Sondas Voyager solucionam mistério da Nuvem Local



O Sistema Solar está passando por uma nuvem interestelar que de acordo com a física não deveria existir. Na edição do dia 24 de Dezembro do jornal Nature, uma equipe de cientistas revela como a sonda Voyager da NASA solucionou este mistério.

“Usando dados da Voyager, nós descobrimos um forte campo magnético logo do lado de fora do sistema solar,” explica o líder da pesquisa, Merav Opher da Universidade de George Mason.

“Este campo magnético mantém a nuvem interestelar junta, e soluciona o mistério de como ela pode existir.

A descoberta tem implicações para o futuro onde o sistema solar irá eventualmente atingir outras nuvens similares no braço da nossa galáxia.

A nuvem por onde estamos passando agora é chamada pelos astrônomos de Nuvem Interestelar Local, ou “Nuvem Local” para encurtar. Ela tem cerca de 30 anos-luz de comprimento, e contém uma mistura de átomos de hidrogênio e hélio à uma temperatura de 6000 ºC. O mistério da existência da Nuvem tem a ver com seus arredores. Há cerca de 10 milhões de anos atrás, um aglomerado próximo de supernovas explodiu, criando uma gigantesca bolha de gás. A Nuvem está completamente cercada por esse gás em alta pressão, e deveria ter sido esmagada ou dispersada por ele.

“A temperatura e densidade observadas da Nuvem Local não providencia pressão suficiente para resistir à pressão do gás quente em volta dela,” diz Opher.

Então, como a Nuvem sobreviveu? As Voyagers encontraram a resposta.

“Dados da Voyager mostram que a Nuvem está mais magnetizada do que qualquer um suspeitava – entre 4 e 5 microgauss,” diz Opher. “Este campo magnético pode providenciar a pressão extra necessária para resistir à destruição.”

As duas sondas Voyager da NASA estão viajando para fora do Sistema Solar por mais de 30 anos. Elas agora estão além da órbita de Plutão e prestes a entrar no espaço interestelar – mas eles não estão lá ainda.
“As Voyagers não estão exatamente dentro da Nuvem Local,” diz Opher. “Mas elas estão chegando mais perto, e já podem detectar características da Nuvem.”

A Nuvem está sendo mantida à distância pelo campo magnético do Sol, que foi inflado pelo vento solar até virar uma bolha magnética de mais de 10 bilhões de km de diâmetro, chamada de “heliosfera,” esta bolha age como um escudo que ajuda a proteger o sistema solar interior dos raios cósmicos e nuvens interestelares. As duas Voyagers estão localizadas na camada mais externa da heliosfera, conhecida como “heliosheath,” onde o vento solar é desacelerado pela pressão do gás interestelar.

A Voyager 1 entrou na heliosheath em Dezembro de 2004; a Voyager 2 entrou em Agosto de 2007, quase 3 anos depois da sua irmã. Estas entradas foram uma peça fundamental para a descoberta de Opher e sua equipe.

O tamanho da heliosfera é determinado por um balanço de forças: Vento solar infla a bolha do lado de dentro, enquanto a Nuvem Local a compressa do lado de fora. Quando as Voyagers entraram no heliosheath, elas revelaram o tamanho aproximado da heliosfera, e portanto, quanta pressão a Nuvem Local exerce. Uma porção desta pressão é magnética e corresponde aos ~5 microgauss que a equipe de Opher relatou no jornal Nature.

O fato de que a Nuvem é fortemente magnetizada significa que outras nuvens na vizinhança galáctica também podem ser. Eventualmente, o sistema solar irá entrar em alguma delas, e seus fortes campos magnéticos podem comprimir a heliosfera ainda mais do que já está agora. Compressão adicional poderia permitir que mais raios cósmicos entrem no sistema solar interior, possivelmente afetando o clima Terrestre e a habilidade dos astronautas de viajar com segurança pelo espaço. Por outro lado, os astronautas não precisariam viajar tanto, já que o espaço interestelar estaria mais próximo do que nunca. Estes eventos poderiam ocorrer em escalas de tempo de dezenas à centenas de milhares de anos, o que corresponde ao tempo que leva para o sistema solar se mover de uma nuvem para outra.

“Tempos interessantes podem estar chegando!” disse Opher.

Câmeras capturam colisão de auroras








Duas cortinas de luz conhecidas como auroras foram capturadas durante uma colisão por câmeras da NASA no Ártico, criando uma espetacular explosão de luz.

Essas colisões de auroras, que nunca foram vistas e que nem sabia-se que existiam, foram descritas pela primeira vez hoje no encontro anual da União Americana de Geofísica.

As colisões foram vistas por uma rede de câmeras all-sky (câmeras que capturam o céu todo) instaladas pela NASA e pela Agência Espacial Canadense para a missão THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms). O objetivo era descobrir o motivo de algumas auroras ocasionalmente explodirem em luz, um evento conhecido como uma subtempestade.

Auroras são criadas quando partículas no vento solar interagem com o campo magnético da Terra nos polos.
Mais cedo neste ano, Toshi Nishimura, um cientista da UCLA montou filmes na escala de continentes com imagens de câmeras individuais. O primeiro filme que ele fez mostrou um par de auroras se chocando em Dezembro de 2007:


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“Nossos queixos caíram quando nós vimos os filmes pela primeira vez,” disse Lary Lyons, um cientista espacial da UCLA e um membro da equipe que fez a descoberta. “Estas explosões estão nos dizendo algo muito fundamental sobre a natureza das auroras.”

As colisões ocorrem em uma escala tão vasta que alguém olhando para cima de um único ponto na superfície da Terra nem iria perceber. Mas as câmeras, que podem olhar uma área muito maior, podem ver a imagem completa.

Após a evidência do primeiro filme, a equipe procurou por mais colisões, e “a nossa animação cresceu enquanto nos convencíamos que várias colisões estão acontecendo,” disse Lyons.

Os cientistas pensam que as espetaculares explosões de luz são um sinal de ocorrências dramáticas no espaço em volta da Terra, ou a sua “cauda de plasma.” Este região tem milhões de km de comprimento e aponta para o lado oposto ao Sol. O plasma nesta cauda é constituído de partículas carregadas capturadas do vento solar pelo campo magnético da Terra.

Estes campos magnéticos também conectam a cauda à região polar da Terra, onda as auroras podem ser vistas dançando pelo céu.

Uma colisão acontece quando uma grande cortina de auroras lentas e um pequeno nó de auroras mais rápidas se desfazem. A cortina permanece no lugar, enquanto o nó se aproxima pelo norte. As auroras então colidem e causam uma erupção de luz.

Lyons acredita que esta sequencia de eventos está ligada à cauda porque este jato veloz pode estar associado com um fluxo de plasma relativamente leve correndo pela cauda. O fluxo começa no fim da cauda e se move em direção à Terra, e o nó se move com ele. A lenta cortina, enquanto isso, está conectada à uma borda interna da cauda de plasma.

Buraco Negro está mais perto do que pensávamos



Astrônomos mediram precisamente a distância entre a Terra e um Buraco Negro em particular pela primeira vez. E ele está perto.

Pesquisadores determinaram que o buraco negro V404 Cygni está localizado à 7.800 anos-luz da Terra – menos da metade da distância estimada anteriormente.

Isto o coloca relativamente perto da Terra, onde a distância até o centro da galáxia é de cerca de 26.000 anos-luz, e a estrela mais perto além do Sol está à apenas 4,2 anos-luz de distância.

Esta medição mais precisa permitirá aos cientistas entenderem melhor a evolução de buracos negros, disse o time.

“Por exemplo, nós esperamos poder dizer se existe uma diferença entre buracos negros que evoluem diretamente do colapso de uma estrela sem uma supernova e buracos negros que evoluem por uma supernova e uma estrela intermediária temporária,” disse Peter Jonker, membro da equipe de pesquisa no Instituto Holandês de Pesquisa Espacial.

“Nós esperamos que os buracos negros no último grupo podem conseguir um ‘impulso’. Buracos negros formados dessa forma poderiam então se mover pelo espaço mais rápido.”

Jonker e sua equipe mediram a distância até V404 Cygni medindo emissões de rádio do buraco negro e dos restos da estrela que o originou.

As camadas mais externas da estrela estão sendo sugadas pelo buraco negro. O gás forma um disco de plasma quente ao redor do buraco negro antes de desaparecer, e o processo emite muitos Raios X e ondas de rádio.

Usando um sistema internacional de radio telescópios chamado de Grupo de Alta Sensitividade, a equipe mediu as chamadas mudanças de paralaxe do sistema do buraco negro. Este método envolve medir o movimento anual no céu do sistema do buraco negro como consequência do movimento da Terra ao redor do Sol.

A equipe disse que as superestimação da distância de V404 Cygni foi devido à uma subestimação da absorção e difração da poeira interestelar, o que pode dar uma margem de erro de cerca de 50%. A margem de erro da nova medição é de menos de 6%.

A pesquisa foi detalhada na edição do dia 1 de Dezembro do Jornal de Astrofísica.

Novo telescópio revela incríveis imagens


Quando um novo telescópio entra em operação, astrônomos ficam animados para ver as primeiras imagens. No caso do observatório VISTA, eles tem todo o direito de estar animados:



As primeiras imagens do VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) rivalizam as melhores imagens do cosmos tiradas por qualquer observatório. Uma nova visão da Nebulosa da Chama é a melhor. A segunda imagem foi tirada do aglomerado Fornax, e a terceira do coração da nossa Via Láctea, mostrando milhões de estrelas.

O novo telescópio é parte do Observatório Paranal da ESO no Deserto do Atacama no norte do Chile.
“O VISTA é uma adição única ao observatório da ESO na montanha Paranal. Ele irá ser uma importante peça na pesquisa do céu do Sul em infravermelho e irá encontrar vários alvos interessantes para mais estudos pelo Very Large Telescope, ALMA e o futuro European Extremely Large Telescope,” disse Tim de Zeeuw, o diretor geral da ESO.

No coração do VISTA está uma câmera de 3 toneladas contendo 16 detectores especiais sensíveis à luz infravermelha, com um total combinado de 67 milhões de pixeis, explicaram oficias da ESO na Sexta-feira.

Observar nesses comprimentos de onda permite ao VISTA estudar objetos que são impossíveis de ver em luz visível, pois são ou frios demais, obscurecidos por nuvens de poeira ou porque eles estão tão distantes que sua luz foi esticada além da faixa visível pela expansão do Universo.

Já que o VISTA é um grande telescópio que também tem um grande campo de visão, ele pode detectar fontes fracas e também cobrir grandes áreas do céu rapidamente.

Cada imagem do VISTA captura uma seção do céu cobrindo cerca de dez vezes a área da Lua Cheia, e irá ser capaz de detectar a catalogar objetos por todo o céu do sul com uma sensitividade 40 vezes maior que a de outras pesquisas anteriores em infravermelho.

Peças do Hubble em exposição no Museu Smithsoniano

A câmera que capturou várias das mais famosas imagens do Telescópio Espacial Hubble e as “lentes de contato” que focaram o espelho deformado do telescópio estrearam nesta Quarta-Feira no Museu Nacional Smithsoniano do Ar e do Espaço em Washington, junto com a primeira fase de uma nova galeria interativa dedicada à humanos vivendo e trabalhando no espaço.

“Indo Para Além da Terra,” que substitui a galeria de Foguetes e Voo Espacial que foi originalmente inaugurado logo antes do começo da era do Ônibus Espacial em 1979, busca contar a história do Sistema de Transporte Espacial (Space Transportation System, ou STS, o nome original do sistema de ônibus espaciais) e os esforços para construir uma estação espacial.

“A galeria está em seu primeiro estágio,” explicou a curadora Valerie Neal. “O que nós vemos aqui hoje é essencialmente uma pegada para o que será uma galeria completa nos próximos dois anos. Nós estamos nos aproximando disso incrementalmente, da mesma forma que a NASA construiu a Estação Espacial Internacional. Nós não estamos fazendo tudo de uma só vez, nós estamos fazendo em fases, elemento por elemento.”

Atualmente à mostra estão vários artefatos do ônibus espacial, e outros objetos que antes estavam em outras galerias.

“Nós não temos muitos artefatos espaciais,” disse Neal. “Os artefatos para a era do ônibus espacial estavam todos em uso. A NASA esteve reutilizando, reciclando e guardando tudo que era necessário. Desta forma, só agora os artefatos estão começando a ser liberados. A nossa habilidade de apresentar os artefatos do Hubble é um sinal desta liberação.”

Atlantis rumo à Estação Espacial Internacional

(Engenharia & Astronomia)


O ônibus espacial Atlantis foi lançado ao espaço nesta Segunda-feira para começar uma missão vital de reabastecimento para a Estação Espacial Internacional.

O ônibus espacial foi lançado às 17:28 GMT-2 da Base de Lançamento 39A no Centro Espacial Kennedy da NASA no Cabo Canaveral. O lançamento foi o penúltimo voo planejado para o orbitador de 24 anos – Atlantis irá ser aposentado com seus dois irmãos em cerca de um ano.

“Todos os sistemas do veículo estão funcionando perfeitamente hoje, o tempo está quase perfeito,” disse o diretor de lançamento Mike Leinback, logo antes do lançamento. “Nós os desejamos boa sorte, e nós os veremos logo após o dia de Ação de Graças,” disse ele à tripulação.

A missão STS-129 irá reabastecer a Estação Espacial Internacional com cerca de 12.360 kg de partes sobressalentes.

“A nossa missão é uma das primeiras que irão externamente providenciar várias partes sobressalentes e os itens que são necessários para manter a estação saudável e funcionando por bastante tempo,” disse Charlie Hobaugh, o comandante da missão.

Entre as grandes partes enviadas no ônibus espacial estão tanques de gás de alta pressão, bombas, unidades de força e baterias, assim como partes para o braço robótico da estação. O equipamento está carregado em duas imensas plataformas que irão ser instaladas no esqueleto da estação. A entrega deverá ajudar a preparar a estação para continuar funcionando após os ônibus espaciais pararem de voar.

Telescópios registram detalhes da Nebulosa do Anel



Nosso céu está povoado de objetos visíveis. São planetas, estrelas rochas e aglomerados de todos os tipos e tamanhos, muitos deles conhecidos desde as primeiras observações telescópicas e batizados com nomes que lembram bastante sua aparência. Esse é o caso da Nebulosa do Anel, e não é difícil entender porque.





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Situada a 2 mil anos-luz na direção da constelação de Lyra, a nebulosa planetária do Anel é formada - como bem diz seu nome - por um anel de aproximadamente mil anos-luz de diâmetro e foi vista pela primeira vez em janeiro de 1779 pelo astrônomo francês Antoine Darquier de Pellepoix, que descreveu o objeto como "tão grande quanto Júpiter". No mesmo mês, Charles Messier também observou a nebulosa e a catalogou com o número M57 em seu famoso catálogo de objetos.

A foto acima mostra a nebulosa repleta de detalhes e foi obtida pela combinação de imagens captadas por diferentes telescópios. A cena explora a grande quantidade de filamentos que se estendem a milhões de quilômetros de distância da estrela central que pulsa no coração da nebulosa, vista pela primeira vez por Friedrich von Hahn, no ano de 1800.

Na cena, a emissão do hidrogênio atômico dentro espectro visível é vista nos tons violetas que compõem os anéis, enquanto a emissão dentro do espectro do infravermelho próximo é vista em tons avermelhados. No canto direito da cena é possível observar a galáxia em espiral IC 1296, distante aproximadamente 61 milhões de anos-luz da Terra.

Apesar de ser chamada nebulosa planetária, o material incandescente que dá origem à sua forma não é proveniente de nenhum planeta em seu interior, mas da expansão dos gases da agonizante estrela central, ionizados pela radiação ultravioleta gerada no interior da nebulosa.

Estima-se que nos próximos dois mil anos a estrela central já terá esgotado todo seu suprimento de hidrogênio. Sem energia suficiente para produzir a fusão nuclear, se transformará em uma estrela do tipo anã branca e não conseguirá mais iluminar o gás ao seu redor, que lentamente se afasta na direção do desconhecido.


Foto: Nebulosa do Anel, em imagem composta registrada por diversos telescópios. A nebulosa se localiza na direção da constelação de Lyra, a cerca de 2 mil anos-luz da Terra. Créditos: Vicent Peris (DSA / OAUV / PixInsight), Jack Harvey (DSA / SSRO), Steve Mazlin (DSA / SSRO), Jose Luis Lamadrid (DSA / ceFca), Ana Guijarro (CAHA), RECTA, DSA.

Hubble fotografa Messier 83 em detalhes inéditos

(Engenharia & Astronomia)

A nova e espetacular câmera instalada no Telescópio Espacial Hubble da NASA capturou a visão mais detalhada do nascimento de estrelas nos graciosos braços da galáxia espiral Messier 83 até agora:


Clique na imagem para aumentá-la, ou clique aqui para abrir a imagem completa de 15 mb / 3909 x 3930 pixels.
 
Apelidada de Catavento do Sul, Messier 83 está passando por uma formação estelar mais veloz do que na nossa Via Láctea, especialmente em seu núcleo. O atento “olho” da Wide Field Camera 3 (WFC3) capturou centenas de aglomerados estelares jovens, antigos aglomerados globulares, e centenas de milhares de estrelas individuais, a maioria sendo supergigantes azuis e supergigantes vermelhas.
A imagem na esquerda é a aproximação do Hubble das estrelas miríades próximas do núcleo da galáxia, a região brilhante e esbranquiçada na direita. Uma imagem de toda a galáxia , tirada pela câmera do telescópio de 2,2 metros do Observatório Europeu do Sul, é mostrada na esquerda. A caixa branca indica a visão do Hubble.

A ampla variedade de comprimentos de onda da WFC3, de ultravioleta até próximo de infravermelho, revela estrelas em estágios diferentes de evolução, permitindo aos astrônomos descobrirem a história de formação estelar da galáxia.

A imagem revela em detalhes inéditos a rápida taxa de formação estelar nesta famosa galáxia espiral. A mais nova geração de estrelas está se formando principalmente em aglomerados nas bordas dos filamentos escuros, o “esqueleto” dos braços espirais. Estas novas estrelas, com apelas alguns milhões de anos de idade, estão saindo de seus casulos e produzindo bolhas de gás hidrogênio avermelhado
Uma barra de estrelas, gás, e poeira passando através do núcleo da galáxia pode estar causando a maior parte da formação estelar no núcleo galáctico. A barra envia material para o centro da galáxia, onde a formação estelar mais ativa está ocorrendo. Os aglomerados brilhantes residem ao longo de um arco próximo ao núcleo.

Os restos de cerca de 60 supernovas, a morte de estrelas massivas, podem ser vistas na imagem. A WFC3 identificou os restos dessas estrelas. Estudando os restos, astrônomos podem entender melhor a natureza da estrela progenitora, que são responsáveis pela criação e dispersão da maior parte dos elementos pesados da galáxia.

Messier 83, localizada no Hemisfério Sul, é frequentemente comparada com a Messier 51, apelidada de Galáxia do Redemoinho, no Hemisfério Norte. Localizada à 15 milhões de anos-luz de distância na constelação Hydra, Messier 83 está duas vezes mais próxima da Terra do que a Messier 51.

Descobertas algumas das mais antigas galáxias



(Engenharia & Astronomia)

Uma nova pesquisa descobriu 22 das mais antigas galáxias do Universo, confirmando a idade de uma à apenas 787 milhões de anos após o Big Bang.

Estas e outras galáxias da infância do Universo podem ajudar a desvendar as condições que governavam o Universo jovem.
Com os recentes avanços da tecnologia, astrônomos puderam observar mais da chamada era da reionização, a era mais antiga que astrônomos podem observar.

Nas primeiras centenas de milhares de anos após o Big Bang, o Universo era uma bagunça, opaco e sem luz livre. Já que não há luz residual desta época distante, cientistas não podem observar quaisquer traços dela.

Mas há cerca de 400.000 anos após o Big Bang, a temperatura do Universo caiu, elétrons e prótons se juntaram para formar hidrogênio neutro, e o Universo se tornou transparente. Em algum momento 1 bilhão de anos após o Big Bang, hidrogênio neutro começou a formar as estrelas nas primeiras galáxias, que irradiaram energia e ionizaram novamente o hidrogênio. Esta é o período da reionização.

Mas enquanto astrônomos sabem que este período acabou na época em que o Universo tinha cerca de 1 bilhão de anos, eles não sabem exatamente quando ele começou – quando as primeiras estrelas e galáxias começaram a iluminar o Universo. Eles também não sabem se a reionização começou gradualmente ou instantaneamente.

Para ajudar a responder esta pergunta, uma equipe de astrônomos liderados por Masami Ouchi dos Observatórios Carnegie usou uma técnica para encontrar algumas das galáxias mais antigas e distantes.

“Nós procuramos por galáxias ‘desistentes’,” disse Ouchi. “Nós usamos filtros progressivamente mais vermelhos para revelar o aumento nos comprimentos de onda da luz e observar quais galáxias desaparecem ou ‘abandonam’ as imagens feitas com esses filtros.

Os comprimentos de onda específicos nas quais as galáxias ‘desistentes’ aparecem podem revelar suas distâncias e idades aos astrônomos.

Ouchi e seus colegas estudaram uma área 100 vezes maior do que qualquer outro estudo anterior semelhante, portanto tiveram um maior número de galáxias.

“Além disso, nós fomos capazes de confirmar a idade de uma galáxia,” disse Ouchi. “Já que todas as galáxias foram encontradas usando a mesma técnica, elas provavelmente tem por volta da mesma idade.”

As observações da equipe foram feitas de 2006 à 2009 com a câmera de campo amplo do Telescópio Subaru de 8,3 metros no Havaí.

Ouchi e sua equipe compararam suas observações com outras de outros estudos e olharam as taxas de formação estelar, que podem ser obtidas por dados da densidade e brilho das galáxias, e descobriram que elas eram dramaticamente mais baixas de 800 milhões de noas até cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, do que após esse período.

Desta forma, eles calcularam que a taxa de ionização seria muito lenta durante esse período jovem, de acordo com a baixa taxa de formação estelar.

“Nós ficamos realmente surpresos pelo fato de que a taxa de ionização parece ser tão baixa, o que contitui uma contradição com os dados da sonda WMAP da NASA. Ela concluiu que a reionização começou antes de 600 milhões de anos após o Big Bang,” disse Ouchi.

“Nós acreditamos que esta charada pode ser explicada por uma taxa de produção de fótons ionizantes mais eficiente nas galáxias jovens,” adicionou ele, “A formação de estrelas massivas pode ter sido mais vigorosa do que nas galáxias atuais. Estrelas massivas produzem mais fótons ionizantes do que a maioria das estrelas menores.”

As descobertas de Ouchi e sua equipe serão detalhadas na edição de Dezembro do Jornal de Astrofísica.

NASA revela as novas imagens do Hubble

NGC 6302. Nebulosa de Carina. Ômega Centauri.
Quinteto de Stephan. Restos da Supernova LMC N132D. Fluxo da Galáxia Markarian 817.
Impressões do Universo distante usando a luz do Quasar PKS 0405-123. Lentes gravitacionais no cluster Abell 370. Assinatura da nuvem de gás liberada pela estrela condenada Eta Carinae.
Galáxia espiral barrada NGC 6217.