modelos do Universo a uma muito maior escala."
Este estudo foi realizado com a segunda divulgação de dados da missão Gaia, publicada há um ano, no dia 25 de abril de 2018. Xavier Luri, diretor do ICUUB e coautor do artigo, comenta: "o papel dos cientistas e engenheiros da Universidade de Barcelona tem sido essencial para que a comunidade científica desfrute da excelente qualidade da divulgação de dados do Gaia."
Do consórcio encarregado de preparar e validar estes dados fazem parte mais de 400 cientistas e engenheiros de toda a Europa. "O seu trabalho coletivo forneceu à comunidade científica internacional um catálogo que está a fazer repensar muitos dos cenários existentes sobre a origem e evolução da nossa Galáxia," salienta Luri.
Em apenas um ano, mais de 1200 artigos revistos por pares publicados em revistas científicas, mostram o antes e o depois do Gaia em praticamente todos os campos da astrofísica, desde a recente detecção de novos enxames estelares, novos asteróides, até à confirmação das origens extragalácticas para estrelas na Via Láctea, passando pelo cálculo da massa da Via Láctea e pelas descobertas que mostram que remanescentes estelares, chamados anãs brancas, acabam por solidificar-se lentamente.
"O satélite continua a operar normalmente e neste mês de julho os cinco meses nominais de operação científica chegarão ao fim," realça Carme Jordi, investigadora da Universidade de Barcelona e membro da Equipe Científica do Gaia, órgão consultor científico da ESA para esta missão. A ESA aprovou o prolongamento da missão até ao final de 2020 - mais um ano do que o esperado - e as equipes de engenharia estimam que exista combustível suficiente para continuar a operar até 2024. "Não há dúvida que esta missão superou um desafio tecnológico sem precedentes no que toca às mais importantes missões espaciais de todos os tempos," conclui Carme Jordi.

Créditos: Astronomia On-line

Novas pistas sobre como as primeiras galáxias iluminaram o universo

O Telescópio Espacial Spitzer da NASA revelou que algumas das primeiras galáxias do Universo eram mais brilhantes do que o esperado. O excesso de luz é um subproduto das galáxias que libertam quantidades incrivelmente altas de radiação ionizante. A descoberta fornece pistas para a causa da Época da Reionização, um grande evento cósmico que transformou o Universo de opaco à brilhante paisagem estelar que vemos hoje.
Num novo estudo, investigadores relatam observações de algumas das primeiras galáxias formadas no Universo, menos de 1 bilhão de anos após o Big Bang (ou há pouco mais de 13 bilhões de anos). Os dados mostram que, em alguns comprimentos de onda específicos no infravermelho, as galáxias são consideravelmente mais brilhantes do que os cientistas antecipavam. O estudo é o primeiro a confirmar este fenômeno para uma grande amostra de galáxias deste período, mostrando que não eram casos especiais de brilho excessivo, mas que até as galáxias médias presentes naquela época eram muito mais brilhantes nestes comprimentos de onda do que as galáxias que vemos hoje.
Ninguém sabe ao certo quando é que surgiram as primeiras estrelas do nosso Universo. Mas as evidências sugerem que entre 100 milhões e 200 milhões de anos após o Big Bang, o Universo estava preenchido principalmente com hidrogênio gasoso neutro que talvez tivesse apenas começado a coalescer em estrelas, que então começaram a formar as primeiras galáxias. Cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang, o Universo tinha-se tornado num firmamento cintilante. Outra coisa também tinha mudado: os elétrons do hidrogênio gasoso neutro onipresente haviam sido removidos num processo chamado ionização. A Época da Reionização - a mudança de um Universo cheio de hidrogênio neutro para um preenchido com hidrogênio ionizado - está bem documentada.
Antes desta transformação universal, a luz em comprimentos de onda longos, como ondas de rádio e luz visível, atravessavam o Universo mais ou menos livremente. Mas os comprimentos de onda mais curtos - incluindo luz ultravioleta, raios-X e raios-gama - eram interrompidos pelos átomos de hidrogênio neutro. Estas colisões retirariam os elétrons dos átomos de hidrogênio neutro, ionizando-os.
Mas o que pode ter produzido radiação ionizante suficiente para afetar todo o hidrogênio no Universo? Será que foram as estrelas individuais? Galáxias gigantes? O culpado, a ser um destes dois primeiros colonizadores cósmicos, teria sido diferente da maioria das estrelas e galáxias modernas, que normalmente não libertam grandes quantidades de radiação ionizante. Mesmo assim, talvez outra coisa tenha provocado o evento, como por exemplo quasares - galáxias com centros incrivelmente brilhantes, alimentados por quantidades enormes de material em órbita de buracos negros supermassivos.
"É uma das maiores questões em aberto na cosmologia observacional," disse Stephane De Barros, autor principal do estudo e investigador pós-doutorado da Universidade de Genebra, Suíça. "Sabemos que aconteceu, mas o que a desencadeou? Estas novas descobertas podem ser uma grande pista."
Para retroceder no tempo, até à era mesmo antes do fim da Época da Reionização, o Spitzer observou duas regiões do céu durante mais de 200 horas cada, permitindo que o telescópio espacial recolhesse luz que havia viajado durante mais de 13 bilhões de anos para chegar até nós.
Sendo algumas das mais longas observações científicas já realizadas pelo Spitzer, fizeram parte de uma campanha de observação chamada GREATS (GOODS Re-ionization Era wide-Area Treasury from Spitzer; GOODS é ainda outra sigla: Great Observatories Origins Deep Survey, uma campanha que realizou as primeiras observações de alguns alvos do GREATS). O estudo, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, também usou dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble da NASA.
Usando estas observações ultraprofundas do Spitzer, a equipe de astrônomos observou 135 galáxias distantes e descobriu que eram particularmente brilhantes em dois comprimentos de onda específicos no infravermelho, produzidos por radiação ionizante que interage com os gases hidrogênio e oxigênio dentro das galáxias. Isto implica que estas galáxias foram dominadas por estrelas jovens e massivas compostas principalmente por hidrogênio e hélio. Contêm quantidades muito pequenas de elementos "pesados" (como ozônio, carbono e oxigênio) em comparação com as estrelas encontradas nas galáxias modernas comuns.
Estas estrelas não foram as primeiras estrelas formadas no Universo (essas seriam apenas compostas por hidrogênio e hélio), mas ainda assim fazem parte de uma geração muito antiga de estrelas. A Época da Reionização não foi um evento instantâneo, de modo que embora os novos resultados não sejam suficientes para fechar o capítulo sobre este evento cósmico, ainda assim fornecem novos detalhes sobre como o Universo evoluiu neste momento e como a transição decorreu.
"Não esperávamos que o Spitzer, com um espelho não muito maior do que um Hula-Hoop, fosse capaz de ver galáxias tão próximas da aurora do tempo," disse Michael Werner, cientista do projeto Spitzer no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. "Mas a Natureza está cheia de surpresas e o brilho inesperado destas primeiras galáxias, juntamente com o excelente desempenho do Spitzer, coloca-as ao alcance do nosso pequeno, mas poderoso observatório."
O Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para 2021, vai estudar o Universo em muitos dos mesmos comprimentos de onda observados pelo Spitzer. Mas o espelho primário do Spitzer mede apenas 85 cm de diâmetro e o do Webb é de 6,5 metros - cerca de 7,5 vezes maior - permitindo que o Webb estude estas galáxias em muito maior detalhe. De fato, o Webb vai tentar detectar a luz das primeiras estrelas e galáxias do Universo. O novo estudo mostra que, devido ao seu brilho nesses comprimentos de onda infravermelhos, as galáxias observadas com o Spitzer serão mais fáceis de estudar com o Webb do que se pensava anteriormente.
"Estes resultados do Spitzer são certamente mais um passo para resolver o mistério da reionização cósmica," disse Pascal Oesch, professor assistente da Universidade de Genebra e coautor do estudo. "Sabemos agora que as condições físicas nestas galáxias iniciais eram muito diferentes das das galáxias típicas de hoje. O trabalho do Telescópio Espacial James Webb será o de descobrir o porquê."

Créditos: Astronomia On-line

Astrônomos do Hubble montam ampla visão do Universo em evolução

Em 1995, os astrônomos decidiram usar o Telescópio Espacial Hubble para realizar uma experiência ousada para abordar esse quebra-cabeça. Por 10 dias consecutivos, o Hubble ficou olhando para um pequeno pedaço do céu aparentemente vazio por 1 milhão de segundos.
A aposta do precioso tempo do telescópio compensou. Hubble capturou o brilho fraco de uma infinidade de galáxias nunca antes vistas. Muitas das galáxias estão tão distantes que levou bilhões de anos para que sua luz nos alcançasse. Portanto, a visão é como olhar para um "corredor do tempo", onde as galáxias podem ser vistas como pareciam bilhões de anos atrás. O Hubble se tornou a máquina do tempo final da astronomia.
A imagem de referência resultante é chamada de Campo Profundo do Hubble. Na época, a imagem ganhou a medalha de ouro por ser a mais distante espiada do universo já feita. Seu sucesso impressionante incentivou os astrônomos a realizar uma série de pesquisas de campo profundo no Hubble. Os levantamentos posteriores revelaram mais galáxias a uma distância maior da Terra, graças às novas câmeras instaladas no Hubble durante missões de manutenção de astronautas. As câmeras aumentaram o poder do telescópio para olhar ainda mais fundo no universo.
Essas pesquisas forneceram aos astrônomos um enorme recado de imagens, mostrando como, seguindo o big bang, as galáxias se construíram ao longo do tempo para se tornarem as grandes e majestosas galáxias vistas hoje no universo próximo.
Entre as pesquisas de campo profundo mais notáveis ​​estão a Pesquisa de Grandes Nascimentos de Grandes Observatórios (GOODS), em 2003; o Hubble Ultra Deep Field (HUDF), em 2004; e o eXtreme Deep Field (XDF), em 2012.
Agora, os astrônomos estão lançando uma nova imagem de campo profundo tecendo as exposições de várias dessas "expedições de pesca" de galáxias anteriores. Seus esforços produziram o maior e mais abrangente “livro de história” das galáxias do universo. O instantâneo, uma combinação de quase 7.500 exposições separadas do Hubble, representa 16 anos de observações. O empreendimento ambicioso é chamado de Campo Legado do Hubble. A nova visão contém cerca de 30 vezes mais galáxias do que no HUDF. A faixa de comprimentos de onda se estende da luz ultravioleta até a próxima do infravermelho, capturando todas as características da montagem da galáxia ao longo do tempo.
O mosaico de imagens apresenta um retrato amplo do universo distante e contém aproximadamente 265.000 galáxias. Eles se estendem por 13,3 bilhões de anos até apenas 500 milhões de anos após o nascimento do universo no big bang.

Créditos: Hubble Site

O quanto a Via Láctea pesa?

Vivemos em uma gigantesca cidade de estrelas. Nossa galáxia Via Láctea contém cerca de 200 bilhões de estrelas. Mas isso é apenas a ponta do iceberg. A Via Láctea é cercada por vastas quantidades de um material desconhecido chamado matéria escura que é invisível porque não libera radiação. Os astrônomos sabem que existe porque, dinamicamente, a galáxia se separaria se a matéria escura não mantivesse uma tampa gravitacional nas coisas.
Ainda assim, os astrônomos gostariam de ter uma medida precisa da massa da galáxia para entender melhor como a miríade de galáxias em todo o universo se forma e evolui. Outras galáxias podem variar em massa de cerca de um bilhão de massas solares a 30 trilhões de massas solares. Como nossa Via Láctea se compara?
Astrônomos curiosos uniram o Telescópio Espacial Hubble e o satélite Gaia da Agência Espacial Européia para estudar com precisão os movimentos de aglomerados globulares de estrelas que orbitam nossa galáxia como abelhas em torno de uma colmeia. Quanto mais rápido os aglomerados se movem sob a atração gravitacional da galáxia, mais massiva ela é. Os pesquisadores concluíram que a galáxia pesa 1,5 trilhão de massas solares, a maior parte armazenada em matéria escura. Portanto, a Via Láctea é uma galáxia "Cachinhos Dourados", não muito grande nem muito pequena. Na medida!

Créditos: Hubble Site

Veja 300 mil galáxias descobertas em apenas um minúsculo pedaço do céu

O universo ficou um pouco mais abarrotado com a descoberta de cerca de 300.000 galáxias em um pequeno pedaço do céu.
Os dados foram coletados pela rede de telescópios Low Frequency Array (LOFAR), na Europa, inspirando dezenas de estudos sobre diferentes tópicos, de campos magnéticos a buracos negros.
Invisíveis ao olho humano, muitas ondas de baixa frequência produzidas pela aceleração de partículas e campos eletromagnéticos permeiam o universo.
Medir esse “zumbido” de ondas de rádio requer um equipamento bastante sensível. O conjunto de 20.000 antenas do LOFAR espalhadas por 48 estações na Holanda e outros países é como ter um enorme olho sensível a rádio na superfície do nosso planeta.
Entre suas muitas tarefas, o LOFAR faz uma varredura intensiva do céu noturno em frequências de rádio de cerca de 120 a 168 megahertz, que fornece novas informações sobre uma variedade de fenômenos astronômicos que brilham suavemente.
Até agora, apenas 20% da pesquisa foi concluída, e cientistas de todo o mundo só podem acessar cerca de 10% dos dados disponíveis. Enquanto pode não parecer muito, somente na revista científica Astronomy and Astrophysics já foram publicadas 26 pesquisas baseadas nesta divulgação inicial de informações cobrindo quasares, buracos negros e campos eletromagnéticos intergalácticos.
Uma das grandes revelações foram 325.694 pontos onde o brilho das ondas de rádio aumenta pelo menos cinco vezes mais que o ruído de fundo.
Cerca de 70% destes pontos podem estar ligados a um sinal óptico, por isso é bastante seguro dizer que representam galáxias que podemos adicionar ao nosso roteiro cósmico.
Identificar os locais de novas galáxias não apenas nos ajuda a entender suas estruturas internas, mas também fornece uma ferramenta valiosa para entender as vastas extensões de “nada” entre elas.
Não é segredo que galáxias de tamanho suficiente abrigam buracos negros gigantescos que engolem tudo ao seu alcance e vomitam jatos de matéria em ondas de rádio. Os novos dados estão ajudando os cientistas a confirmar que esses monstros têm apetites implacáveis.
“LOFAR tem uma sensibilidade notável e isso nos permite ver que esses jatos estão presentes em todas as galáxias mais massivas, o que significa que seus buracos negros nunca param de comer”, disse o astrofísico Philip Best, da Universidade de Edimburgo (Escócia).
A sensibilidade de LOFAR também está auxiliando pesquisadores a traçarem os fracos campos magnéticos que foram previstos para existir no espaço intergaláctico, mas que até agora eram muito difíceis de detectar.
“Campos magnéticos permeiam o cosmos e queremos entender como isso aconteceu”, disse o astrônomo da Universidade de Hamburgo (Alemanha), Shane O’Sullivan.
A enorme magnitude dos dados brutos coletados por pesquisas como essa exige novas formas de processar informações que sejam eficientes em termos de tempo, mas que também não consumam muita energia.
A colaboração de gerenciamento de dados SURF está armazenando atualmente mais de 20 petabytes de informações do LOFAR, o que é apenas um pouco mais da metade do total.
“Temos trabalhado em conjunto com a SURF na Holanda para transformar eficientemente a enorme quantidade de dados em imagens de alta qualidade”, explicou o cosmólogo Timothy Shimwell, do Instituto Holandês de Radioastronomia e da Universidade de Leiden.
E isso é apenas o começo. Há muito mais coisas no espaço para descobrirmos, o que no final pode revelar cerca de 15 milhões de novas fontes de emissões de ondas de rádio, muitas delas remontando à aurora do universo.

Créditos: Hypescience

Descoberto o maior proto-superenxame de galáxias

Uma equipe de astrônomos, liderada por Olga Cucciati do Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Bologna, em Itália, utilizou o instrumento VIMOS montado no Very Large Telescope do ESO (VLT) para identificar um gigantesco proto-superenxame de galáxias a formar-se no Universo primordial — apenas 2,3 bilhões de anos após o Big Bang. Esta estrutura, à qual os astrônomos deram o nome de Hyperion, trata-se da maior e mais massiva estrutura encontrada tão cedo na formação do Universo. Calcula-se que a enorme massa do proto-superenxame seja mais de um milhar de bilhões de vezes a do Sol (1015 massas solares, em notação científica). Esta massa colossal é semelhante à das maiores estruturas observadas no Universo atual, no entanto a descoberta de um tal objeto tão massivo no Universo primordial foi surpreendente.
O nome Hyperion foi escolhido com base num titã da mitologia grega, devido ao enorme tamanho e massa do proto-superenxame. A inspiração para esta nomenclatura mitológica vem de um proto-enxame anteriormente descoberto no interior de Hyperion, ao qual se chamou Colosso. Às regiões individuais de alta densidade no Hyperion foram dados nomes mitológicos tais como Teia, Eos, Selene e Hélios.
“Trata-se da primeira vez que uma estrutura tão grande foi identificada a um desvio para o vermelho tão elevado, correspondente a um pouco mais de 2 bilhões de anos após o Big Bang,” explicou Olga Cucciati, primeira autora do artigo científico que descreve estes resultados. “Normalmente este tipo de estruturas são conhecidas mas a desvios para o vermelho mais baixos, o que corresponde a uma altura em que o Universo teve muito mais tempo para se desenvolver e construir algo tão grande. Foi uma surpresa encontrar uma estrutura tão evoluída quando o Universo era ainda relativamente jovem!”
Situado no campo COSMOS na constelação do Sextante, o Hyperion foi identificado ao analizar uma enorme quantidade de dados obtidos durante o Rastreio Ultra-profundo do VIMOS, liderado por Olivier Le Fèvre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES). Este rastreio fornece-nos um mapa tridimensional sem precedentes da distribuição de mais de 10 000 galáxias no Universo longínquo.
A equipe descobriu Hyperion possui uma estrutura muito complexa, que contém pelo menos sete regiões de alta densidade ligadas por filamentos de galáxias, e que o seu tamanho é comparável ao de superenxames próximos, apesar da estrutura ser muito diferente.
“Os superenxames mais próximos da Terra tendem a apresentar uma distribuição de massas muito mais concentrada, com estruturas bem definidas,” explica Brian Lemaux, astrónomo na Universidade da California, Davis, e LAM, e membro da equipa responsável por esta descoberta. “Mas no Hyperion, a massa encontra-se distribuída de forma muito mais uniforme numa série de nodos ligados, populados por associações pouco agregadas de galáxias.”
Esta diferença deve-se muito provavelmente ao facto dos superenxames próximos terem tido milhares de milhões de anos para juntar a matéria em regiões mais densas por efeito da gravidade — um processo que atua há muito menos tempo no jovem Hyperion.
Dado o enorme tamanho que apresenta já tão cedo na história do Universo, espera-se que o Hyperion se desenvolva em algo semelhante às imensas estruturas do Universo local, tais como os superenxames que compõem a Grande Muralha Sloan ou o Superenxame da Virgem, que contém a nossa própria galáxia, a Via Láctea. “Compreender o Hyperion e ver como se compara a estruturas semelhantes recentes pode dar-nos pistas sobre como é que o Universo se desenvolveu no passado e como evoluirá no futuro, dando-nos ainda a oportunidade de desafiar alguns modelos de formação de superenxames,” conclui Cucciati. “A descoberta deste titã cósmico ajuda-nos a descobrir a história destas estruturas de larga escala.”

Crédito: AstroPT