Traçando a Via Láctea de dentro para fora

Usando o telescópio espacial WISE, os investigadores da NASA descobriram mais de 400 "berçários de estrelas" envoltos em poeira, que ajudaram a traçar a forma dos braços espirais da nossa galáxia.

O conceito deste artista retrata as informações mais atualizadas sobre a forma de nossa galáxia, a Via Láctea. Nós vivemos em torno de uma estrela, o nosso Sol, localizado a cerca de dois terços do caminho para fora do centro. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

Imagine tentar criar um mapa de sua casa enquanto se limita a apenas a sua sala de estar. Você pode espiar através das portas em outras salas ou procurar luz derramando através das janelas. Mas, no final, as paredes e a falta de visibilidade em grande parte impediriam você de ver a imagem por completa.

O trabalho de mapeamento da Via Láctea a partir do planeta Terra, situado a cerca de dois terços do caminho para fora do centro da galáxia, é igualmente difícil. Nuvens de poeira permeiam a Via Láctea, bloqueando a nossa visão de estrelas da galáxia. Hoje, os pesquisadores já possuem um mapa apropriado da estrutura espiral de nossa galáxia, mas, como primeiros novos exploradores gráficos do território, eles continuam pacientemente e meticulosamente a preencherem as lacunas.

Recentemente, pesquisadores se voltaram para um novo método de mapeamento que tira proveito dos dados da NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Usando a WISE, a equipe de pesquisa descobriu mais de 400 viveiros envoltos em poeira de estrelas, que traçam a forma dos braços espirais da nossa galáxia. Sete destes aglomerados estelares "embutidos" estão descritos em um novo estudo.

"A localização do sol dentro do disco galáctico obscurecido de poeira é um fator complicador para observar a estrutura Galáctica," disse Denilso Camargo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul no Brasil.

Os resultados suportam o modelo de quatro-braços da estrutura espiral de nossa galáxia. Nos últimos anos, vários métodos de criação de gráficos da Via Láctea em grande parte levaram a uma imagem de quatro braços espirais. Os braços são onde nascem a maioria das estrelas na galáxia. Eles são cheios de gás e poeira, os ingredientes de estrelas. Dois dos braços, chamados Perseus e Scutum-Centaurus, parecem ser mais proeminentes e cheio de estrelas, enquanto os braços de Sagitário e exterior têm tanto gás como os outros dois braços mas não tantas estrelas.

Aglomerados de estrelas incorporados são uma ferramenta poderosa para poder visualizar o paradeiro dos braços espirais, porque os aglomerados são jovens e suas estrelas ainda não estão à deriva longe dos braços. Estrelas começam suas vidas em locais ricos em gases densos nos braços espirais, mas migram ao longo do tempo. Esses aglomerados de estrelas incorporados complementam outras técnicas para mapeamento de nossa galáxia, como os usados pelos telescópios de rádio, que detectam as nuvens de gás denso em braços espirais.

"Braços espirais são como engarrafamentos em que a multidão de gás e estrelas juntos se movem mais lentamente nos braços. Material que passa através dos braços da espiral, é comprimido e isso desencadeia a formação de estrelas mais densas”, disse Camargo.

WISE é ideal para encontrar os aglomerados de estrelas incorporados porque sua visão infravermelha pode cortar através da poeira que enche a galáxia e aglomerados. Além do mais, WISE digitalizou todo o céu, então foi capaz de realizar um levantamento minucioso da forma da nossa Via Láctea. O Spitzer Space Telescope da NASA também usa imagens infravermelhas para mapear o território da Via Láctea. Ele vasculha ao longo de linhas específicas de visão e contagens de estrelas. Os braços espirais serão onde poderá se encontrar as populações mais densas de estrelas.

Fonte: Astronomy Magazine

Tem como descobrir a massa da Via Láctea?

Com uma pesquisa rápida no google, é possível encontrar as principais características de inúmeros corpos celestes já identificados. De planetas a galáxias os atributos que normalmente ganham destaque são idade, massa, dimensão… Mas para a Via Láctea é um pouco diferente. O peso da nossa galáxia era muito contestado e só havia sido calculado dentro de um fator de quatro – ou seja, o seu peso máximo estimado é de quatro vezes o seu peso mínimo estimado, com grande incerteza.

Concepção artística da Via Láctea.

Observando o efeito que um objeto tem sobre outros ao seu redor, conseguimos calcular sua massa. Para as estrelas e planetas, usamos a Lei da Gravitação Universal de Newton: 

"Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade." 

Já para a Via Láctea o cálculo para mensurar a massa não é assim tão simples. A nossa galáxia contém cerca de 100 bilhões de estrelas que formam um disco, com diâmetro entre 100 mil e 200 mil anos-luz.

Felizmente, cientistas da Universidade de Columbia conseguiram estimar a massa da nossa galáxia. Uma técnica publicada no The Astrophysical Journal revelou como descobrir a massa da nossa galáxia num passado distante. 

Eles usaram o conceito gravitacional que quanto maior a massa de um objeto, maior é a sua força gravitacional. Um exemplo claro é o sistema Terra e Lua. A massa do nosso planeta é cerca de 81 vezes maior que a massa da Lua, por isso a Terra aprisionou o corpo celeste em sua órbita. De forma análoga, a Via Láctea interfere nas órbitas dos satélites e estrelas que estão fora do seu disco.

Essas estrelas são originadas da dissolução de aglomerados globulares, nascido quando o universo ainda estava em sua infância. Elas podem determinar não só o peso da Via Láctea, mas também a localização do Sol no seu interior. Ao longo de bilhões de anos essas estrelas desintegram-se lentamente e deixam um rastro para trás.

Hemisfério Norte observado pelo Sloan Digital Sky Survey. É possível observar os filamentos de alguns aglomerados globulares:

Com dados da Sloan Digital Sky Survey (pesquisa resultada de 10 anos de avaliação do céu no Hemisfério Norte, que apresenta os mais detalhados mapas tridimensionais do Universo), a equipe examinou um rastro deixado pelo aglomerado Palomar 5. Os cientistas da universidade de Columbia criaram milhões de modelos para representar a interação desse rastro com a Via Láctea. Com base nos dados, a equipe observou que somente dentro de um certo tamanho e peso a Via Láctea poderia produzir o rastro do Palomar 5. Modelos menores ou maiores produziram padrões diferentes.

O estudo mostrou que a massa da nossa galáxia é equivalente a 210 bilhões de vezes a massa do Sol, com incerteza de apenas 20 por cento.

No futuro, os pesquisadores pretendem usar mais estruturas como o fluxo do Palomar 5 para ganhar uma precisão ainda maior e criar um modelo mais realista da Via Láctea. Estudos como esse são fundamentais para descobrirmos sobre a formação e composição da nossa galáxia.

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 Fonte: IFLScience, NASA, SoFisica, Zenite.

Nasa descobre galáxia mais luminosa do Universo

No final do mês de maio, a NASA divulgou a descoberta da galáxia WISE J224607.57-052635.0. Seu nome já é uma menção ao telescópio espacial WISE usado para encontrá-la.

Concepção da galáxia WISE J224607.57-052635.0, a mais luminosa encontrada no Universo. 

A remota galáxia é até agora a mais luminosa já descoberta, com brilho equivalente a 300.000.000 vezes a luz do Sol. A galáxia é menor do que a Via Láctea, mas põe para fora 10 mil vezes mais energia. Ela pertence a uma nova classe de objetos recentemente descobertos pelo WISE: galáxias infravermelhas extremamente luminosas ou ELIRGs, formado por 209 galáxias muito brilhantes.

Cientistas acreditam que exista um buraco negro supermassivo no centro da galáxia empanturrando-se de gás e poeira. O provável buraco negro armazenaria essa matéria em discos que ao atingirem altíssimas temperaturas liberam a energia com ultravioletas e raios-X. A luz é bloqueada por “casulos” de poeira e à medida que essa poeira se aquece, a galáxia irradia luz infravermelha.

Mais de 99 por cento da luz que escapa dessa galáxia é infravermelha, dificultando sua visualização por um telescópio óptico. Astrônomos vêem a galáxia como ela era a 12,5 bilhões de anos, já que a luz demorou todo esse tempo para chegar até aqui.

É comum imensos buracos negros no centro das galáxias, mas cientistas não imaginavam encontrar um assim tão longe. Um novo estudo aponta três razões que explicam por que os buracos negros nos ELIRGs devem ser tão maciços.

A primeira delas é que os buracos negros podem ter nascido maiores do que imaginávamos.

As outras duas hipóteses giram em torno da quebra do limite de Eddington, que explica o alcance máximo de objetos para um buraco negro.

Quebrando esse limite, o buraco negro pode aumentar de tamanho a uma velocidade muito alta. Para o estudo, o buraco negro no centro das galáxias ELIRGs quebraria esse limite repetidamente até atingir seu tamanho.

Outra maneira para explicar um buraco negro tão grande, seria o consumo mais rápido do que pensou ser possível de objetos a sua volta. Isso aconteceria se o buraco negro não girasse tão rápido.

Mais pesquisas são necessárias para resolver este enigma dessas galáxias deslumbrantemente luminosas.

O JPL(Jet Propulsion Laboratory) administra e opera o WISE. O telescópio espacial foi colocado em modo de hibernação em 2011, depois de examinar o céu inteiro duas vezes, completando seu principal objetivo. Em setembro de 2013, WISE foi reativado, rebatizado Neowise e atribuído a uma nova missão para ajudar os esforços da NASA para identificar potencialmente perigosos objetos próximos da Terra. 

Fonte: JPL, RT. 

Descoberta galáxia mais antiga e distante no espaço

NASA, ESA, P. Oesch e I. Momcheva (Universidade de Yale), e times da 3D-HST e HUDF09/XDF

Astrônomos da Universidade de Yale e da Universidade da Califória em Santa Cruz, nos Estados Unidos, divulgaram recentemente a descoberta de uma galáxia que é até agora a mais distante e, portanto, a mais antiga já registrada no universo.

Chamda de EGS-zs8-1, a galáxia azul extremamente luminosa está localizada na constelação de Boötes, a mais de 13 bilhões de anos-luz da Terra. Por sua distância, e considerando-se que a idade do universo aceita hoje é de 13,8 bilhões de anos, é possível determinar que a galáxia surgiu ainda nos primórdios do universo. 

Somente agora, com o enorme avanço tecnológico na astronomia, tem sido possível alcançar distâncias tão grandes assim para observação e estudo.

Para identificar EGS-zs8-1, o grupo de astrônomos utilizou dados dos telescópios Hubble e Spitzer, da NASA. Pelas informações recebidas, os astrônomos acreditam que a galáxia hoje seja completamente diferente. Na época em que existia conforme nas imagens, porém, ela já era enorme, um dos maiores e mais luminosos objetos já identificados.

A distância da EGS-zs8-1 foi calculada usando o telescópio MOSFIRE, que fica no Observatório WM Keck, no Havaí.

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Fontes: 

IFLScience!

CNET

Revista INFO

A1689-zD1, uma das galáxias mais distantes já encontradas

Região descoberta apresenta características típicas de galáxias mais “maduras”, como a Via Láctea

Imagem do telescópio espacial Hubble mostra o aglomerado de galáxias Abell 1689, cujo efeito de lente gravitacional permitiu a detecção e estudo da galáxia A1689-zD1 (localizada na moldura e ainda assim com brilho tão tênue que mal pode ser vista) - Nasa/ESA

Uma das galáxias mais distantes já encontradas, e por isso muito jovem, apresenta características associadas a objetos do tipo mais “maduros”, como a nossa Via Láctea, numa descoberta que surpreendeu os astrônomos e mostra que as primeiras galáxias do Universo podem ter evoluído muito mais rápido do que se pensava. Localizada a 13 bilhões de anos-luz de distância da Terra, a galáxia, batizada A1689-zD1, é vista como estava quando o Universo tinha apenas cerca de 700 milhões de idade, pouco depois do início de uma época conhecida na cosmologia como da “reionização”, quando a radiação emitida pelas primeiras estrelas começou a dissipar o “nevoeiro” formado pela abundância de átomos neutros de hidrogênio do Universo primordial, que absorvia toda a luz emitida e o deixavam opaco.

Esta galáxia jovem com aparência de velha foi identificada pela primeira vez em 2008 em imagens feitas com o telescópio espacial Hubble, mas só agora os astrônomos puderam calcular sua distância, composição e outras propriedades com observações combinadas feitas pelo conjunto de telescópios óticos VLT, do Observatório Europeu do Sul (ESO), e o radiotelescópio Alma, ambos instalados no Chile. Essas análises, no entanto, só foram possíveis graças a uma coincidência cósmica que produz um efeito conhecido como “lente gravitacional”: a galáxia está numa região do céu que a coloca, do ponto de vista da Terra, logo “atrás” de um gigantesco aglomerado de galáxias chamado Abell 1689, cuja gravidade amplifica em aproximadamente dez vezes a luz por ela emitida antes de chegar até nós. Sem isso, seu brilho seria tão tênue que ela sequer seria detectada.

Segundo os cientistas, apesar de ser só uma “criança” em termos cósmicos, a galáxia contém uma proporção relativamente alta de “metais”, termo na astronomia que serve para definir qualquer elemento que não o hidrogênio, hélio e lítio, os três mais simples e únicos formados pelo Big Bang, a grande explosão que se acredita ter dado origem ao nosso Universo há cerca de 13,7 bilhões de anos. Todos os outros, do carbono que constrói nossos corpos ao oxigênio que respiramos, o ferro de nossas ferramentas e assim em diante, foram forjados a partir dos três originais nas fornalhas nucleares das primeiras gerações de estrelas e espalhados nas cinzas de sua explosão em supernovas ou outros processos astrofísicos que marcam o fim da vida destes tipos de astros. Além disso, as observações indicam que a galáxia tem uma proporção entre esta poeira de estrelas mortas e gás interestelar e uma baixa taxa de formação de novas estrelas similares ao de galáxias mais velhas como a Via Láctea.

- Embora a origem exata desta poeira galáctica continue obscura, nossos achados indicam que sua produção aconteceu muito rapidamente, num espaço de apenas 500 milhões de anos desde o início da formação das primeiras estrelas do Universo, um tempo cosmológico muito curto, já que a maioria das estrelas vive por bilhões de anos – destaca Darach Watson, pesquisador da Universidade de Copenhague e primeiro autor de artigo sobre a descoberta, publicado on-line nesta segunda-feira pela revista “Nature”.

Ainda de acordo com os astrônomos, estas características sugerem que a galáxia ou formou uma boa quantidade de novas estrelas em um ritmo constante desde o início de sua vida ou passou por uma fase de formação extremamente explosiva destes astros, entrando rapidamente num estágio de declínio deste processo.

- Esta galáxia incrivelmente poeirenta para ter se apressado na formação de suas primeiras gerações de estrelas – diz Kirsten Knudsen, pesquisadora da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, e coautora do artigo no site da “Nature”. - No futuro, o Alma vai nos ajudar a encontrar mais galáxias como esta e esclarecer o que faz com que elas tendam a amadurecer tão rápido.

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Matéria de Cesar Baima, publicada originalmente no site O Globo

Uma viagem a Andrômeda

Você já imaginou como seria viajar até a nossa vizinha galáctica, a famosa galáxia de Andrômeda? Ninguém tem a mais vaga ideia de como transpor esse imenso vazio cósmico. Ainda assim, graças ao Telescópio Espacial Hubble, podemos até imaginar como seria chegar lá e estudar suas estrelas individualmente. Combinando nada menos que 411 imagens, astrônomos operando o venerável satélite da Nasa construíram a visão mais detalhada já obtida dessa incrível galáxia.

A visão mais detalhada já produzida da galáxia de Andrômeda, obra do Telescópio Espacial Hubble
(Crédito: Nasa/ESA)

Pouco mais de um terço dela, um volume com 40 mil anos-luz de diâmetro, é visível no mosaico construído como parte de uma iniciativa conhecida pela sigla inglesa PHAT (Tesouro Pancromático de Andrômeda do Hubble, em português).

Apesar de linda, talvez a imagem panorâmica acima não faça jus ao projeto. Em sua versão mais ampla, para ser vista por inteiro, ela precisaria ser disposta em cerca de 600 televisores de alta resolução. São mais de 1,5 bilhão de pixels e mais de 4 gigabytes. Dê uma olhada num único pedacinho dela logo abaixo. (Ou, se você realmente quiser ficar embasbacado, visite esta versão com “zoom”.)

Um pequeno recorte da superimagem de Andrômeda. As setas indicam aglomerados estelares. (Crédito: Nasa/ESA)

No total, o Hubble conseguiu enxergar individualmente 100 milhões de estrelas. Acima, por exemplo, as setas indicam dois aglomerados de estrelas — berçários estelares marcados pela presença de muitas estrelas azuis. Ainda assim, claro, é um percentual pequeno do total de estrelas a habitar Andrômeda, estimado em 1 trilhão.

Imagem de contexto mostra o recorte de Andrômeda registrado pelo projeto. O retângulo mostra a região da foto de cima; o recorte irregular em volta também foi fotografado como parte do projeto PHAT. (Crédito: Nasa/ESA)

CONTEXTO GALÁCTICO
O resultado, apresentado em 05/01/15 na reunião da Sociedade Astronômica Americana, em Seattle (EUA), nos oferece uma oportunidade única de observar toda a organização que apresenta uma galáxia espiral de um ponto de vista de fora dela, a uma confortável distância de 2,5 milhões de anos-luz de distância. É o contorno de um problema que enfrentamos quando estudamos nossa própria galáxia, a Via Láctea. Como estamos “do lado de dentro”, por assim dizer, é muito mais difícil estudarmos a estrutura do nosso próprio lar galáctico. Sabe como é, o gramado do vizinho pode até não ser mais verde, mas é mais fácil de ver por inteiro.

Andrômeda, ao que tudo indica, é um pouco maior do que a Via Láctea e tem cerca do dobro da massa. Mas ambas são espirais, compostas por longos braços de poeira que se estendem da região central da galáxia como um turbilhão em torno do olho de um furacão. Estudar uma nos ajuda a compreender a outra, portanto.

O Sol, em torno do qual a Terra gira, é apenas uma modesta estrela anã amarela residente na periferia da Via Láctea, a cerca de 30 mil anos-luz do turbulento centro galáctico. De dentro da Via Láctea, admirando o céu noturno a olho nu, enxergamos apenas as estrelas mais brilhantes num raio de cerca de 4.000 anos-luz. Mesmo sem a poluição luminosa das grandes cidades, aquela visão ainda é modesta demais para compreendermos nossa pequenez.

Olhe, em vez disso, para Andrômeda, na imagem mais próxima. Escolha um pontinho de luz qualquer. É uma estrela. Agora observe os arredores. E isso é apenas um pequenino pedaço de uma galáxia espiral. Agora imagine que o Universo observável tem mais de uma centena de bilhões de galáxias parecidas com ela e com a nossa. Cada uma delas esse enxame de pequenos pontos de luz, cada uma uma estrela, a imensa maioria com sua coleção de planetas. Planetas como o nosso. Esse é o tamanho da nossa pequenez.

Ainda assim, nos aventuramos a olhar para cima e desvendar a história do cosmos. Construímos telescópios e foguetes. Com eles, aprofundamos nosso alcance. A imaginação humana pode ir a Andrômeda. Pode ir até o fim do Universo, se assim desejar. Quão pequenos somos, mas quão grandiosos são os nossos sonhos e como é maravilhosa a história cósmica que a ciência nos revela.

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Texto sugerido por nosso colaborador Gilberto Farias.

Texto de autoria de Salvador Nogueira para o blog Mensageiro Sideral, da Folha de S. Paulo, em 06/01/2015. Reproduzido parcialmente. Todos os direitos reservados ao autor. 

Texto completo: http://goo.gl/opbbA0