Uma Janela Para o Âmago das Estrelas (AstroPT)

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As estrelas quentes e azuis de Messier 47

(ESO) Esta imagem espetacular do aglomerado estelar Messier 47 foi obtida com a câmera Wide Field Imager, instalada no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla do ESO, no Chile. Apesar deste jovem aglomerado aberto ser dominado por estrelas azuis e brilhantes, contém também algumas estrelas gigantes vermelhas contrastantes.

O aglomerado estelar Messier 47 situa-se a aproximadamente 1600 anos-luz de distância da Terra, na constelação da Popa (a ré do navio mitológico Argo). Foi observado pela primeira vez alguns anos antes de 1664 pelo astrônomo italiano Giovanni Battista Hodierna e descoberto mais tarde de forma independente por Charles Messier que, aparentemente, não tinha conhecimento da observação feita anteriormente por Hodierna.

Embora seja brilhante e fácil de observar, Messier 47 é um dos aglomerados abertos com menos população. São apenas visíveis cerca de 50 estrelas neste aglomerado, distribuídas numa região com uma dimensão de 12 anos-luz, isto comparado com objetos similares que podem conter milhares de estrelas.

Messier 47 nem sempre foi fácil de identificar. De fato, durante anos foi dado como desaparecido, já que Messier anotou as suas coordenadas de forma errada. O aglomerado foi posteriormente redescoberto, tendo-lhe sido atribuída outra designação de catálogo - NGC 2422. A certeza do erro de Messier e a conclusão firme de que Messier 47 e NGC 2422 eram de fato o mesmo objeto apenas foi estabelecida em 1959 pelo astrônomo canadense T. F. Morris.

As cores azuis-esbranquiçadas brilhantes destas estrelas são indicativas da sua temperatura, com estrelas mais quentes apresentando a cor azul e as mais frias a vermelha. Esta relação entre cor, brilho e temperatura pode ser visualizada através da curva de Planck. No entanto, um estudo mais detalhado das cores das estrelas usando espectroscopia dá muita informação aos astrônomos - incluindo a sua velocidade de rotação e composição química. Vemos também na imagem algumas estrelas vermelhas brilhantes - tratam-se de estrelas gigantes vermelhas que se encontram numa fase mais avançada das suas curtas vidas do que as estrelas azuis menos massivas. Estas últimas duram portanto mais tempo [1].

Por mero acaso, Messier 47 parece estar próximo no céu de outro aglomerado estelar contrastante - Messier 46. Messier 47 encontra-se relativamente perto de nós, a cerca de 1500 anos-luz, enquanto o Messier 46 se situa a cerca de 5500 anos-luz de distância e contém muito mais estrelas, pelo menos 500. Apesar de conter mais estrelas, este aglomerado apresenta-se significativamente mais tênue devido à maior distância a que se encontra da Terra.

Messier 46 poderia ser considerado o irmão mais velho de Messier 47, com aproximadamente 300 milhões de anos comparado com os 78 milhões de anos de Messier 47. Consequentemente, muitas das estrelas mais massivas e brilhantes de Messier 46 viveram já as suas curtas vidas, não sendo visíveis, e por isso a maioria das estrelas que vivem no seio deste aglomerado mais velho são mais vermelhas e frias.

Esta imagem de Messier 47 foi criada no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, uma iniciativa que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza pouco tempo de observação, combinado com tempo de telescópio inutilizado, de modo a minimizar o impacto nas observações científicas. Todos os dados são também postos à disposição dos astrônomos através do arquivo científico do ESO.

Notas
[1] O tempo de vida de uma estrela depende essencialmente da sua massa. As estrelas massivas, contendo muitas vezes a massa do Sol, têm vidas curtas medidas em milhões de anos. Por outro lado, as estrelas muito menos massivas podem continuar a brilhar durante muitos bilhões de anos. Num aglomerado, as estrelas têm todas cerca da mesma idade e possuem a mesma composição química inicial. Por isso, as estrelas massivas brilhantes evoluem mais depressa, tornam-se gigantes vermelhas e terminam as suas vidas, deixando as menos massivas e mais frias vivendo ainda por muitos e longos anos.
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Pesquisa no INPE pode revelar “estrelas estranhas”

(INPE) A possibilidade de existirem estrelas “estranhas” no Universo está em estudo no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP). Com propriedades físicas diferentes daquelas compostas pela matéria “normal”, essas estrelas em condição de alta densidade teriam aproximadamente um terço dos seus quarks convertidos num tipo especial, que vem sendo chamado de “quark estranho”.

Estudo do INPE sobre as condições para identificar a existência de estrelas estranhas foi destaque na revista científica eletrônica Space.com, especializada em ciências espaciais, exploração espacial e tecnologias derivadas do acesso ao espaço. Na matéria "Ripples in Space-Time Could Reveal Strange stars", são destacados os principais resultados obtidos pelo doutorando Pedro Moraes, da Pós-graduação em Astrofísica do INPE. O estudo, orientado pelo pesquisador Oswaldo D. Miranda, foi recentemente publicado no periódico especializado "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters".

“Nos sistemas binários com pelo menos uma estrela estranha, são produzidas assinaturas em ondas gravitacionais diferentes daquelas que seriam obtidas para duas estrelas normais”, explica Oswaldo D. Miranda. “Ondas gravitacionais são perturbações no tecido do espaço-tempo, sendo, nesse caso, produzidas quando as estrelas entram em processo de coalescência - ou seja, vão se aproximando até que ocorra a fusão das duas estrelas”.

Miranda destaca que não houve detecção de ondas gravitacionais durante dois surtos de explosão gama (GRB - Gamma Ray Bursts) analisados pelo experimento LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), dos Estados Unidos. A "não detecção" durante esses fenômenos poderia ser explicada caso uma das estrelas fosse estranha.

“A motivação para essas ideias vem também da física de partículas. Nos últimos anos, a ciência tem buscado identificar em quais condições a matéria normal poderia ser convertida em matéria estranha. Essa matéria teria mais estabilidade, especialmente em objetos que estão em condições físicas extremas como as chamadas estrelas de nêutrons. E o laboratório natural para testar essas ideias e conceitos é o espaço”, conclui o pesquisador do INPE.

Objectos do tamanho de Plutão levantam poeira em torno de estrela adolescente parecida com o Sol

(Astronomia On Line - Portugal) Astrónomos usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) podem ter detectado as marcas empoeiradas de uma família inteira de objectos do tamanho de Plutão em torno de uma versão adolescente do nosso próprio Sol.

Observando em detalhe o disco protoplanetário que cerca a estrela conhecida como HD 107146, os astrónomos detectaram um aumento inesperado na concentração de grãos milimétricos de poeira nos confins do disco. Este aumento surpreendente, que começa notavelmente longe - cerca de 13 mil milhões de quilómetros - da estrela-mãe, pode ser o resultado de planetesimais com o tamanho de Plutão que agitam a região, fazendo com que objectos menores colidam e se fragmentem.

A poeira nos discos de detritos geralmente vem de material deixado para trás pela formação de planetas. Cedo na vida do disco, esta poeira é continuamente reabastecida por colisões de corpos maiores, como cometas e asteróides. Em sistemas estelares maduros com planetas totalmente formados, existe, em comparação, muito pouco poeira. Entre estas duas idades - quando um sistema estelar se encontra na adolescência - certos modelos prevêem que a concentração de poeira será muito mais densa nas regiões mais distantes do disco. Isto é precisamente o que o ALMA encontrou.

"A poeira em HD 107146 revela uma característica muito interessante - fica mais espessa nos confins mais distantes do disco da estrela," afirma Luca Ricci, astrónomo do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado americano de Massachusetts, e autor principal de um artigo aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal. Na altura das observações, Ricci trabalhava no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA.

"O aspecto surpreendente é que isto é o oposto do que vemos em discos primordiais mais jovens, onde a poeira é mais densa perto da estrela. É possível termos apanhado este disco de detritos em particular num estágio onde planetesimais do tamanho de Plutão estão a formar-se no disco exterior enquanto outros corpos do mesmo tamanho já se formaram mais perto da estrela," afirma Ricci.

De acordo com os modelos de computador actuais, a observação de que a densidade da poeira é superior nas regiões exteriores do disco só pode ser explicada pela presença de corpos recentemente formados do tamanho de Plutão. A sua gravidade perturbaria os planetesimais mais pequenos, provocando colisões mais frequentes que geram a poeira que o ALMA observou.

Os novos dados do ALMA também sugerem uma outra característica intrigante nos confins do disco: um possível "mergulho" ou depressão na poeira com aproximadamente 1,2 mil milhões de quilómetros de largura, começando aproximadamente 2,5 vezes a distância do Sol a Neptuno da estrela central. Embora apenas sugerida nestas observações preliminares, esta depressão pode ser uma lacuna no disco, o que poderá ser indicativo de um planeta com a massa da Terra que "varre" a área de detritos. Esta característica terá importantes implicações para os possíveis habitantes planetários parecidos com a Terra no disco e poderá sugerir que planetas deste tamanho se formam numa gama inteiramente diferente de órbitas já observadas anteriormente.

A estrela HD 107146 é de particular interesse para os astrónomos porque é, em muitos aspectos, uma versão mais jovem do nosso próprio Sol. Também representa um período de transição entre o início da vida de um sistema estelar e os estágios finais e mais maduros, onde os planetas já se formaram e começaram as suas viagens de milhares de milhões de anos em torno da sua estrela-mãe.

"Este sistema dá-nos a oportunidade de estudar um período intrigante de uma estrela jovem parecida com o Sol," afirma Stuartt Corder, co-autor do artigo e vice-director do ALMA. "Estamos possivelmente a olhar para trás no tempo, quando o Sol tinha aproximadamente 2% da sua idade actual."

A estrela HD 107146 está localizada a cerca de 90 anos-luz da Terra na direcção da constelação de Cabeleira de Berenice. Tem mais ou menos 100 milhões de anos. Observações subsequentes com as novas capacidades de alta-resolução do ALMA vão lançar mais luz sobre a dinâmica e estrutura deste objecto intrigante.

Hubble: Eta Carinae e a expansão da Nebulosa do Homúnculo

(Apolo11) Há 170 anos, uma gigantesca explosão lançou ao espaço uma nuvem de poeira 500 vezes maior que o sistema solar. Por alguns anos reluziu majestosamente como um dos objetos mais brilhantes no céu, até enfraquecer e deixar para trás as sobras em expansão.

Eta Carinae é um sistema estelar situado a 7500 anos-luz da Terra e é composto por duas estrelas que orbitam entre si. A principal e maior é Eta Carinae A, de aproximadamente 90 massas solares e a segunda é Eta Carinae-B, bem menor, com cerca de 36 massas solares e dez vezes menos brilhante.

Ambas as estrelas se localizam dentro da gigantesca nuvem de poeira que foi ejetada há cerca 170 anos, mas até agora não se sabe ao certo qual das estrelas produziu a grande explosão.

Conhecida como nebulosa do "Homúnculo", após a explosão a nuvem de fragmentos formou dois lóbulos de gases que se deslocam a mais de 670 km/s, como podemos ver nesta sequência de imagens registradas pelo telescópio espacial Hubble em 1995, 2001 e 2008.

Por serem muito grandes e extremamente luminosos, sistemas como Eta Carinae esgotam muito rapidamente seu combustível e podem explodir como uma supernova ou hipernova dentro nos próximos milhões de anos.

Quem viver, verá!
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A Terra poderá ser atingida por explosão estelar? (Scientific American Brasil)

Estrelas do Universo estão diminuindo; entenda por quê

(UOL) O Universo está com uma quantidade menor de estrelas do que o previsto e, segundo cientistas, a culpa pode ser das luzes emitidas pelos berçários de estrelas. Os astrônomos descobriram uma galáxia, a cerca de 8 bilhões de anos-luz de distância na constelação de Ursa Maior, que produz estrelas 100 vezes mais rápido do que a Via Láctea e pode estar roubando ingredientes necessários para a produção de novas estrelas.

O estudo, publicado na revista científica Nature, foi realizado com o auxílio do telescópio espacial Hubble.

Analisar essa galáxia poderá ajudar os pesquisadores a entender o que controla a rapidez com que as estrelas se formam e por que o número de estrelas no espaço é menor do que o esperado.

"Sabemos há cerca de 10/15 anos que não há tantas estrelas no Universo como esperamos", afirma James Geach, da Universidade de Hertfordshire, na Inglaterra, e um dos autores do estudo.

Geach e outros astrônomos constaram que uma luz intensa era emitida por muitos berçários estelares agrupados, fornecendo energia suficiente e torrentes de radiação para empurrar o gás para fora.

Dessa forma, quanto mais estrelas recém-nascidas se formam, maior a pressão de luz e o gás é expulso, contribuindo para evitar a formação de novas estrelas.

Como o gás é uma matéria-prima para o nascimento de novas estrelas, neste ritmo, a galáxia irá esgotar suas reservas de ingredientes estelares em apenas 10 milhões de anos.

Os cientistas acreditam que a taxa de formação de estrelas vai desacelerar ainda mais até eventualmente chegar a um impasse. "Estamos testemunhando a rescisão agressiva na formação de estrelas", disse Geach.

Os astrônomos têm debatido se a luz das estrelas, as explosões estelares ou os buracos negros supermassivos tem capacidade de expulsar o gás para fora das galáxias, fechando as "fábricas de construção de estrelas".

Estes novos resultados indicam que, enquanto o papel dos buracos negros e supernovas na redução de estrelas ainda não está claro, a luz emitida pelas estrelas recém-nascidas é suficiente para expulsar o gás das galáxias e reduzir as futuras gerações de estrelas.
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Matéria similar no R7

Cientistas simulam choque de buracos negros pela primeira vez

(Folha) A reconstrução cinematográfica de um buraco negro no filme "Interestelar" impressionou muita gente, mas cientistas acabam de desafiar Hollywood nesse quesito. Pela primeira vez, físicos conseguiram simular a imagem de como seria uma colisão entre dois buracos negros.

A luz tomaria trajetórias tortuosas –dois feixes oriundos de pontos muito próximos poderiam acabar distantes um do outro na imagem captada em uma fotografia. Quem pudesse observar tal fenômeno veria a luz se contorcendo e se embaralhando.

A simulação foi feita primariamente por estudantes de pós-graduação numa equipe que reuniu a Universidade Cornell, o Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) e o MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts).

Apesar de cientistas já conhecerem as equações que regem o comportamento de buracos negros há muito tempo, simular a trajetória da luz à sua volta requer uma quantidade brutal de cálculos.

Desde a Teoria da Relatividade Especial, criada em 1905, o espaço e o tempo são tratados na física como uma entidade única –o espaço-tempo. Objetos com grande força gravitacional fazem o espaço-tempo se contorcer, e físicos precisam calcular essas distorções para saber como a luz trafega à sua volta.

Se um único buraco negro já faz a luz andar com um monte de curvas, dois buracos em vias de colisão tornam imagens um emaranhado de luz ainda mais complexo.

"A precisão de nossas simulações está nos dados precisos que temos para a curvatura do espaço-tempo em uma fusão, o que tomou incontáveis horas de trabalho por muitos pesquisadores durante anos", disse à Folha Kate Henriksson, de Cornell, coautora do trabalho.

"Uma fusão de buracos negros requer várias semanas de processamento para ser obtida", conta. "Para um vídeo de dez segundos, tivemos de usar um cluster de 200 computadores operando por uns poucos dias."

Os pesquisadores publicaram na internet o breve vídeo (veja acima). Um estudo detalhando a metodologia usada na simulação foi submetido ao portal de acesso livre Arxiv.org.

O caleidoscópio de luzes descrito pelos cientistas, porém, dificilmente será detectado por telescópios. O anel de luz que se forma em torno de um buraco negro como o simulado pelos físicos agora só poderia ser visto a uma distância pequena do objeto, e cientistas já sabem que não há nenhum monstro desses perto do Sistema Solar.

A estrela mais próxima do Sol, Proxima Centauri, está a uma distância de um pouco mais de um parsec –uma medida padrão em astronomia, que equivale a 31 trilhões de km ou 3,26 vezes o espaço percorrido pela luz em um ano.

"Uma região do espaço com centenas de milhões de parsecs teria apenas algumas dezenas de fusões de buracos negros por ano", diz Kate.

Para captar o fenômeno num telescópio da Terra, será preciso primeiro simular qual a sua aparência para um observador a longa distância.

"Pode ser até que já tenhamos visto uma fusão e ainda não saibamos", afirma.

Antes disso, porém, o líder do estudo, Andy Bohn, tem outra pretensão: simular a colisão de um buraco negro com uma estrela de nêutrons.

Este é um objeto maciço de brilho tênue, uma espécie de cadáver estelar. "Esperamos resultados interessantes em casos nos quais o buraco negro rasga a estrela de nêutrons e forma um disco de acreção [matéria circulando o buraco] ao seu redor", diz.

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Matéria com infográfico aqui
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E mais:
Buraco Negro (UOL)