Notícias Astronômicas - 25 de Outubro de 2022
Planetas TRAPPIST podem ser mais habitáveis, Novo radiotelescópio europeu funcionado a pleno vapor, Nova técnica para tentar encontrar a matéria escura, As galáxias anãs fantasmas no quintal de casa.
PLANETAS DO SISTEMA TRAPPIST PODEM SER MAIS HABITÁVEIS DO QUE SE PENSAVA ANTERIORMENTE
Os exoplanetas que orbitam em torno de nossa estrela vizinha TRAPPIST-1 podem ter mais chances de ter vida presente do que pensávamos anteriormente.
De acordo com um novo estudo, a estrela TRAPPIST-1 possui explosões e emite ejeções de massa coronal que podem fornecer aos planetas na sua órbita energia suficiente para a evolução da vida.
A TRAPPIST-1 é uma estrela anã vermelha localizada a cerca de 40.7 anos-luz de distância do nosso sistema solar. Quatro de seus sete planetas estão situados na sua zona habitável, que é a faixa do espaço ao redor de uma estrela onde as temperaturas permitem a existência de água líquida na superfície. Sua relativa proximidade com a Terra (nossa galáxia Via Láctea tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro, para referência) e seus múltiplos planetas na zona habitável fizeram de TRAPPIST-1 um ponto focal para a busca de vida no universo.
"As estrelas anãs vermelhas frias como a TRAPPIST-1 são o tipo mais comum de estrelas (75% das estrelas da Via Láctea ), então se estivermos procurando por vida em exoplanetas ao redor de outras estrelas, esses tipos de estrelas são de grande interesse. Na verdade, nossa estrela mais próxima, Proxima Centauri, também é uma anã vermelha e também tem um planeta Proxima b na zona habitável", disse Laura McKemmish, química quântica e física molecular da Universidade de Nova Gales do Sul.
“Mas as estrelas anãs vermelhas são muito mais voláteis do que estrelas mais quentes como o nosso Sol e experimentam uma taxa muito maior de erupções estelares”, disse ela. "Essas erupções estelares e ejeções de massa coronal associadas emitem radiação mortal e, portanto, a habitabilidade dos planetas em torno de anãs vermelhas é altamente incerta porque se espera que essas erupções estelares frequentes e fortes destruam a habitabilidade do planeta (por exemplo, composição atmosférica instável, radiação destruindo a vida moléculas, uma vez que passa pela atmosfera, etc.)."
Há um debate atual na comunidade científica sobre se o clima estelar aprimorado em estrelas anãs vermelhas impede a existência de vida dentro de planetas ao redor dessas estrelas, de acordo com McKemmish.
“Embora a radiação de alta energia das erupções seja uma ameaça potencial às atmosferas dos exoplanetas e possa levar à esterilização da superfície, ela também pode fornecer energia extra para estrelas de baixa massa necessárias para desencadear e sustentar a química prebiótica”, escreveram os autores no resumo do artigo.
A análise da radiação do corpo negro da estrela encontrou temperaturas de erupção mais baixas do que o esperado, o que afetaria a radiação emitida e, assim, potencialmente melhoraria a habitabilidade dos exoplanetas ao redor da estrela.
No entanto, o artigo ainda precisa ser formalmente revisado por especialistas da área.
Vale lembrar que para se ter o desenvolvimento da vida é preciso muito mais do que somente a presença do planeta na zona habitável. Hoje já sabemos que é preciso ter uma magnetosfera, placas tectônicas, a estrela ser de terceira ou quinta geração, a presença de uma grande lua, de preferência o planeta não pode estar travado gravitacionalmente com a sua estrela e várias outras variáveis que influenciam direta e indiretamente no surgimento da vida.
Sim, claro que a água é importante, a vida, como nós conhecemos precisa de água no seu nível mais básico. A bioquímica aquosa que é base para a vida ser possível necessita da água. Mas, por exemplo, hoje já se sabe que o oxigênio não é tão crucial assim, na verdade, o oxigênio seria até tóxico e a vida teria que aprender a lidar com ele.
De qualquer forma essa descoberta é bem importante, pois pode estimular um foco maior em se buscar pela vida em estrelas do tipo anãs vermelhas.
“Procurar bioassinaturas em exoplanetas dentro da zona habitável tradicional de sua estrela é o ponto de partida (e provavelmente a maneira mais fácil) de começar a procurar vida extraterrestre, mas não é o único caminho”, disse McKemmish.
"Uma abordagem mais completa (por mais difícil de explicar) é apenas descobrir tudo o que se puder sobre as atmosferas dos exoplanetas (composição molecular, temperatura, etc), e tentar criar modelos para explicar as observações considerando geologia, física e química, por exemplo, vulcões, meteoritos, fotoquímica, etc. Se não puder ser explicado, então você pode começar a considerar a biologia. Biologia na astroquímica é frequentemente considerada a hipótese de último recurso."
Mesmo se detectarmos os sinais de vida em um planeta distante, haverá muita discordância sobre se foi ou não causado por células vivas, de acordo com McKemmish.
"Haverá debates sobre a detecção e depois debates sobre a possível química, geologia, física do planeta distante, o que significará que não sabemos inequivocamente que é vida", disse ela.
No caso em que a vida fosse descoberta em um dos planetas da TRAPPIST-1, a 40 anos-luz de distância, nossa atual tecnologia de viagem espacial levaria cerca de 800.000 anos para chegar na estrela: até a pequena nave espacial New Horizons, que é a sonda mais rápida no Sistema Solar, levaria 80.000 anos para alcançar nossos vizinhos estelares mais próximos no sistema Centauri lembrando que esse sistema está a apenas quatro anos-luz de distância.
Fonte:
https://arxiv.org/pdf/2210.11103.pdf
NOVO RADIOTELESCÓPIO EUROPEU MOEMA FOI INAUGURADO E ESTÁ OPERANDO NA SUA CAPACIDADE MÁXIMA
O radiotelescópio NOEMA, localizado no Plateau de Bure, nos Alpes franceses, atingiu sua capacidade máxima, tornando-se o radiotelescópio milimétrico mais poderoso do Hemisfério Norte. É o produto de uma colaboração entre o CNRS, o Max-Planck-Gesellschaft (MPG, Alemanha) e o Instituto Geográfico Nacional (IGN, Espanha). Construído e operado pelo Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) e já fonte de grandes descobertas, o NOEMA está agora pronto para fazer observações sem precedentes.
Oito anos após sua primeira antena ter sido inaugurada em 2014, este grande projeto está agora concluído. O NOEMA possui doze antenas de 15 metros que podem ser movidas ao longo dos trilhos por uma distância de até 1,7 km, tornando-se uma nova ferramenta poderosa para pesquisas astronômicas. Seu poder de resolução, bem como a sensibilidade de sua matriz, permitem que os cientistas coletem luz que viajou por até 13 bilhões de anos antes de chegar à Terra.
O NOEMA é o ápice de mais de 40 anos de colaboração científica europeia. Estabelecido em 1979 pelo CNRS na França e pelo MPG na Alemanha, e unido em 1990 pelo IGN da Espanha, o IRAM é líder mundial no campo da radioastronomia milimétrica. O NOEMA é agora seu principal instrumento e o radiotelescópio milimétrico mais poderoso do hemisfério norte.
As antenas da NOEMA são equipadas com receptores de altíssima sensibilidade que operam nos limites quânticos usando uma técnica chamada interferometria: as antenas são todas apontadas para a mesma região do espaço e os sinais que recebem são então combinados por meio de um supercomputador. Isso lhes dá um poder de resolução semelhante ao de um único telescópio enorme com um diâmetro que cobre todo o conjunto.
Ao alterar a configuração das antenas, os astrônomos podem 'ampliar' um objeto celeste para observar seus detalhes. As diferentes configurações podem se estender por uma distância que varia de algumas centenas de metros a 1.7 km, permitindo que o conjunto funcione como uma câmera equipada com uma lente de zoom. Quanto mais estendida a configuração, mais poderoso é o zoom: a resolução espacial máxima do NOEMA é tão alta que seria capaz de detectar um telefone celular a uma distância de mais de 500 quilômetros.
Equipado com tecnologias pioneiras, é um dos poucos radioobservatórios do mundo capaz de realizar o que os cientistas chamam de observações multilinhas, ou seja, a capacidade de detectar um grande número de assinaturas moleculares e atômicas simultaneamente. Esses novos recursos de observação, combinados com alta sensibilidade e resolução espectral e espacial muito alta, fazem do NOEMA um instrumento único para investigar a complexidade da matéria interestelar e dos blocos de construção do Universo.
O NOEMA oferece aos cientistas da França, Alemanha e Espanha acesso preferencial e a oportunidade de realizar pesquisas incomparáveis. Ao todo, o IRAM apoia mais de 5.000 cientistas de todo o mundo. O NOEMA permite que eles estudem a matéria fria do Universo, que está apenas alguns graus acima do zero absoluto. Suas antenas podem ser usadas para analisar a formação, composição e dinâmica de galáxias inteiras, de estrelas em formação e em fim de vida, de cometas e o ambiente de buracos negros, com o objetivo de resolver as questões mais fundamentais da moderna astronomia.
O NOEMA já fez grandes achados e produziu algumas descobertas sensacionais . Por exemplo, ele observou a galáxia mais distante conhecida até hoje, que se formou logo após o Big Bang. Este ano, o NOEMA também descobriu o primeiro exemplo conhecido de um buraco negro de rápido crescimento no núcleo empoeirado de uma galáxia starburst, com uma idade semelhante à do buraco negro supermassivo mais antigo conhecido no Universo. O observatório também é responsável pelas mais recentes descobertas de moléculas em discos em torno de estrelas jovens, que são grandes criadouros de planetas.
Além disso, o NOEMA é membro do consórcio Event Horizon Telescope (EHT), que em 2019 publicou a primeira imagem de um buraco negro e, no início de 2022, a do buraco negro no centro de nossa própria galáxia. O NOEMA realizou suas primeiras observações para o consórcio em 2021 e novamente em 2022. Com suas doze antenas extremamente sensíveis, fornece ao conjunto global EHT resolução espacial e sensibilidade incomparáveis. Juntamente com o segundo observatório de rádio do IRAM, o telescópio de 30 metros localizado em Pico Veleta, na Sierra Nevada espanhola, o NOEMA permitirá ao EHT produzir animações com detalhes ainda maiores. Ambas as instalações são de importância crítica para a colaboração do EHT e para o estudo e compreensão da física dos buracos negros.
Fonte:
https://www.cnrs.fr/en/european-radio-telescope-noema-reaches-full-power
ASTRÔNOMOS CRIAM UMA NOVA TÉCNICA PARA AJUDAR NA BUSCA DA MATÉRIA ESCURA
Os meteoros podem ajudar os astrônomos a conceber uma nova maneira de localizar a matéria escura – partículas misteriosas e invisíveis que até agora só foram discernidas pelo efeito que têm no mundo natural.
Cinco vezes em maior quantidade do que a matéria comum no universo, a matéria escura compõe cerca de 85% da massa total do universo e cerca de um quarto (26,8%) da massa e energia total do universo. Os seres humanos são incapazes de detectar essas partículas indescritíveis diretamente, pois a matéria escura não emite luz, então os cientistas usam instrumentos poderosos como o Telescópio Espacial Hubble ou o Telescópio Espacial Romano Nancy Grace da NASA para testemunhar sua influência em galáxias e outros aglomerados de estrelas distantes.
Agora, de acordo com um estudo liderado por pesquisadores da Ohio State University, os sistemas de radar no solo podem ser usados para ajudar na busca.
John Beacom, coautor do estudo e professor de física e astronomia na Ohio State , disse que, embora os cientistas normalmente procurem apenas partículas minúsculas de matéria escura com pequenas massas, o objetivo desta nova pesquisa é melhorar a busca, ajudando caracterizar a matéria escura macroscópica: partículas com grande massa que podem não atingir os detectores terrestres tradicionais.
“Uma das razões pelas quais a matéria escura é tão difícil de detectar pode ser porque as partículas são tão massivas”, disse Beacom . “Se a massa de matéria escura é pequena, então as partículas são comuns, mas se a massa é grande, as partículas são raras.”
Embora essas partículas não possam ser tocadas ou vistas, a matéria escura pode ser percebida por seus efeitos gravitacionais em outros fenômenos celestes, como estrelas ou buracos negros.
Embora seus efeitos em outros sistemas naturais não sejam fáceis de categorizar, dedicar um tempo para aprender mais sobre a matéria escura abre novos caminhos para os cientistas entenderem o tamanho, a forma e o futuro do cosmos, disse Beacom. Tais detecções também podem revelar a massa dessas partículas – que, dependendo de seu tamanho, podem ter enormes efeitos na formação e estrutura das galáxias.
O que torna a pesquisa tão nova é que os cientistas aplicaram a mesma tecnologia que é usada para rastrear meteoros enquanto eles cruzam o céu. Ao passar pela atmosfera da Terra, tanto meteoros quanto partículas de matéria escura produzem depósitos de ionização – uma forma de radiação que deixa para trás elétrons livres, átomos capazes de conduzir eletricidade. Ondas eletromagnéticas liberadas pelo radar refletem os elétrons livres, sinalizando a presença de matéria sobrenatural, que pode então ser usada para distinguir a matéria escura dos meteoros. Dessa forma, toda a atmosfera do planeta pode ser transformada em um detector de partículas eficiente e em grande escala.
Embora os cientistas usem esse método de caça a meteoros há décadas, Beacom disse estar surpreso que ninguém jamais tenha aplicado esses sistemas, ou seus dados coletados anteriormente, na busca de matéria escura.
Uma das conclusões mais significativas do estudo é como o novo método da equipe poderia complementar outras pesquisas cosmológicas de matéria escura, já que seu sistema oferece um nível de precisão e sensibilidade que muitas outras técnicas não possuem.
“As técnicas atuais de cosmologia são bastante sensíveis, mas não têm como verificar seu próprio trabalho”, disse Beacom. “Esta é uma técnica totalmente nova, portanto, se os cientistas não tiverem certeza sobre o que detectaram, um sinal da cosmologia poderá ser verificado em detalhes com a técnica de radar.”
Fonte:
https://arxiv.org/pdf/2209.07690.pdf
CAÇANDO FANTASMAS GALÁCTICOS NO QUINTAL DA VIA LÁCTEA
Quando você pensa em uma galáxia, sua mente pode evocar imagens de espirais grandiosas com belos braços empoeirados ou a bela imagem que o James Webb fez do Quinteto de Stephan: cinco galáxias varrendo gás e poeira enquanto se envolvem em uma dança complexa. E quando se trata do bairro da Via Láctea, pode parecer que Andrômeda e suas companheiras Messier 32 e Triangulum sejam os únicos outros moradores do nosso Grupo Local de galáxias. Mas além dessas formas espetaculares, nosso universo também tem outros convidados galácticos à espreita em nosso quintal, escondidos da nossa vista e não tão fáceis de serem detectados e entendidos.
Essas estruturas sorrateiras são alguns dos nossos vizinhos mais fracos, descobertos assombrando a periferia das galáxias no final da década de 1930. Apelidadas de “ galáxias anãs ”, elas são muito menores do que galáxias como a nossa Via Láctea e abrigam apenas cerca de um bilhão de estrelas, centenas de vezes menos estrelas do que as galáxias típicas.
A Pequena Nuvem de Magalhães– uma mancha difusa flutuando no céu do Hemisfério Sul que pode ser vista a olho nu – é um excelente exemplo de uma galáxia anã próxima. Nosso Grupo Local tem dezenas de galáxias anãs conhecidas, geralmente orbitando perto das maiores galáxias como a nossa, mas nem todas as galáxias anãs são tão afortunadas – porque as galáxias anãs são menores e menos massivas, uma interação com uma galáxia muito maior pode ser fatal. As forças de maré da interação podem rasgar a galáxia menor, esticando-a e espalhando suas estrelas sobre os arredores da galáxia maior.
Esses remanescentes galácticos podem ser vistos como correntes estelares nos halos que cercam as galáxias dominantes, e podem ser pistas vitais para aprender sobre a formação e evolução das galáxias atuais, bem como entender a distribuição de sua matéria escura. Nossa própria Via Láctea abriga muitos fluxos detectados, incluindo um feito pelas já mencionadas Nuvens de Magalhães, mas os astrônomos estão sempre em busca de mais sinais do passado faminto de nossa galáxia. Em um estudo recente, pesquisadores descobriram outro fluxo estelar assombrando nossa galáxia – o mais fraco até agora.
Pode-se pensar que, por serem tão próximos, seriam fáceis de encontrar, mas infelizmente esse não é o caso - os primeiros fluxos estelares só foram encontrados no início dos anos 1970, meio século após a descoberta das galáxias anãs. Embora correntes estelares possam ser encontradas na Via Láctea, a maioria delas é extremamente fracas. Na verdade, eles podem ser tão fracos que os astrônomos que procuram fluxos nos arredores de nossa galáxia têm dificuldade em decidir se as estrelas individuais são parte de uma estrutura maior gravitacionalmente ligada ou apenas parte do primeiro plano da Via Láctea. Este método de detecção baseia-se em medir o quão brilhante é um determinado pedaço do céu e determinar se há uma superdensidade significativa de estrelas que poderia ser uma galáxia anã interrompida. No entanto, confiar apenas no brilho torna esse método cada vez menos confiável para fluxos cada vez mais fracos.
Nesse novo estudo os pesquisadores usaram um método diferente para caçar galáxias anãs de baixa luminosidade: determinar os movimentos das estrelas e suas composições químicas. A equipe usou dados do H3 Spectroscopic Survey , uma coleção de centenas de milhares de estrelas no halo estelar da Via Láctea que foram analisadas com um espectrógrafo . Este é um instrumento que divide a luz dessas estrelas em diferentes comprimentos de onda para que os astrônomos possam dizer que tipo de elementos estão presentes e a velocidade com que estão se movendo. Se um grupo de estrelas tem a mesma velocidade e composição química muito semelhante, é provável que as estrelas já tenham feito parte de uma galáxia anã ou aglomerado globular que foi rompido pela Via Láctea.
Dos seis grupos de estrelas em movimento encontrados pelos autores, um grupo na constelação de Boötes não parecia pertencer a nenhuma estrutura conhecida. Os autores identificaram duas estrelas que se moviam pelo espaço na mesma velocidade e eram muito pobres em metal. Para determinar se essas estrelas gêmeas fazem parte de um fluxo estelar, os autores usaram o recém-lançado catálogo Gaia Data Release 3 para procurar mais estrelas ao redor desse par que também possam estar se movendo com o mesmo movimento próprio , juntamente com pesquisas adicionais através do Sloan. Extensão para Compreensão e Exploração Galáctica ( SEGUE ) e Telescópio Espectroscópico de Fibra Multiobjeto de Grande Área do Céu ( LAMOST).
Eles também restringiram a pesquisa selecionando apenas estrelas próximas a uma isócrona específica (uma linha que indica uma população estelar da mesma idade) em um diagrama cor-magnitude , que relaciona a cor das estrelas com o quão brilhante elas são. A equipe encontrou uma população superdensa de tais estrelas no catálogo de Gaia, e eles traçaram e suavizaram as posições dessas estrelas. Sobrepondo as estrelas membros que existem na pesquisa H3 e uma estrela extra que encontraram no LAMOST, a equipe descobriu a estrutura estendida, apropriadamente chamada de “Specter” devido à sua natureza fantasmagórica encontrada através da espectroscopia.
Usando as estrelas que identificaram, os autores modelaram a estrutura do fluxo e também analisaram sua composição química, em parte para determinar se o fluxo foi criado por uma galáxia anã interrompida ou um grande aglomerado globular. Ao observar as proporções de densidades numéricas entre diferentes elementos, eles inferiram que o objeto progenitor de Spectre provavelmente estava formando estrelas por um longo período de tempo – quando estrelas massivas se tornavam supernovas, os restos dessas explosões enriqueceriam o gás ao seu redor. Isso significa que havia várias gerações de estrelas vivendo dentro do objeto progenitor de Spectre.
Eles também ajustaram o diagrama cor-magnitude do fluxo com diferentes isócronas para determinar sua idade e descobriram que o fluxo é provavelmente muito antigo - mais de 12 bilhões de anos. Como o Spectre também é amplo e possui uma grande variedade de metalicidades, os autores concluem que é uma galáxia anã interrompida e não um aglomerado globular. Na verdade, é mais larga do que outras galáxias anãs intactas de luminosidade semelhante, permitindo aos autores inferir que ela pode ter se esticado enquanto orbitava em torno do poço de gravidade irregular da Via Láctea.
Então, por que encontrar Spectre foi tão difícil? Como um fantasma estereotipado, é praticamente invisível aos métodos de detecção comuns, pois tem muito poucas estrelas e um brilho superficial extremamente baixo - na verdade, os autores o classificam como o fluxo estelar de galáxia anã mais fraco já descoberto! E dada a sua detecção fortuita, os autores descobriram que a probabilidade de encontrar outros “fantasmas” a distâncias semelhantes ao Spectre é de cerca de 3%. Isso sugere a possibilidade de que possa haver de 20 a 50 fluxos não detectados entre 33.000 e 65.000 anos-luz do Sol, o que significa que há uma boa chance de que muitos outros fantasmas semelhantes a Espectros assombram nossa Via Láctea. A descoberta de Spectre é a faísca que pode acender a busca por outras galáxias anãs desorganizadas de luminosidade extremamente baixa e seus progenitores para nos ensinar mais sobre como as galáxias podem se formar em escalas de massa extremamente pequenas. Os autores esperam que, em um futuro próximo, a espectroscopia e as pesquisas espectroscópicas possam ser a chave para descobrir alguns de nossos vizinhos mais fracos que espreitam nossa comunidade galáctica, esperando para serem vistos.
Fonte:
https://aasnova.org/2022/10/25/the-haunting-of-bootess-backyard/