Archive for julho 16th, 2010
Astrônomos Descobrem Uma Lente Gravitacional Diferente
Os astrônomos no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausane (EPFL) na Suíça, descobriram pela primeira vez o caso de uma galáxia distante sendo ampliada por um quasar que está agindo como uma lente gravitacional. A descoberta, baseada em parte nas observações feitas no Observatório W.M. Keck em Mauna Kea no Havaí, está sendo publicada, hoje, 16 de Julho de 2010 na revista especializada Astronomy & Astrophysics.
Os quasares que são objetos extremamente luminosos localizados no universo distante, acredita-se que eles recebam energia de buraco negros supermassivos localizados no centro das galáxias. Um único quasar poderia ser mil vezes mais brilhante do que uma galáxia inteira com centenas de bilhões de estrelas, essa propriedade faz com que o estudo das galáxias que hospedam os quasares ser extremamente difícil. O significado da descoberta, dizem os pesquisadores, é que irá fornecer uma nova maneira de entender essas galáxias hospedeiras.
“É como se você estivesse na frente de um farol de carro super brilhante e tentasse discernir a cor dos aros”, disse Frédéric Courbin do EPFL, o principal autor do artigo. Usando as lentes gravitacionais, diz ele, “nós podemos medir as massas das galáxias que abrigam os quasares e então evitar toda essa dificuldade”.
De acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, se uma grande massa (como uma grande galáxia ou um aglomerado de galáxias) está colocada na linha de visada de uma galáxia distante, parte da luz que vem dessa galáxia será dividida. Devido a isso, um observador na Terra irá ver duas ou mais imagens próximas da agora aumentada galáxia de fundo.
A primeira lente gravitacional foi descoberta em 1979, e produziu uma imagem de um quasar distante que foi aumentado e separado por uma galáxia que estava em um plano mais a frente. Centenas de casos de lentes gravitacionais aumentando a imagem de quasares são bem conhecidos. Mas até agora, o processo inverso, ou seja, uma galáxia de fundo sendo aumentada pela presença de uma massiva galáxia hospedeira de um quasar em um plano a frente nunca tinha sido detectada.
O uso de lentes gravitacionais para medir as massas de galáxias distantes independente independente de seus brilhos foi sugerida em 1936 pelo astrofísico da Caltech, Fritz Zwicky, e a técnica tem sido usada de forma efetiva para essa proposta por anos. Até agora, porém nunca tinha sido aplicada para medir a massa de quasares.
Para encontrar as lentes gravitacionais, os astrônomos buscam em uma grande base de dados de espectros de quasares obtidos pelo Sloan Digital Sky survey (SDSS) para então selecionar casos reversos de lentes gravitacionais com o quasar em primeiro plano e a galáxia em um plano de fundo. Seguindo essa metodologia eles escolheram o melhor quasar candidato SDSS J0013+1523, localizado a aproximadamente 1.6 bilhão de anos-luz de distância, usando o Telescópio de 10 metros do Observatório W. M. Keck, ele puderam confirmar que o quasar estava aumentando uma galáxia distante, localizada a aproximadamente 7.5 bilhões de anos-luz de distância.
“Nós nos deliciamos ao ver que essa idéia realmente funciona”, disse Georges Meylan, professor de física e líder da equipe do EPFL. “Essa descoberta demonstra a utilidade contínua das lentes gravitacionais como uma ferramenta astrofísica”.
“Quasares são valiosas ferramentas para se estudar sobre a formação e a evolução das galáxias”, disse o professor de Astronomia S. George Djorgovski, líder da equipe do Caltech. Além disso, adiciona ele “descobertas de mais sistemas irão ajudar a entender melhor a relação entre os quasares e as galáxias que os contém, e a sua co-evolução”.
Fonte:
Messenger Revela Novas Informações Sobre Mercúrio
As análises dos dados do terceiro e último sobrevôo da sonda Messenger ocorrido em Setembro de 2009 sobre Mercúrio, tem revelado as primeiras observações de emissões de uma espécie de exosfera ionizada de Mercúrio, novas informações sobre subtempestades magnéticas e a evidência de um vulcanismo na região mais interna do planeta mais jovem do que se imaginava anteriormente. Os resultados estão relatados em três artigos que estão disponíveis na internet na página Science Express da Revista Science.
A exosfera de Mercúrio é uma tênue atmosfera de átomos e íons derivados da superfície do planeta e do vento solar. As observações da exosfera fornecem uma janela dentro da qual existe uma intensa interação entre a superfície de Mercúrio e o ambiente espacial. Essas observações fornecem idéias sobre a composição da superfície, o transporte de material no planeta e a perda de material para o espaço interplanetário melhorando assim o nosso entendimento não somente sobre o estado atual do planeta mas também sobre a sua evolução.
As observações feitas pela sonda Messenger sobre a exosfera de Mercúrio indicam distribuições espaciais bem diferentes entre os elementos neutros e o ionizados na exosfera. O terceiro sobrevôo produziu o primeiro perfil detalhado de altitude das espécies exosféricas sobre os pólos norte e sul do planeta. “Esses perfis mostram uma variabilidade considerável entre as distribuições de sódio, cálcio e magnésio, indicando que alguns processos estão trabalhando e que dados processos podem afetar cada elemento de maneira um pouco diferente”, disse o cientista participante da missão Messenger e principal autor dos trabalhos Ron Vervack do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins.
Diferenças nas distribuições de sódio, cálcio e magnésio foram também observadas no lado escuro do planeta. “Uma feição marcante na região de borda do planeta é a emissão de átomos neutros de cálcio, que exibem um pico equatorial na direção que tem sido consistente tanto em localização como em intensidade pelos três sobrevôos”. disse Vervack. “A exosfera de Mercúrio é altamente variável devido a própria órbita excêntrica do planeta e aos efeitos de mudança constante do ambiente. Essa distribuição de cálcio ter se mantido sem mudanças é uma completa surpresa”.
Um destaque entre as descobertas feitas durante o terceiro sobrevôo foram as primeiras observações da emissão de cálcio ionizado na exosfera de Mercúrio. “A emissão foi concentrada sobre uma área relativamente pequena com a maior parte da emissão ocorrendo próximo ao plano equatorial”, disse Vervack. “Essa distribuição concentrada não pode ser explicada pela conversão in-situ dos átomos de cálcio para íons de cálcio ao invés de pontos de transporte magnetosférico de íons a medida que mecanismos de concentração fossem observados. Embora esse transporte seja comum em magnetosferas planetárias, o grau com o qual ele pode afetar a distribuição das espécies na exosfera de Mercúrio não foi totalmente apreciado”.
Durante os primeiros dois sobrevôos de Mercúrio, a Messenger capturou imagens confirmando que o vulcanismo ocorreu no início da história do planeta. O terceiro sobrevôo da sonda revelou uma bacia de impacto com 290 km de diâmetro, entre as bacias mais jovens já observadas e denominada de Rachmaninoff, tendo um assoalho interno preenchido por planícies suaves espectralmente distintas.
As planícies encontradas no interior da Rachmaninoff são posteriores a formação da bacia e aparentemente se formaram a partir de material que fluiu sobre a superfície. “Nós interpretamos essas planícies como sendo os depósitos vulcânicos mais jovens que nós já encontramos em Mercúrio”, disse o principal autor do trabalho Louise Prockter. “Além disso, uma depressão irregular envolta por um halo difuso de material brilhante a nordeste da bacia marca uma candidata a um evento vulcânico explosivo maior do que qualquer um antes identificado em Mercúrio. Essas observações sugerem que o vulcanismo no planeta durou mais tempo do que se pensava anteriormente, talvez se estendendo na segunda metade da história do sistema solar”.
Subtempestades magnéticas são distúrbios do clima espacial que ocorrem intermitentemente na Terra algumas vezes por dia e dura de uma a três horas. Subtempestades terrestres são acompanhadas por uma série de outros fenômenos, como auroras vistas nos céus do Ártico e da Antártica. Subtempestades são também associadas com partículas energéticas viajantes que podem causar problemas de comunicação na Terra, afetando principalmente os satélites localizados em órbitas geocincronizadas. Subtempestades magnéticas terrestres são energizadas pelo magnetismo guardado pela cauda magnética da Terra.
Durante o terceiro sobrevôo da Messenger sobre Mercúrio, o magnetômetro documentou pela primeira vez eventos semelhantes a subtempestades se formando ou sendo carregados pela energia da cauda magnética de Mercúrio. O aumento na energia que a Messenger mediu na cauda magnética de Mercúrio foi muito grande, e eles ocorreram de forma muito rápida gastando entre dois e três minutos para começarem a terminar. Esses aumentos na energia da cauda magnética em Mercúrio são dez vezes maiores do que os que ocorrem na Terra e os eventos similares a subtempestades são 50 vezes mais rápidos.
“O extremo carregamento e descarregamento da cauda observado em Mercúrio implica que a intensidade relativa das subtempestades são muito maiores do que aquelas que acontecem na Terra”, disse James A. Slavin físico espacial do Goddard Space Flight Center da NASA e membro da equipe de cientistas da Messenger. “Contudo o que é realmente mais animador é a correspondência entre a duração do aumento do campo na cauda e o ciclo de tempo Dungev, que descreve a circulação de plasma pela magnetosfera”.
“Com essas novas medidas da Messenger nós podemos mostrar pela primeira vez que o tempo de circulação de plasma Dungev determina a duração da subtempestade em outro planeta e não só na Terra, sugerindo que essa relação possa ser uma feição universal do tipo de magnetosferas terrestres”, diz Slavin. “Um aspecto chave do descarregamento durante a subtempestade terrestre é a aceleração das partículas de energia carregadas, mas nenhuma assinatura de aceleração foi vista durante o sobrevôo da Messenger. Parece que um novo mistério não será solucionado até que medidas mais intensas sejam feitas pela Messenger que ainda se encontra em órbita de Mercúrio”.
“Toda vez que encontramos com Mercúrio surgem novos fenômenos”, disse o principal investigador da Messenger, Sean Solomon, da Instituição Carnegie de Washington. “Nós estamos aprendendo que Mercúrio é um planeta extremamente dinâmico e tem sido assim durante toda a sua história. Uma vez que a Messenger seja inserida com sucesso na órbita de Mercúrio no próximo mês de Março, nós teremos um sensacional show”.
Fonte:
http://messenger.jhuapl.edu/news_room/details.php?id=148
Os artigos podem ser encontrados aqui:
Galeria de Vídeos – 16 de Julho de 2010
Dois vídeos interessantes hoje.
O primeiro mostra em alta definição o lançamento do ônibus espacial Atlantis:
O segundo vídeo de hoje é uma montagem que tem como objetivo mostrar os sons captados pela sonda da NASA voyager em Júpiter:
Aproveitem.
Dando Forma para a NGC 6188
Formas negras com bordas brilhantes tomam o seu caminho através da empoeirada NGC 6188 por dezenas de anos-luz de comprimento. A nebulosa de emissão é encontrada próximo da borda de uma outra região negra de nuvem molecular na constelação do céu do sul Ara, localizada a aproximadamente 4000 anos-luz de distância da Terra. Formadas nessa região a apenas alguns milhões de anos atrás, as estrelas jovens massivas da Ara 0B1 esculpem as fantásticas formas e fornecem energia para o brilho nebular com ventos estelares e com intensa radiação ultravioleta. A recente região de formação de estrelas foi por si só iniciada pelos ventos e por explosões de supernovas, geradas a partir de gerações anteriores de estrelas massivas, que varreram e comprimiram o gás molecular. Uma paleta de cores falsas do Hubble foi usada para criar essa imagem de alta definição e para mostrar a emissão de enxofre, hidrogênio e oxigênio em vermelho, verde e azul respectivamente. Na distância estimada da NGC 6188, a imagem compreende uma região de aproximadamente 200 anos-luz.
Fonte:
http://apod.nasa.gov/apod/ap100716.html
Galeria de Imagens – 16 de Julho de 2010
Anel de diamante, eclipse total do Sol , 11 de Julho de 2010 – Cortesia: Rob K.
Nebulos M20 – Trífida – Cortesia: Lalo Guzmán
A Nebulosa da Eta Carina é o remanescente do material expulso pela estrela de mesmo nome, a qual, aparentemente encontra-se no caminho de se converter em uma grande supernova. Se isto ocorrer, seria a estrela mais brilhante do céu e provavelmente visível durante o dia.
Esta imagem é composta por 18 tomadas de 5 minutos com ISO 800, mais 10 tomadas de 30 segundos com ISO800 para registrar o núcleo.
Câmera: Canon 40D Hutech
Telescópio: Televue TV76
Montagem: Vixen SP
Cortesia: Diego Cartes
Supernova SN 2010 GD. Cortesia: Joseph Brimacombe
Região Sadr IC 1318
Essa é a região Sadr da Gamma Cygni, envolta pela nebulosa de emissão IC1318, destacando a Nebulosa da Borboleta. O aglomerado acima da região Sadr é o NGC 6910
Celestron ED80 + Televue .8 reducer (@F6)
Montagem – EQ6
Canon EOS 450D (Baader mod)
Cortesia: Ken Mackintosh
M17 – Nebulosa Omega – Cortesia: Lalo Guzmán
M83 – Galáxia do Cata-Vento do Sul – Cortesia: Lalo Guzmán
Supernova SN 2010 GE – Cortesia: Joseph Brimacombe
M31 – Cortesia: Torben Bjørn Hansen
Triângulo da Via Láctea de Verão – Cortesia: Aaron Top
M8 – Cortesia: Deano NZL
Explosão de Raios-Gamma Cega Satélite da NASA
Uma explosão nas profundezas do universo foi tão brilhante que por um instante segou um satélite desenvolvido para identificar tais fenômenos, revelaram os cientistas espaciais. O Observatório Orbital Swift da NASA foi atingido por um raio luminoso de uma misteriosa erupção, chamada de explosão de raios-gamma, o fato aconteceu na verdade a uma distância de cinco bilhões de anos-luz da Terra.
Isso significa que a explosão – que os astrônomos acreditam ter sido causada pelo colapso de uma estrela para formar um buraco negro – ocorreu antes da formação do Sol e dos planetas.
A luz dessa explosão, chamada de GRB 100621A, finalmente alcançou a Terra em 21 de Junho de 2010 após viajar metade do universo. Ela atingiu o Swift que observa o céu com olhos sensíveis aos raios-X.
Observar explosões de raios-gamma é um dos principais objetivos do satélite mas ele não foi construído para suportar explosões muito brilhantes. o Dr. Phil Evans, do Departamento de Espaço da Universidade de Leicester disse: “A explosão foi tão brilhante quando aconteceu que o programa de análise de dados desligou. Isso quer dizer que muito fótons atingiram o detetor a cada segundo de modo que foi impossível contá-los na velocidade necessária”.
“É como se fossemos usar um medidor de água e um balde para medir a taxa de fluxo de uma tsunami. Essa explosão é para ser registrada pelos livros”.
O Dr. Evans admite que os astrônomos não tinham idéia do que havia acontecido em um primeiro instante. Ele retornou de um acampamento no feriado em 29 de Junho e viu que o software do Swift havia registrado automaticamente o final do BRB 100621A, mas não existiam registros aparentes do início da explosão. Então ele concluiu que os detetores do Swift ficaram temporariamente cegos.
O Dr. Evans e seus colegas calcularam que a distante explosão tinha sido 140 vezes mais brilhante do que a fonte de raios-X mais brilhante existente, uma estrela de nêutrons 500000 vezes mais próximo da Terra.
O professor David Burrows da Penn State University, que lidera a equipe de cientistas do Telescópio de Raios-X Swift, disse: “Essa explosão de raios-gamma é de longe a fonte de luz mais brilhante já vista no comprimento de onda de raios-X em distâncias cosmológicas”.
Neil Gehrels, da equipe do Swift do Goddard Space Flight Cnetre da NASA, disse: “A intensidade desses raios-X foi inesperada e sem precedentes. Quando já imaginávamos ter visto tudo sobre explosões de raios-gamma, essa explosão vem desafiar nossas premissas sobre como quão poderosas essas explosões de raios-X podem ser”.
Em 2009, o Swift detectou uma explosão de raios-gamma ocorrida a 13 bilhões de anos-luz de distância colocando sua fonte próximo da borda do universo. Essa explosão brilhante foi relatada em Março de 2008.
Fonte:
O Fim da Era dos Ônibus Espaciais se Aproxima
O último tanque externo de um ônibus espacial que será utilizado chega de barco ao Centro Espacial Kenedy. É uma era que está chegando ao fim.
Cientistas Medem Mudanças na Profundidade de Lagos em Titã
Na Terra, o nível dos lagos aumenta e diminui de acordo com a estação do ano e com as mudanças climáticas de grande escala, como precipitação, evaporação chuva adicionando e removendo líquido do reservatório. Agora, pela primeira vez, os cientistas encontraram fortes evidências que o mesmo processo de mudanças nos níveis dos lagos também acontece no maior satélite de Saturno, Titã – o único lugar no sistema solar além da Terra que aparentemente possui um ciclo hidrológico com líquido na superfície.
Usando dados coletados pela sonda da NASA Cassini por mais de quatro anos, os pesquisadores – liderados por Alexander G. Hayes do Instituto de Tecnologia da Califórnia (CALTECH) e Oded Aharonson, professor associado de ciência planetária no CALTECH – obtiveram duas linhas separadas de evidências mostrando a queda de 1 metro por ano no nível dos lagos no hemisfério sul de Titã. A diminuição é o resultado da evaporação sazonal do metano em estado líquido dos lagos, que devido às frias temperaturas de Titã (menos 300 graus Fahrenheit nos pólos) os lagos são compostos na sua maior parte por metano líquido, etano e propano.
“Isso é realmente excitante pois nesse distante objeto, nós somos capazes de ver essa diminuição em escala métrica na profundidade do lago”, disse Hayes. “Nós não imaginávamos que a Cassini seria capaz de ver essas coisas”.
Um dos lagos – Ontario Lacus (nome em homenagem ao Lago Ontario da Terra devido a semelhança em tamanho) – é o maior lago do hemisfério sul e foi o primeiro lago a ser observado no satélite. Em artigo submetido ao jornal especializado ICARUS, Hayes, Aharonson e seus colegas relataram que a linha de costa do Lago Ontario recuou 10 quilômetros de Junho de 2005 até Julho de 2009, um período de tempo que representa a metade entre o verão e o outono no hemisfério sul de Titã. (Um ano em Titã eqüivale a 29.5 anos na Terra).
O Lago Ontario e outros lagos do hemisfério do sul foram analisados usando o instrumento chamado Synthetic Aperture Radar (SAR) que registra imagens a bordo da Cassini. Em dados de radar feições suaves – como lagos – aparecem como áreas negras, enquanto que feições mais grosseiras – como cinturão de montanhas – aparecem brilhante. A intensidade do sinal recebido pelo radar de volta fornece informações sobre a composição a suavidade além de feições na superfície. Em adição aos dados do SAR, a altimetria de radar – que mede o tempo gasto por um pulso para refletir na superfície do planeta e retornar à sonda – foi coletado através de uma linha transversal que cruza o Lago Ontario em Dezembro de 2008.
“A combinação de medidas do SAR e de altimetria através de uma seção transversal no lago fornecem informações sobre as propriedade de absorção do líquido e comprova com isso que os líquidos são relativamente hidrocarbonetos puros feitos de metano e etano “, disse Aharonson.
“O líquido não é altamente atenuado”, explica Hayes, “o que significa que que ele é claro para a energia do radar – isto é, transparente como líquido e gás natural”. Devido a isso o radar pode ver através do líquido nos lagos de Titã até uma profundidade de alguns metros. “Então o sinal do radar atinge o solo e retorna a nave”, diz ele. “Ou se o lago é mais profundo do que alguns metros, o sinal do radar é completamente absorvido, produzindo uma assinatura negra”.
Uma vez que as propriedade ópticas são bem conhecidas, os pesquisadores puderam usar os dados do radar para ver o que se esconde abaixo do líquido – no mínimo, até uma profundidade onde o sinal é completamente atenuado. “A distância máxima do que você pode ver é determinada pela inclinação local do assoalho do lago, ou seja, pela batimetria”, diz Hayes. “Isso nos dá a habilidade de ter as mudanças em dados de sinais do radar e então converter tudo para profundidade”, e então calcular a inclinação do talude do lago em toda a sua volta.
“Nós estamos aptos a determinar a batimetria do lago até uma profundidade de 8 metros”, diz ele. O lago é mais raso e mais suavemente inclinado ao longo da sua borda sul, em áreas onde acontece a acumulação de sedimentos. Ao longo da costa leste a inclinação do lago é um pouco mais acentuada. “Isso é o que chamamos de cabeça de praia”, diz Hayes. A inclinação é muito acentuada na borda norte do lago, onde ele entra em contato com uma cadeia de montanhas.
“As mudanças na inclinação estão consistentes com a geologia ao redor do lago”, disse Hayes. As medidas de batimetria e suas correlações geológicas são discutidas em um artigo separado, feito por Hayes, Aharonson e seus colegas que já foi aceito para publicação na revista Journal of Geophysical Research (JGR).
Os pesquisadores compararam as imagens do lago obtida em intervalos de quatro anos e descobriram que o Lago Ontario está encolhendo. “A extensão que o lago tem recuado está relacionada com a inclinação – isto é, onde o lago é raso, o líquido terá recuado mais”, diz Hayes. “Isso nos permite deduzir a altura vertical pela qual a profundidade do lago tem afundado que gira em torno de 1 metro por ano”.
Os pesquisadores também analisaram a evaporação do metano dos lagos comparando as assinaturas de radar desses lagos com as medidas feitas em Dezembro de 2007 e com dados de Maio de 2009. Nesse período, a “escuridão aparente” dos lagos – indicando a presença de um líquido que atenua o sinal do radar – diminuiu ou desapareceu inteiramente o que significa que o nível do líquido tem reduzido. Os pesquisadores foram capazes de calcular a descida do lago em profundidade e chegaram ao mesmo valor de 1 metro por ano de perda de líquido, lembra Aharonson.
Os lagos localizados no hemisfério norte de Titã - que está agora entrando na primavera – também foram cobertos múltiplas vezes pelos instrumentos, mas nenhuma mudança foi detectada de forma conclusiva.
Isso não significa que eles não sofram alterações. “Nós esperamos que isso irá acontecer, mas nós não sabemos como isso será manifestado nos dados já que os lagos do hemisfério norte são bem mais profundos. Nós iremos continuar observando esse efeito com imagens futuras de radar, para distinguir as variações sazonais das variações climáticas de longo período”. Diz Aharonson.
Fonte:
