O Lugar mais frio do Universo

A Nebulosa do Bumerangue revelando sua verdadeira forma, com ALMA 

(Foto: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF, NASA/Hubble, Raghvendra Sahai)

Com Outubro acabando e o verão se aproximando lentamente por aqui, e o inverno lá no hemisfério norte as árvores começam a perder as suas folhas e a temperatura cai devagar. Lembra quando nevou em Curitiba? Você acha que estava frio?

Acho que você não conhece o frio.

Em uma positivamente  frígida temperatura de 1K (-272 graus Celsius) a Nebulosa do Bumerangue na constelação Centaurus é oficialmente o lugar mais frio conhecido do universo. É até mesmo mais fria do que a temperatura ambiente do espaço!

Usando o Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) no Chile, astrônomos conseguiram captar um melhor visual dessa nuvem congelante de gás e poeira para aprenderem mais sobre suas propriedades frígidas.

A Nebulosa do Bumerangue já foi fotografada antes por ambos telescópios terrestre e o telescópio espacial Hubble, e aparece em uma luz visível na forma de uma 'gravata borboleta' (ou dois bumerangues sobrepostos opostamente). Mas novas observações usando as altas capacidades de resolução de ALMA revelaram sua verdadeira forma.

"O que parecia como uma forma de arco duplo ou um 'bumerangue', vindo de telescópios terrestres, é na realidade um estrutura muito maior que está se expandindo rapidamente no espaço" disse Raghvendra Sahai, um pesquisador e principal cientista do laboratório de propulsão a jato da NASA e autor de um trabalho publicado na Astrophysical Journal.

Um estreito cinturão de partículas de poeira também foi encontrado - graças a ALMA - ao redor da estrela dentro da nebulosa, que impede que alguns comprimentos de onda luminosa atravessem e criem a forma da 'gravata borboleta' vista em imagens visíveis anteriores.

Imagem do Hubble da Nebulosa do
Bumerangue tirada em 1998.
(Foto: NASA/ESA)

Então, por quê essa nebulosa é tão incrivelmente fria? Ela na realidade está esfriando a si mesma enquanto cresce, astrônomos descobriram.

Com a estrela, semelhante ao Sol,  no centro se aproxima de seu fim isso expande a nebulosa com rápida liberação de gás. Esta expansão cria um efeito refrigerador - semelhante a como o gás expansivo no freezer ajuda a prevenir seu sorvete de derreter.

O gás nessa nebulosa está viajando muito mais rápido do que qualquer outra coisa na sua geladeira no entanto. - 500.000Km/h.

Com 1 Kelvin, a Nebulosa do Bumerangue é até mais fria do que os lugares mais frios conhecidos do nosso sistema solar: as permanentes-sombrias crateras no pólo sul da Lua que nunca recebem luz solar. Até aqueles 'bolsos de trevas' tem uma agradável temperatura de 33 Kelvin. (apenas para comparação, água congela em 273.15K).

Pelo assunto em questão, até no meio do espaço intergalático onde há o 'nada' continua sendo mais quente - o microondas cósmico de fundo 'brilha' em uma constante de 2.8K.

A nova pesquisa também mostra que a bordas da nebulosa estão aquecendo conforme a expansão do gás diminui -  mesmo assim ela ainda continua um pouquinho mais fria que o MCF.

"Isso é importante para o entendimento de como as estrelas morrem e transformar-se nebulosas planetárias" afirma Sahai. "Usando Alma, nós estamos quase que literalmente e figurativamente capazes de lançar uma nova luz nos 'suspiros de morte' de uma estrela semelhante ao Sol."

A Nebulosa do Bumerangue está localizada a 5.000 anos-luz da Terra dentro de nossa galáxia Via Láctea. 

Água encontrada em asteroide indica existência de exoplanetas habitáveis.

Astrônomos anunciaram a descoberta da primeira evidência de água em um corpo celeste rochoso vindo de fora do Sistema Solar. 

Impressão artística mostra asteroide rico em pedras e água sendo despedaçado pela forte gravidade da estrela anã branca GD 61: essa é a primeira vez que água é encontrada além do Sistema Solar. Foto: Mark A. Garlick, space-art.co.uk, Universidade de Warwick e Universidade de Cambridge / Divulgação

Através dos destroços de um asteroide que orbitava uma estrela exaurida – ou anã branca –, os cientistas determinaram que a estrela GD 61 e seu sistema planetário, localizado a aproximadamente 150 anos-luz do nosso planeta e em seus últimos momentos de vida, têm o potencial de abrigar exoplanetas semelhantes à Terra. 

Essa é a primeira vez que tanto água quanto uma superfície rochosa – dois aspectos considerados fundamentais para a existência de planetas habitáveis e, portanto, vida – foram encontrados juntos além do nosso sistema solar. 

A Terra é essencialmente um planeta "seco", com apenas 0.02% de sua massa contendo água de superfície, o que significa que oceanos surgiram depois que o planeta tinha se formado: provavelmente quando asteroides cheios de água vindos do Sistema Solar colidiram contra o nosso planeta. Pesquisadores das universidades de Cambridge e Warwick que publicaram o estudo na revista Science acreditam que o mesmo "sistema de entrega" de água possa ter ocorrido no distante sistema solar dessa estrela. 

Evidências obtidas com base em análises do telescópio espacial Hubble e do observatório astronômico Keck, no Havaí, sugerem que esse sistema continha um tipo similar de asteroide rico em água – o mesmo que teria trazido o elemento pela primeira vez à Terra. O corpo celeste analisado é composto por 26% de água em sua massa, quantidade bastante parecida à de Ceres, outrora considerado o maior asteroide do Sistema Solar e hoje um planeta anão. Ambos têm muita mais água em sua composição do que a Terra. 

"A descoberta de água em um grande asteroide significa que a 'pedra fundamental' de planetas habitáveis existiu – e talvez ainda exista – no sistema da GD 61, e provavelmente também ao redor de um número significativo de estrelas similares", afirmou Jay Farihi, do Instituto de Astronomia de Cambridge, um dos autores da pesquisa. 

Os astrônomos descrevem a descoberta como "um olhar para o nosso futuro" já que, daqui a seis bilhões de anos, talvez, astrônomos de outros planetas estudando os destroços ao redor do Sol – então extinto, sem hidrogênio – poderão chegar à mesma conclusão: que os planetas terrestres uma vez orbitaram a nossa estrela-mãe. 

Fonte: Terra

Há mais planetas que estrelas na Via Láctea

Planetas são a regra, não a exceção

Uma equipe internacional de astrônomos utilizou a técnica de microlente gravitacional para determinar quão comuns são os planetas na Via Láctea.

Após uma busca que durou seis anos, com a observação de milhões de estrelas, a equipe concluiu que os planetas em torno de estrelas são a regra e não a exceção.

Durante os últimos 16 anos, os astrônomos detectaram mais de 700 exoplanetas confirmados - o telescópio espacial Kepler já possui milhares de "candidatos a exoplanetas", que ainda precisam ser confirmados.

Alguns desses planetas extrassolares já começam a ser estudados em profundidade: em 2010, os astrônomos conseguiram pela primeira vez captar a luz direta de um exoplaneta e analisar a atmosfera de uma super-Terra.

Embora o estudo das propriedades dos exoplanetas individuais seja extremamente importante, uma questão básica ainda permanecia: quão comuns são os planetas na Via Láctea?

Microlentes gravitacionais

A maioria dos exoplanetas conhecidos foram encontrados ou pelo efeito gravitacional que exercem sobre a sua estrela hospedeira ou quando de sua passagem em frente do seu sol, o que diminuindo ligeiramente o brilho da estrela.

Ambas as técnicas são muito mais sensíveis a planetas que ou são de grande massa ou se encontram próximo das suas estrelas. Por consequência, muitos planetas não podem ser encontrados por estes métodos de detecção.

Uma equipe internacional de astrônomos procurou exoplanetas utilizando um método totalmente diferente - as microlentes gravitacionais - que permite detectar planetas num grande intervalo de massas e também os que se encontram muito mais afastados das suas estrelas.

"Durante seis anos procuramos evidências de exoplanetas a partir de observações de microlentes. Curiosamente, os dados mostram que os planetas são mais comuns na nossa Galáxia do que as estrelas. Descobrimos também que os planetas mais leves, tais como super-Terras ou Netunos frios, são mais comuns do que os planetas mais pesados," afirma Arnaud Cassan, do Instituto de Astrofísica de Paris.

Os astrônomos utilizaram observações nas quais os exoplanetas são detectados pelo modo como o campo gravitacional das suas estrelas hospedeiras, combinado com o de possíveis planetas, atua como uma lente, ampliando a luz de uma estrela ao fundo.

Se a estrela que atua como uma lente tem um planeta em órbita, esse planeta pode contribuir de forma detectável para o efeito de brilho provocado na estrela de fundo.

A maior parte das observações desta pesquisa utilizou um telescópio dinamarquês instalado no observatório La Silla, no Chile, coordenado pelo Observatório Europeu do Sul. [Imagem: ESO/Z. Bardon]

Exoplanetas encontrados

As microlentes gravitacionais são uma ferramenta com potencial de conseguirem detectar exoplanetas que não poderiam ser descobertos de outro modo. No entanto, é necessário o alinhamento, bastante raro, entre a estrela de fundo e a estrela que atua como lente para que possamos observar este evento.

E, para descobrir um planeta, é preciso ainda que a órbita do planeta se encontre igualmente alinhada com a das estrelas, o que é ainda mais raro.

Embora encontrar um planeta por meio de microlente esteja longe de ser uma tarefa fácil, nos seis anos de procura, três exoplanetas foram efetivamente detectados: uma super-Terra e dois planetas com massas comparáveis à de Netuno e à de Júpiter.

Uma super-Terra tem uma massa entre duas a dez vezes a da Terra. Até agora foram publicados um total de 12 planetas detectados pela técnica de microlente, utilizando diversas estratégias observacionais.

Em termos de microlente gravitacional este é um resultado excepcional.

Ao detectar três planetas, ou os astrônomos tiveram imensa sorte e acertaram em cheio, apesar da baixa probabilidade, ou os planetas são tão abundantes na Via Láctea que este resultado era praticamente inevitável.

Mais planetas do que estrelas

Os astrônomos combinaram seguidamente a informação sobre os três exoplanetas detectados com sete detecções anteriores e com um enorme número de não-detecções durante os seis anos do trabalho.

A conclusão foi que uma em cada seis estrelas estudadas possui um planeta com massa semelhante à de Júpiter, metade têm planetas com a massa de Netuno e dois terços têm super-Terras.

O rastreio era muito sensível a planetas situados entre 75 milhões de quilômetros e 1,5 bilhões de quilômetros de distância às suas estrelas (no Sistema Solar estes valores correspondem a todos os planetas entre Vênus e Saturno) e com massas que vão desde cinco massas terrestres até dez massas de Júpiter.

A combinação destes resultados sugere que o número médio de planetas em torno de uma estrela seja maior que um. Ou seja, os planetas serão a regra e não a exceção.

"Anteriormente pensava-se que a Terra seria única na nossa Galáxia. Mas agora parece que literalmente bilhões de planetas com massas semelhantes à da Terra orbitam estrelas da Via Láctea," conclui Daniel Kubas, co-autor do artigo científico.