MAPA 3-D COMPLETO DA VIA LÁCTEA

O 2MASS Redshift Survey (2MRS) catalogou mais de 43.000 galáxias dentro de 380 milhões de anos-luz da Terra (z <0,09). Nessa projeção, o plano da Via Láctea corre horizontalmente através do centro da imagem. 2MRS é notável para estender mais perto do plano galáctico do que as pesquisas anteriores - uma região que geralmente é obscurecida pela poeira.CRÉDITO: T.H. Jarrett (IPAC / SSC)Ver imagem em tamanho completo
Esta história era atualizado às 11:29 ET.
BOSTON - Os astrônomos criam o mais completo mapa 3-D do nosso universo local, revelando novos detalhes sobre o nosso lugar no cosmos.
O mapa mostra todas as estruturas visíveis a cerca de 380 milhões de anos-luz, que inclui cerca de 45.000 das nossas galáxias vizinhas (o diâmetro da Via Láctea é cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro). [Veja o mapa de imagem 3-D nova universo.]
"Eu acho que fala ao nosso desejo de compreender o nosso lugar no universo", disse Karen Mestrado da Universidade de Portsmouth, na Inglaterra, durante uma conferência de imprensa hoje. "Eu não seria feliz se não tivéssemos um mapa completo da Terra. É bom ter um mapa completo do lugar onde vivemos."
O mapa foi montado com os dados da Two-Micron All-Sky Survey (2MASS) Redshift Survey (2MRS), que levou 10 anos para fazer a varredura do céu noturno completo em luz infravermelha. A pesquisa utilizou dois telescópios terrestres, o Fred Lawrence Whipple Observatório do Monte. Hopkins, Arizona, e do Cerro Tololo Observatório Inter-Americano no Chile.
luz infravermelho próximo, que é de um comprimento de onda de luz visível, pode penetrar as nuvens de poeira opaca comum em galáxias. Isso permitiu o levantamento 2MRS para estender seus "olhos" mais próximo do plano da Via Láctea do que foi possível em estudos anteriores, porque a área está muito obscurecida pela poeira.
"Isto cobre 95 por cento do céu", disse Masters. "No infravermelho, somos menos afetados pelo lamaçal na Via Láctea assim somos capazes de ver até mais perto do plano da galáxia." [Vídeo: Vendo Dark Matter em 3-D]
Mestrado apresentado o novo mapa aqui hoje na reunião 218 da American Astronomical Society.
O aspecto 3-D do mapa vem do fato de que os pesquisadores mediram o redshift objetos cósmicos ", que denota o quanto a luz foi deslocado para a extremidade vermelha do espectro de cores. Isso acontece por causa do efeito Doppler chamados, o que faz com que o comprimento de onda de luz a ser ampliada quando a fonte de luz está se afastando de nós.
Como o universo está se expandindo, medindo redshift de um objeto e, consequentemente, sua velocidade, os astrônomos podem inferir sua distância, porque os objetos que estão mais distantes estão se movendo mais rapidamente.
Além de fornecer um quadro mais completo do nosso lugar no universo, o novo mapa poderia ajudar a resolver o mistério desconcertante do porquê de a Via Láctea se move de forma que faz em relação ao resto do universo.  

 

Este movimento, cerca de 370 quilômetros por segundo (600 km por segundo) ainda tem de ser explicado pela atração gravitacional dos objetos conhecidos perto da nossa galáxia.
"A questão científica mais importante que ter um mapa completo endereços é a fonte do movimento da Via Láctea", disse Masters.  

 

"O que está causando isso é a gravidade, e encontrar a fonte da gravidade, onde a massa é, tenha sido um problema de longa data. Só fazendo um mapa de todo o céu, você pode explicar todas as galáxias que estão lá. Devemos agora ser capazes para explicar esse movimento. "
Por exemplo, uma estrutura revelou pela primeira vez no novo mapa é susceptível de exercer uma força gravitacional da Via Láctea e pode ser parte da solução, disseram os pesquisadores.
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The 2MASS Redshift Survey (2MRS) has catalogued more than 43,000 galaxies within 380 million light-years from Earth (z<0.09). In this projection, the plane of the Milky Way runs horizontally across the center of the image. 2MRS is notable for extending closer to the Galactic plane than previous surveys — a region that's generally obscured by dust. CREDIT: T.H. Jarrett (IPAC/SSC) View full size image

This story was updated at 11:29 am ET.
BOSTON — Astronomers have created the most complete 3-D map of our local universe, revealing new details about our place in the cosmos.
The map shows all visible structures out to about 380 million light-years, which includes about 45,000 of our neighboring galaxies (the diameter of the Milky Way is about 100,000 light-years across). [See the new 3-D universe map image.]

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"I think it speaks to our desire to understand our place in the universe," said Karen Masters of the University of Portsmouth in England, during a press conference today. "I wouldn’t be happy if we didn't have a complete map of the Earth. It's nice to have a complete map of where we live."
The map was assembled using data from the Two-Micron All-Sky Survey (2MASS) Redshift Survey (2MRS), which took 10 years to scan the complete night sky in near-infrared light. The survey used two ground-based telescopes, the Fred Lawrence Whipple Observatory on Mt. Hopkins, Ariz., and the Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile.
Near-infrared light, which is of a longer wavelength than visible light, can penetrate the opaque clouds of dust common in galaxies. This allowed the 2MRS survey to extend its "eyes" closer to the plane of the Milky Way galaxy than has been possible in previous studies, because that area is heavily obscured by dust.
"This covers 95 percent of the sky," Masters said. "In the infrared, we're less affected by the gunk in the milky way so we're able to see down closer to the plane of the galaxy." [Video: Seeing Dark Matter in 3-D]
Masters presented the new map here today at the 218th meeting of the American Astronomical Society.
The 3-D aspect of the map comes from the fact that researchers measured the cosmic objects' redshift, which denotes how much its light has been shifted toward the red end of the color spectrum. This happens because of the so-called Doppler effect, which causes the wavelength of light to be stretched when the light's source is moving away from us.
Because the universe is expanding, measuring an object's redshift, and hence its velocity, allows astronomers to deduce its distance, because objects that are farther away are moving more quickly.
In addition to providing a more complete picture of our place in the universe, the new map could help solve the perplexing mystery of why the Milky Way moves the way it does with respect to the rest of the universe. This motion, about 370 miles per second (600 km per second) has yet to be explained by the gravitational attraction of the known objects near our galaxy.
"The most important science question that having a complete map addresses is the source of the motion of the Milky Way," Masters said. "What's causing that is gravity, and finding the source of that gravity, where the mass is, has been a longstanding issue. Only by making an all-sky map can you account for all the galaxies that are there. We should now be able to account for that motion."
For example, one structure revealed for the first time in the new map is likely to exert a gravitational tug on the Milky Way and could be part of the solution, the researchers said.

VIA LÁCTEA 3-D

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TELESCÓPIO KEPLER DESCOBRE ESTRELAS E PLANETAS

  Telescópio Kepler pode ter encontrado 54 planetas na zona habitável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2011

O gráfico mostra a distribuição dos exoplanetas localizados pelo Kepler segundo o tamanho e a distância de suas estrelas. [Imagem: NASA/Wendy Stenzel]  

   Zona habitável

O anúncio da descoberta de um incrível sistema planetário com seis planetas pode ter eclipsado os achados mais significativos feitos pelo Telescópio Espacial Kepler.

O fato é que a equipe científica do Kepler anunciou também a descoberta de mais de 1.200 "candidatos a planetas", sendo que 68 do tamanho aproximado da Terra e nada menos do 54 dentro da zona habitável.

Como já havia sido previsto pelos cientistas, o telescópio pode ter encontrado também exoplanetas que possuem luas com condições de abrigar a vida.

Outras Terras

"Nós passamos de zero para 68 candidatos a planeta do tamanho da Terra e de zero para 54 candidatos na zona habitável, uma região onde pode existir água líquida na superfície de um planeta. Alguns candidatos até podem ter luas com água líquida," resumiu William Borucki, do Centro de Pesquisas Ames, da NASA e pesquisador da missão Kepler.

"Cinco dos candidatos planetários são simultaneamente de dimensões comparáveis à da Terra e com órbita na zona habitável de suas estrelas-mãe," revelou o cientista.

Candidatos a planeta são achados que requerem observações subsequentes para confirmar se são planetas reais.

"Nós encontramos mais de mil e duzentos candidatos a planetas - isso é mais do que todos os exoplanetas encontrados até hoje," disse Borucki. "Neste momento eles são apenas candidatos, mas a maioria deles, estou convencido, será confirmada como planetas nos próximos meses e anos."

O primeiro planeta fora do Sistema Solar - exoplaneta ou planeta extrassolar - foi descoberto em 1995.

Descobertas do Kepler

Veja um resumo das descobertas anunciadas ontem pela equipe do telescópio Kepler:

• 1.235 candidatos a planeta
• 662 com dimensões semelhantes à de Netuno
• 288 "super-Terras", entre 1,25 e 2 vezes o tamanho da Terra
• 184 gigantes gasosos, 165 do tamanho aproximado de Júpiter e 19 maiores do que Júpiter
• 170 possíveis sistemas multiplanetários, com dois ou mais candidatos orbitando a mesma estrela
• 68 "exo-Terras", com dimensões até 1,25 vez o tamanho da Terra
• 54 "exo-Terras" circulando na zona habitável ao redor de suas estrelas, podendo ter água em estado líquido em suas superfícies
• 5 ao mesmo tempo do tamanho da Terra e orbitando na zona habitável

Estes dados são baseados nos resultados das observações realizadas de 12 Maio até 17 de Setembro de 2009, de mais de 156.000 estrelas no campo de visão do Kepler, que abrange cerca de 1/400 do céu.

O telescópio espacial Kepler está explorando uma fatia ínfima da Via Láctea, medindo cerca de 3.000 anos-luz. [Imagem: NASA/JPL-CALTECH/R. HURT/SSC-CALTECH]

Milhões de planetas

"O fato de que encontramos tantos candidatos a planeta em uma fração tão pequena do céu sugere que há incontáveis planetas orbitando estrelas como o nosso Sol em nossa galáxia," disse Borucki.

"O Kepler poderá encontrar apenas uma pequena fração dos planetas em torno das estrelas que ele observa porque as órbitas não estão alinhadas adequadamente. Se você levar em conta esses dois fatores, nossos resultados indicam que deve haver milhões de planetas que orbitam estrelas vizinhas do nosso Sol," calcula ele.

E isto levando em conta que os cientistas até agora só tiveram tempo de analisar os dados coletados até Setembro de 2009. O telescópio Kepler deverá continuar fazendo novas observações pelo menos até Novembro de 2012.

A equipe da Missão Kepler já tem dados confirmados de um total de 15 planetas extrassolares, inclusive o menor exoplaneta conhecido, o Kepler-10b - veja Telescópio Kepler descobre primeiro exoplaneta rochoso.

Kepler descobre estrelas que pulsam e sistema ternário

Com informações da Agência Fapesp - 14/04/2011

Novos dados enviados pela Kepler estão fornecendo aos cientistas a oportunidade de conhecer novas estrelas distantes e sua estrutura interna de modo inédido. [Imagem: Pieter Degroote/NASA] 

O telescópio espacial Kepler, lançada em março de 2009 pela Nasa, a agência espacial norte-americana, tem-se mostrado um dos mais valiosos instrumentos para os astrônomos.

Em fevereiro, artigo de capa da Nature destacou a descoberta de um sistema formado por uma estrela parecida com o Sol, com seis planetas em trânsito (que passam pela linha de visão entre a Terra e a estrela).

Na mesma ocasião, as observações registraram a presença de 54 planetas na zona habitável. Logo a seguir, foi a vez da descoberta de dois planetas compartilhando a mesma órbita.

Agora é a vez de outra revista, a Science, trazer outras novidades da sonda, em dois artigos.

Estrelas pulsantes

Novos dados enviados pela Kepler estão fornecendo aos cientistas a oportunidade de conhecer novas estrelas distantes e sua estrutura interna de modo inédito.

William Chaplin, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido, e seus colegas, observaram 500 estrelas no campo de visão da sonda que pulsam - promovendo variações de seu brilho - de forma semelhante ao Sol.

Até então, os cientistas conheciam apenas 25 estrelas com oscilações do tipo. Já se sabia que o Sol pulsa, com uma frequência de poucos minutos - mas a variação de seu diâmetro varia apenas alguns poucos metros, e não havia instrumentos tão poderosos quanto o Kepler que pudesse observá-la mais de perto e, sobretudo, registrar o fenômeno com precisão em outras estrelas.

O estudo dessas pulsações, ou oscilações, permite conhecer informações básicas sobre as estrelas, como massa, raio ou idade, bem como obter pistas sobre suas estruturas internas.

Modelos inconsistentes

Com essas medidas, o grupo de Chaplin pôde testar algumas teorias da evolução estelar.

Os pesquisadores descobriram que os raios das estrelas analisadas se encaixaram com as expectativas teóricas, mas que, surpreendentemente, a distribuição das massas entre essas estrelas era muito diferente do que se estimava.

Diante dessa inconsistência, o grupo concluiu que os modelos atuais de formação estelar, particularmente na questão da relação entre massa e raio, precisam ser revistos.

Sistema estelar ternário

No outro artigo, Aliz Derekas, da Universidade Eötvös, na Hungria, e seus colegas, usaram dados obtidos pela Kepler para descobrir um sistema de três estrelas.

Denominado HD 181068, o sistema conta com uma estrela do tipo gigante vermelha e duas anãs vermelhas.

Os pesquisadores verificaram que o sistema também tem tipos diferentes de eclipses. Segundo eles, essas variações fornecem informações sobre a geometria do sistema triplo que poderão ser usadas para testar futuros modelos de evolução estelar.

Era de ouro

A Kepler está em órbita do Sol e carrega um fotômetro para medir alterações no brilho de estrelas. O equipamento inclui um telescópio com um pouco menos de 1 metro de diâmetro conectado a uma câmera digital com 95 megapixels.

O fotômetro da sonda está continuamente apontado para a região Cygnus-Lyra, na Via Láctea. Os cientistas estimam que, nos três anos e meio estimados para a duração da missão, a Kepler possa observar continuamente mais de 170 mil estrelas.

Por meio de pequenas variações no brilho das estrelas, a sonda é capaz de identificar planetas que possam ser parecidos com a Terra.

A quantidade de dados enviados pela Kepler é tamanha que Chaplin e colegas afirmam em seu artigo que a sonda deu início a uma "era de ouro para a física estelar".

Bibliografia:-Ensemble Asteroseismology of Solar-Type Stars with the Nasa Kepler Mission
W. J. Chaplin et al.-Science-8 April 2011-Vol.: 332 no. 6026 pp. 213-216-DOI: 10.1126/science.1201827-HD 181068: A Red Giant in a Triply Eclipsing Compact Hierarchical Triple System- A. Derekas et al.-Science-8 April 2011-Vol.: 332 no. 6026 pp. 213-216-DOI: 10.1126/science.1201762

INOVAÇÃO Tecnológica

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nasa-kepler-planetas-zona-habitavel&id=030130110203

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CEFEIDA V1 - A MAIS IMPORTANTE ESTRELA

A Cefeida V1 é tida pelos astrônomos como a mais importante estrela da história da cosmologia. [Imagem: NASA/ESA/STScI/AURA]  

Universo ilha

No início do século XX, os astrônomos entendiam que Via Láctea e Universo era a mesma coisa: tudo se resumia à nossa própria galáxia.

Vivíamos então em um "universo ilha".

Aquelas galáxias distantes que se pode ver no céu eram chamadas de "nebulosas espirais", e explicadas como sendo corpos mais distantes dentro da nossa própria galáxia.

Para saber com certeza se tais nebulosas faziam parte ou não da Via Láctea, era necessário encontrar nelas uma estrela com um brilho intrínseco conhecido, que pudesse ser usado para calcular sua distância da Terra.

Havia as explosões estelares, mas os astrônomos ainda não as compreendiam seus mecanismos o suficiente para usá-las como marcadores de distância.

Expandindo o Universo

Então, tudo mudou em 1923, quando o astrônomo Edwin Hubble descobriu uma estrela variável, uma Cefeida, que ele batizou de V1, localizada na "nebulosa espiral" de Andrômeda.

Os melhores cálculos da época estimavam que a Via Láctea tinha 300.000 anos-luz de diâmetro.

E os cálculos de Hubble mostraram que sua V1 estava a 1 milhão de anos-luz de distância.

Aquilo que era pensado como débeis nuvens situadas dentro de nossa própria galáxia eram, na verdade, outras galáxias.

E o Universo se tornou um lugar muito maior.

(O número hoje aceito para a Via Láctea é de 100.000 anos-luz de diâmetro e 30.000 anos-luz de altura.)

Universo que se expande

No prosseguimento de suas pesquisas, Hubble descobriu inúmeras outras galáxias.

Ao medir suas distâncias, ele finalmente descobriu que o Universo, ao contrário do que assegurava todo o "senso científico" da época, não é estático, mas está se expandindo.

Isto provavelmente coloque Edwin Hubble na categoria de único astrônomo a ter mudado nosso Universo duas vezes.

Dois Hubbles

Agora, quase 90 anos depois, o telescópio espacial que leva o nome do descobridor da Cefeida V1 fez uma campanha inédita de observação da estrela que expandiu nosso Universo - metaforicamente falando.

A Cefeida V1 é tida pelos astrônomos como a mais importante estrela da história da cosmologia.

Mostrando o tamanho do desafio vencido por Hubble, o astrônomo, a campanha de observação exigiu, além do Hubble, o telescópio, um time de astrônomos profissionais e a a colaboração impagável de 10 astrônomos amadores ao redor do mundo.

A Cefeida V1 não tem um ciclo de pulsos preciso - os astrônomos amadores capturaram quatro ciclos com duração maior do que os 31 dias do pulso típico da estrela.

O Telescópio Hubble viu um número muito maior de estrelas do que as registradas nas chapas de Edwin Hubble, muitas delas também variáveis.

As Cefeidas continuam sendo essenciais hoje, por exemplo, para o cálculo da idade do Universo.

Imagem mostra galáxia de disco puro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2011

A galáxia tem a forma de uma panqueca achatada, o que indica que ainda não interagiu de forma direta com outra galáxia, sofrendo por exemplo uma colisão galáctica.[Imagem: ESO/Joe DePasquale]        

 

Galáxia virgem

A brilhante galáxia NGC 3621, capturada pelo Observatório do ESO (Observatório Europeu do Sul) em La Silla, Chile, parece ser um exemplar perfeito de uma galáxia espiral clássica.
No entanto, ela é bastante incomum: esta galáxia não tem uma barra central e é por isso descrita como uma galáxia de disco puro.

A NGC 3621 está situada a cerca de 22 milhões de anos-luz de distância de nós, na constelação da Hidra. Ela é relativamente brilhante e pode ser observada com um telescópio de tamanho médio.
Esta imagem foi obtida com o instrumento Wide Field Imager, montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros.

A galáxia tem a forma de uma panqueca achatada, o que indica que ainda não interagiu de forma direta com outra galáxia, sofrendo por exemplo uma colisão galáctica, o que teria perturbado o fino disco de estrelas e criado um pequeno bojo no seu centro.

Formação hierárquica de galáxias

A maioria dos astrônomos acredita que as galáxias crescem por fusão com outras galáxias, num processo chamado formação hierárquica de galáxias. Com o tempo, este processo deverá criar bojos grandes no centro das galáxias espirais.

Investigações recentes sugeriram, no entanto, que galáxias espirais sem bojo, ou de disco puro, como a NGC 3621, são na realidade bastante comuns.
Esta galáxia é também interessante na medida que, estando relativamente próxima, permite estudar uma grande variedade de objetos astronômicos que se encontram no seu interior, incluindo maternidades estelares, nuvens de poeira e estrelas pulsantes, as chamadas variáveis Cefeidas.

Cefeidas

As Cefeidas são utilizadas como marcos de distância no Universo.
No final dos anos 1990, a NGC 3621 foi uma das 18 galáxias selecionadas para um programa chave do Telescópio Espacial Hubble: observar variáveis Cefeidas e medir a taxa de expansão do Universo com uma precisão maior do que a conseguida até então. Neste projeto foram observadas, apenas nesta galáxia, 69 Cefeidas.

• Como foi calculada a idade do Universo?

Os dados usados para gerar a imagem desta galáxia de disco puro foram selecionados no arquivo do ESO por Joe DePasquale, que participou do concurso Tesouros Escondidos, uma competição em que astrônomos amadores usam os dados brutos dos telescópios para produzirem as imagens, usando programas de edição gráfica.

Múltiplas imagens monocromáticas obtidas através de quatro filtros de cor diferentes foram combinadas para obter a imagem. Imagens obtidas com o filtro azul aparecem em azul, imagens tiradas através do filtro amarelo-verde estão em verde e imagens obtidas através do filtro vermelho aparecem como laranja escuro.

Adicionalmente, imagens tiradas através de um filtro que isola o brilho do gás de hidrogênio aparecem na cor vermelha.

Resolvido o mistério das estrelas pulsantes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/11/2010

Nem as estrelas cefeidas nem os binários de eclipse são fenômenos comuns, por isso a hipótese de encontrar tal par de objetos parecia muito pequena. Na realidade, não se conhece nenhum na Via Láctea. [Imagem: ESO/L. Calçada]  

 

   E a vencedora é...

Ao descobrir a primeira estrela dupla, onde uma estrela variável pulsante, conhecida como cefeida, e outra estrela passam em frente uma da outra, uma equipe internacional de astrônomos desvendou um mistério de décadas.
Até agora, os astrônomos dispunham de duas previsões teóricas incompatíveis para a massa das cefeidas.

O alinhamento raro das órbitas das duas estrelas no sistema estelar duplo permitiu fazer uma medição da massa da cefeida com uma precisão sem precedentes.

O novo resultado mostra que a predição feita pela teoria da pulsação estelar está correta, enquanto a predição feita a partir da teoria de evolução estelar não está de acordo com as novas observações.

"Medimos a massa de uma estrela cefeida com uma precisão muito maior do que qualquer estimativa anterior. Este novo resultado permite-nos dizer imediatamente qual das duas teorias em competição utilizadas para prever a massas das cefeidas está correta," diz Grzegorz Pietrzynski, coordenador da equipe.

Cefeida e binário de eclipse

Infelizmente, e apesar da sua importância, as cefeidas ainda não são completamente compreendidas. As predições das massas que derivam da teoria das estrelas pulsantes são de 20 a 30% menores do que as predições feitas utilizando a teoria de evolução estelar. Esta discrepância é conhecida desde os anos 1960.

Para resolver este mistério, os astrônomos precisavam encontrar uma estrela dupla que contivesse uma cefeida e cuja órbita estivesse diretamente voltada para a Terra. Nestes casos, conhecidos como binários de eclipse, o brilho das duas estrelas diminui quando uma das componentes passa em frente da outra, e também quando passa por trás da outra estrela.

Os astrônomos conseguem determinar as massas das estrelas nesses pares com elevada precisão. Infelizmente, nem as estrelas cefeidas nem os binários de eclipse são fenômenos comuns, por isso a hipótese de encontrar tal par de objetos parecia muito pequena. Na realidade, não se conhece nenhum na Via Láctea.

Wolfgang Gieren, outro membro da equipe, continua: "Recentemente, encontramos efetivamente o sistema de estrela dupla pelo qual ansiávamos entre as estrelas da Grande Nuvem de Magalhães. Este sistema contém uma estrela variável cefeida que pulsa a cada 3,8 dias. A outra estrela é ligeiramente maior e mais fria, e as duas estrelas orbitam em torno uma da outra em 310 dias. A verdadeira natureza de binário deste objeto foi imediatamente confirmada assim que o observamos com o espectrógrafo HARPS, em La Silla."

Cefeidas

As estrelas variáveis clássicas cefeidas, normalmente conhecidas apenas por cefeidas, são estrelas instáveis muito maiores e muito mais brilhantes do que o Sol.

Elas expandem-se e contraem-se de forma regular, levando entre cerca de alguns dias até alguns meses para completar o ciclo.
O tempo que levam para tornar-se mais luminosas e depois menos luminosas é maior para as estrelas que são mais luminosas e mais curto para as que são menos luminosas.

Esta relação tão extraordinariamente precisa torna o estudo das cefeidas um dos métodos mais eficazes na medição de distâncias a galáxias próximas e a partir daí no mapeamento da escala de todo o Universo.

A relação período-luminosidade das cefeidas, descoberta por Henrietta Leavitt em 1908, foi usada por Edwin Hubble nas primeiras estimativas das distâncias ao que nós hoje sabemos serem galáxias - até então acreditava-se que o Universo era um único "conjunto" de estrelas e outros corpos celestes - veja mais em Como foi calculada a idade do Universo?.

As primeiras cefeidas variáveis foram descobertas no século XVIII e as mais brilhantes podem ser vistas facilmente a olho nu a variar de noite para noite.
O seu nome vem da estrela Delta Cefeida na constelação de Cefeu, que foi vista variar pela primeira vez por John Goodricke, na Inglaterra, em 1784. Curiosamente, Godricke foi também o primeiro a explicar as variações de brilho de outro tipo de estrela variável, os binários de eclipse.

Neste último caso, temos duas estrelas em órbita uma da outra passando em frente uma da outra durante parte das suas órbitas, o que faz com que o brilho total do par diminua.

O objeto raro agora estudado é ao mesmo tempo uma cefeida e um binário de eclipse. As cefeidas clássicas são estrelas de grande massa, diferentes de estrelas pulsantes similares de menor massa que não partilham a mesma história de evolução.

Massa das cefeidas

Os observadores mediram cuidadosamente as variações de brilho deste objeto raro, conhecido como OGLE-LMC-CEP0227, à medida que as duas estrelas orbitavam e passavam em frente uma da outra. Eles utilizaram o HARPS e outros espectrógrafos para medir os movimentos das estrelas em direção à Terra e quando se afastavam - tanto o movimento orbital das duas estrelas como o movimento de ida e volta da superfície da cefeida à medida que ela se expande e se contrai.

A partir deste conjunto de dados muito completo e detalhado os astrônomos determinaram o movimento orbital, os tamanhos e as massas das duas estrelas com enorme precisão - muito superior ao que tinha sido medido anteriormente para uma cefeida.

A massa da cefeida é agora conhecida com uma margem de erro de menos de 1% e está completamente de acordo com as predições feitas pela teoria das pulsações estelares. Em contraste, a maior massa prevista pela teoria de evolução estelar está errada de modo bastante significativo.
A estimativa muito melhor da massa é apenas um resultado deste trabalho, e a equipe espera encontrar outros exemplos destes pares de estrelas bastante úteis de modo a explorar melhor este método.

A equipe acredita também que, a partir destes sistemas binários, irá eventualmente conseguir determinar a distância da Grande Nuvem de Magalhães com uma margem de erro abaixo de 1%, o que significaria uma melhoria considerável da escala de distância cósmica

Bibliografia:The dynamical mass of a classical Cepheid variable star in an eclipsing binary system
G. Pietrzynski, I. B. Thompson, W. Gieren, D. Graczyk, G. Bono, A. Udalski, I. Soszynnski, D. Minniti, B. Pilecki- Nature-24 November 2010-Vol.: 468, 542-544- DOI: 10.1038/nature09598

Como foi calculada a idade do Universo?

Washington Castilhos - 14/08/2009

Cefeide L.Carinae.[Imagem: ESO]  

 

   Descoberta das galáxias

O astrônomo norte-americano Edwin Hubble (1889-1953) descobriu que as até então chamadas nebulosas eram galáxias fora da Via Láctea, que o Universo está se expandindo e que as galáxias se afastam umas das outras a uma velocidade proporcional à distância que as separa, razão que ficou conhecida como constante de Hubble.

Tais descobertas abriram caminho para que os astrofísicos Wendy Freedman, da Instituição Carnegie (Estados Unidos), Robert Kennicutt, da Universidade de Cambridge (Inglaterra), e Jeremy Mould, da Universidade de Melbourne (Austrália), definissem, em 2001, o índice de expansão do Universo, o que tornou possível calcular sua idade.

Expansão do Universo

"O resultado é que hoje sabemos que o Universo tem se expandido há 13,5 bilhões de anos", disse Wendy à Agência FAPESP pouco após ter recebido o Prêmio da Fundação Gruber de Cosmologia, concedido aos três pesquisadores durante a 27ª Assembleia Geral da União Astronômica Internacional, que está sendo realizada no Rio de Janeiro até o dia 14 de agosto. O prêmio consiste em medalhas de ouro e US$ 500 mil, divididos pelos ganhadores.

Liderando um grupo de mais de 20 cientistas de 13 instituições diferentes, Wendy, Kennicutt e Mould determinaram que o melhor valor para a constante de Hubble seria 72 quilômetros por segundo por megaparsec - um megaparsec equive a 3,26 milhões de anos-luz - com margem de incerteza de 10%.

Como foi calculada a idade do Universo

A descoberta do trio pôs fim a um debate que durou oito décadas e derrubou teorias e estimativas anteriores sobre a idade do Universo, como as do próprio Hubble, que a calculou em "apenas" 1 bilhão de anos.

Seguindo a constante de Hubble, os astrofísicos mediram a distância entre a galáxia à qual a Terra pertence - a Via Láctea - e 30 outras galáxias, usando o telescópio espacial da agência espacial norte-americana que leva o nome do famoso astrônomo.

"A expansão do Universo só é mensurável ao se calcular a distância do afastamento das galáxias. Então, por meio das variáveis chamadas de cefeidas, conseguimos precisar a distância entre a Terra e cada uma dessas 30 galáxias. Observamos que, quanto mais distante estamos, mais rápido nos movemos", explicou Wendy.

Estrelas pulsantes

As variáveis cefeidas - população de estrelas pulsantes e de luminosidade extrema - podem ser usadas como espécies de velas para determinar a distância de outros objetos da galáxia. Um telescópio pode ser calibrado com grande precisão usando a aproximação de uma estrela cefeida, de modo que as distâncias encontradas com esse método estão entre as mais precisas disponíveis na atualidade.

Segundo a astrofísica, o que a intrigava era que, quando se media a idade dessas estrelas, dizia-se que elas teriam cerca de 18 bilhões de anos. "A idade das estrelas era maior do que a constante de Hubble. E não podia haver estrelas mais velhas do que o próprio Universo. É como se pudesse haver filhos mais velhos do que os pais", comparou.

O que faz o Universo se expandir?

Diretora dos Observatórios da Instituição Carnegie, onde Hubble trabalhou e descobriu que o Universo está se expandindo, Wendy ressalta que o desafio da vez é a energia escura, a forma hipotética de energia que estaria distribuída por todo o espaço.

"É o que precisa ser compreendido agora. Sabemos que a energia escura está acelerando a expansão do Universo. Temos que medi-la e descobrir qual a razão para isso", afirmou.

A equipe da pesquisadora também trabalha para finalizar, em 2019, a construção do Telescópio Gigante de Magalhães (GMT, na sigla em inglês), que terá um espelho de 24,5 metros de diâmetro e será um dos três maiores em operação na Terra, ao lado do Thirty Meter Telescope, de 30 metros, e do Extremely Large Telescope, de 42 metros.

Fonte:

INOVAÇÃOTecnológica

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=hubble-fotografa-estrela-mudou-universo&id=020175110524

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CRIAÇÃO COMPLEXA

Observatório espacial Planck registra imagens inéditas que destacam, em duas constelações, a complexidade do processo de formação de estrelas.

– Novas imagens obtidas pelo observatório espacial Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA), divulgadas nesta segunda-feira (26/4), revelam com detalhes inéditos as forças que estão envolvidas na formação de estrelas.

De acordo com a ESA, as imagens fornecem aos astrônomos uma maneira de entender os complexos processos físicos por trás da poeira e do gás espalhados pela Via Láctea.

A formação de estrelas ocorre escondida atrás de véus de poeira, mas isso não significa que tais processos não possam ser observados. Diferentemente dos telescópios ópticos, os “olhos” de microondas do Planck são capazes de desvendar estruturas brilhantes formadas por poeira e gás.

Dessa forma, o veículo espacial lançado em 2009 foi capaz de descobrir duas regiões relativamente próximas, na Via Láctea, cheias de gás e poeira, resultado da formação de estrelas.

A primeira imagem cobre boa parte da constelação de Órion, um berço de estrelas a cerca de 1,5 mil anos-luz e famosa pela nebulosa do mesmo nome, que pode ser vista da Terra mesmo a olho nu.

Na imagem feita pelo Planck, a nebulosa aparece como o ponto brilhante do lado esquerdo, um pouco abaixo do centro. À sua direita e um pouco acima, o outro ponto brilhante está em torno da nebulosa da Cabeça do Cavalo.

Os astrônomos estimam que o Arco de Barnard, a enorme formação vermelha que atravessa a imagem, seja a onda resultante da explosão de uma estrela há cerca de 2 milhões de anos. 

A “bolha” originada pelo fenômeno 

tem atualmente cerca de 300 anos-luz de diâmetro.

A outra imagem impressionante divulgada pela ESA mostra a constelação de Perseu, uma região de formação de estrelas não tão vigorosa como a de Órion, mas ainda assim com muita atividade.

O objetivo principal da missão Planck é ajudar os astrônomos a vasculhar o espaço em faixas de microondas de modo a mapear as variações da antiga radiação que deriva do Big Bang.

Fonte:

Agência FAPESP

Revistas Científicas -http://agencia.fapesp.br/12098

Mais informações: www.esa.int/planck

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NASA CONFIRMA TEORIA - ESPAÇO-TEMPO DE EISNSTEIN

Sonda da Nasa confirma teoria de Einstein sobre o espaço-tempo

As previsões de Einstein descrevem a forma como o tempo e
o espaço são distorcidos pela presença de enormes objetos como planetas e estrelas.
[Imagem: NASA]

 Espaço-tempo

Quase cem anos depois, uma sonda espacial da Nasa, a agência espacial americana, confirmou previsões cruciais feitas pelo físico alemão Albert Einstein em 1915. As observações da sonda Gravity Probe B comprovaram que a massa da Terra está muito sutilmente causando uma curvatura no tempo e no espaço ao seu redor ao arrastá-los consigo. Os cientistas conseguiram observar esses efeitos através do estudo do comportamento de quatro esferas super-precisas levadas dentro do satélite. Os resultados foram publicados na revista científica Physical Review Letters.

Previsões de Einstein

As confirmações das previsões de Einstein são significativas não apenas por comprovar uma vez mais a genialidade do cientista alemão, mas também por trazer instrumentos mais refinados para a compreensão da física que rege o cosmos. As descobertas também representam o ápice de uma longa jornada para os líderes da missão, alguns dos quais dedicaram mais de cinco décadas à pesquisa. Entre eles está Francis Everitt, o principal pesquisador da missão na Universidade de Stanford, que participou da concepção da sonda de gravidade B no fim dos anos 50.

"Completamos este experimento histórico, testando o Universo de Einstein - e Einstein sobrevive", disse ele.

A GP-B só foi lançada ao espaço em 2004 e desde então a missão da equipe é interpretar as informações e checar a correção das observações feitas.

Teorias confirmadas

O objetivo da sonda de gravidade B era confirmar duas importantes consequências da Teoria da Relatividade Geral, publicada por Einstein em 1915. As previsões descrevem a forma como o tempo e o espaço são distorcidos pela presença de enormes objetos como planetas e estrelas. Uma delas é o efeito geodético - que trata da forma como a Terra curva o espaço-tempo - e a outra, o efeito de arrasto - sobre como a rotação da Terra distorce o espaço-tempo ao seu redor ao girar.

 

A sonda GP-B verificou ambos os efeitos medindo movimentos mínimos nos eixos de rotação de quatro giroscópios em relação à posição de uma estrela chamada IM Pegasi (HR 8703).

Curvatura do espaço-tempo

Para garantir a precisão do experimento, as esferas tinham de ser resfriadas até quase o "zero absoluto" (-273ºC) e então colocadas para flutuar dentro de um recipiente a vácuo gigante, contendo hélio superfluido. Esta e outras medidas isolavam as esferas de qualquer distúrbio externo.

 

Se Einstein estivesse errado, os giroscópios deveriam ter girado sem a influência de forças externas (pressão, calor, campo magnético, gravidade e carga elétrica).

 

Mas como o físico alemão concluiu que o espaço-tempo ao redor da Terra é curvo e distorcido pelo movimento do planeta, os cientistas esperavam um desvio, apesar das grandes dificuldades em medi-lo. Ao longo de um ano, o desvio previsto no eixo das esferas devido ao efeito geodético foi calculado na escala de apenas alguns milhares de miliarcossegundos.  O efeito de arrasto deverá ser ainda menor.

"Um miliarcossegundo representa a largura de um fio de cabelo humano visto a uma distância de 16 quilômetros. É um ângulo extremamente pequeno e este é o grau de precisão que a sonda de gravidade B tinha de alcançar", explicou Everitt.

Tecnologia

A missão foi proposta inicialmente em 1959, mas teve de esperar vários anos para que a tecnologia necessária fosse inventada. "A GP-B, apesar de simples conceitualmente, é um experimento extremamente complexo tecnologicamente", disse um ex-gerente de programas na GP-B, Rex Geveden. "A ideia surgiu cerca de três ou quatro décadas antes que a tecnologia estivesse disponível para testes. Treze novas tecnologias foram criadas para a GP-B." As inovações criadas para a missão levaram diretamente à melhoria do GPS (Global Positioning System) e ao sucesso de outras missões espaciais da Nasa.

 Observatório Nacional - RJ

Postado por http://www.on.br

BBC - 05/05/2011 

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BURACOS NEGROS - REFLEXÃO E AVANÇOS

João Steiner, professor do IAG-USP, faz uma reflexão sobre os avanços da pesquisa científica na astrofísica de buracos negros 

Entrevistas

O fator buraco negro

11/05/2011

Por Mônica Pileggi

Agência FAPESP – O que surgiu primeiro, os buracos negros ou as galáxias? Esta é a pergunta que João Evangelista Steiner, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (USP) procurou responder na palestra “Buracos negros: sementes ou cemitérios de galáxias?”.

No encontro realizado no dia 5, o coordenador do Instituto Nacional Avançado de Astrofísica – um dos INCTs apoiados em São Paulo pela FAPESP e pelo CNPq –, destacou os avanços nos últimos dez anos na área, como a confirmação da existência de um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, a medida do momento angular dos buracos negros estelares e supermassivos e o paradigma da coevolução entre galáxias e buracos negros.

De modo geral, buracos negros são objetos espaciais compactados cuja superfície possui aceleração infinita, tornando-a irresistível.

Devido a esse fenômeno, toda matéria próxima a um buraco negro é capturada.

“Até mesmo a luz próxima é capturada. O espectador não enxerga nada, pois a matéria (gás) ou qualquer outro tipo de informação produzida dentro dele não consegue escapar à superfície de singularidade de aceleração. Para quem o vê de fora, o objeto é um buraco negro, onde tudo entra e nada sai”, exemplificou Steiner.

Atualmente, os buracos negros são divididos em duas categorias: estelares e supermassivos. Na primeira, são alimentados por uma estrela vizinha. “Como esses fenômenos galácticos não emitem qualquer tipo de luz, a medição do espectro só é possível quando se encontra em um sistema binário, isto é, quando há uma estrela companheira. Nesse caso, o buraco negro suga a matéria dela”, disse à Agência FAPESP. 

O primeiro objeto encontrado na Via Láctea com essa característica foi uma fonte, confirmada em 1973, de raios X denominada Cygnus X-1. “Ela se mostrou tão densa que ou poderia ser um uma estrela de nêutrons – aquelas cuja densidade pode chegar a 10 trilhões de vezes a da água [que tem 1g/cm3] e estão associadas a explosões de supernovas – ou um buraco negro. Mas, ao medir sua massa, os cientistas observaram que era algo muito maior do que uma estrela de nêutrons”, contou.

Os buracos negros estelares têm entre 5 e 20 vezes a massa do Sol e são originados pela explosão de uma estrela. Estima-se que a temperatura atinja em torno de 100 milhões a 1 bilhão de graus Kelvin, devido ao processo de transformação de energia potencial gravitacional em térmica e, finalmente, luminosa.

Dos bilhões de estrelas na Via Láctea, calcula-se que existam cerca de 10 milhões de buracos negros estelares. Até agora, os cientistas conseguiram identificar apenas 20. “Se eles não estiverem em sistema binário, não teremos nem como observá-los”, disse Steiner.

Evidências da outra categoria, os supermassivos, surgiram na mesma época dos estelares. Os buracos negros supermassivos podem chegar a 4 bilhões de vezes a massa do Sol e estão sempre localizados no centro de galáxias devido à gravidade.

“A ideia dos supermassivos surgiu com a descoberta dos quasares, objetos extremamente luminosos e compactos, capazes de brilhar mais que uma galáxia inteira, mas com o volume de um sistema solar”, pontuou Steiner. Já foram identificadas e calculadas as massas de 50 buracos negros desse tipo.

Entre os avanços da década na astrofísica dos buracos negros citados por Steiner, o mais recente é a medição do momento angular, ou seja, o quanto ele gira em torno do próprio eixo. “Medir o momento angular é ainda mais difícil do que calcular a massa desses fenômenos galácticos”, disse.

De todos os buracos negros conhecidos, de ambas as categorias, sabe-se o momento angular de apenas 13 deles, sendo oito estelares e cinco supermassivos. “Quase todos giram com velocidade máxima, ou seja, têm o momento angular próximo de 1. Apenas um deles apresentou resultado inferior a 0,5”, disse.

Quasar adormecido e coevolução

De acordo com o professor do IAG-USP, há anos se especulava sobre a existência de um buraco negro supermassivo desativado no centro da Via Láctea. “Se ela tivesse um buraco negro capturando gás, seria facilmente visível, pois ele estaria produzindo uma grande quantidade de energia que poderia ser observada. Mas isso não ocorre”, destacou.

Para Steiner, essa característica física se configura num quasar morto e que justifica o motivo pelo qual outros buracos negros supermassivos ainda não foram identificados.

A confirmação desse objeto desativado veio em 2002 com a publicação de um estudo da órbita de uma estrela vizinha. O objeto escuro, que possui 4 milhões de massas solares, foi observado por um grupo de cientistas durante 15 anos. “Cedo ou tarde, uma das estrelas que giram em torno desse objeto irá colidir e liberar gás suficiente para libertar o quasar”, disse.

Outra descoberta recente da astrofísica dos buracos negros é o paradigma sobre a evolução desses fenômenos, que explica por que todas as galáxias têm um buraco negro em seu centro.

Steiner explicou que existe uma correlação entre a massa do buraco negro e a massa da galáxia que o hospeda. A galáxia sempre tem 500 vezes mais massa do que seu buraco negro. “Essa é a regra. O buraco negro determina a evolução da galáxia e vice-versa. Ambos coevoluiram desde o Big Bang”, disse.

O astrofísico destacou que se não existissem os buracos negros as galáxias não existiriam ou elas não teriam as configurações que conhecemos hoje. “Para compreender o Universo, temos que levar em consideração o fator buraco negro. Ele tem um papel fundamental e é esse o paradigma da coevolução”, disse.

Senhora "disse" Mônica Pileggi

Nasa e divulgação

 URL: agencia.fapesp.br/13861

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