EVENTOS PERMANENTES.

Vídeos

 

A campanha Pálido Ponto Vermelho revela um mundo com a massa da Terra em órbita de Proxima Centauri.

A estrela anã vermelha Proxima Centauri situa-se a pouco mais de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo assim a estrela mais próxima da Terra depois do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação do Centauro, é muito fraca para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido como Alfa Centauri AB.

Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorada por outros telescópios em todo o mundo [1]. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho, durante a qual uma equipe de astrônomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria causada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse [2].

Uma vez que este é um tópico que gera muito interesse entre o público, de meados de janeiro a abril de 2016 o progresso da campanha foi compartilhado publicamente no website Pálido Ponto Vermelho e nas redes sociais. Relatórios regulares foram acompanhados por diversos artigos de divulgação escritos por especialistas de todo o mundo.

Guillem Anglada contextualiza esta busca única: “Os primeiros indícios da existência de um possível planeta em torno de Proxima Centauri foram observados em 2013, no entanto a detecção não foi convincente. Desde essa época que temos trabalhado arduamente de modo a obter mais observações a partir do solo com a ajuda do ESO e outras instituições. Preparamos a campanha Pálido Ponto Vermelho por cerca de dois anos.”

Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas nos observatórios do ESO e outros, revelaram o sinal claro de um resultado verdadeiramente excitante. Em determinadas épocas, Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora — a velocidade normal de caminhada de um ser humano — e em outras se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidadosa dos minúsculos desvios Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km de Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol [3].

Guillem Anglada comenta a excitação dos últimos meses: “Verifiquei a consistência do sinal todos os dias durante as 60 noites da campanha Pálido Ponto Vermelho. Os primeiros 10 eram muito promissores, os primeiros 20 eram consistentes com as expectativas e a partir de 30 dias o resultado era praticamente definitivo, por isso começamos a escrever um artigo!”

As anãs vermelhas como Proxima Centauri são estrelas ativas, podendo por isso apresentar variações que reproduzem a presença de um planeta. Para excluir esta possibilidade, a equipe monitorou também de forma cuidadosa a variação do brilho da estrela durante a campanha, com o auxílio do telescópio ASH2, instalado no Observatório de Explorações Celestes de San Pedro de Atacama, no Chile, e da rede de telescópios do Observatório Las Cumbres. Os dados de velocidade radial obtidos nas épocas em que a estrela sofria erupções foram excluídos da análise final.

Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito menos brilhante que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, tendo uma temperatura superficial estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições em sua superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios X da estrela — que são muito mais intensas que as sentidas na Terra vindas do Sol [4].

Dois artigos científicos adicionais discutem a habitabilidade de Proxima b e seu clima. Estes artigos concluem que no momento a existência de água líquida na superfície deste planeta não pode ser descartada. Sendo assim, a água poderia estar presente apenas nas regiões mais iluminadas pela luz de sua estrela, que podem estar no hemisfério do planeta virado para estrela (no caso de rotação síncrona) ou na faixa tropical (no caso de uma ressonância orbital 3:2). A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela estrela e a história de formação do planeta tornam seu clima bastante diferente do terrestre, e é improvável que Proxima b experimente estações do ano.

Esta descoberta marca o início de observações extensas subsequentes, tanto obtidas com os instrumentos atuais [5], como com a nova geração de telescópios gigantes tais como o European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b será o alvo principal para se procurar evidências de vida em outros locais do Universo. Aliás, o sistema de Alfa Centauri é também o alvo da primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar, o projeto StarShot.

Guillem Anglada conclui: “Muitos exoplanetas já foram descobertos muitos outros ainda o serão, no entanto a procura do mais próximo potencial planeta análogo à Terra e a sua subsequente descoberta constituíram na realidade uma experiência para toda a vida para toda a equipe. A história e esforços de muitas pessoas convergiram nesta descoberta. Este resultado é por isso também um tributo a todos eles. A procura de vida em Proxima b é o passo seguinte…”

Notas:

[1] Além dos dados obtidos na recente campanha Pálido Ponto Vermelho, o artigo incorpora ainda contribuições de cientistas que observam Proxima Centauri há muitos anos. Nestes incluem-se membros do programa original anãs M UVES/ESO (Martin Kürster e Michael Endl) e pioneiros na busca de exoplanetas como R. Paul Butler. Foram também incluídas observações públicas obtidas durante muitos anos pela equipe HARPS/Genebra.

[2] O nome Pálido Ponto Vermelho reflete a famosa referência de Carl Sagan à Terra como Pálido Ponto Azul. Como Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha, banhará o seu planeta com um brilho vermelho pálido.

[3] A detecção divulgada hoje já é tecnicamente possível há 10 anos. De fato, sinais com amplitudes menores já foram detectados anteriormente. No entanto, as estrelas não são bolas de gás lisas e a Proxima Centauri é uma estrela ativa. A detecção robusta de Proxima b apenas foi possível após se atingir um conhecimento detalhado de como a estrela varia em escalas de tempo de minutos a décadas e monitorar o seu brilho com telescópios fotométricos.

[4] A possibilidade deste tipo de planeta ter água e vida do tipo da Terra é assunto de debate intenso, mas essencialmente teórico. As principais preocupações contra a presença de vida estão relacionadas com a proximidade da estrela. Por exemplo, forças gravitacionais manterão muito provavelmente o mesmo lado do planeta em luz perpétua, enquanto o outro lado se manterá em noite perpétua. A atmosfera do planeta pode também estar evaporando lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios X muito fortes, principalmente durante o primeiro bilhão de anos de vida da estrela. No entanto, nenhum destes argumentos é determinante, não se podendo tirar nenhuma conclusão sem evidências observacionais diretas e caracterização da atmosfera do planeta. Considerações semelhantes aplicam-se igualmente aos planetas recentemente descobertos em torno de TRAPPIST-1.

[5] Alguns dos métodos para estudar a atmosfera de um planeta dependem desse planeta passar em frente da sua estrela e a luz estelar passar através da atmosfera no seu percurso até à Terra. Atualmente não temos evidências de que Proxima b transite em frente ao disco da sua estrela progenitora e as hipóteses disso acontecer parecem pequenas, no entanto estão em progresso mais observações para verificar esta possibilidade.

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso1629/ Em: 24 de Agosto de 2016

Referência: eso1629pt-br — Nota de imprensa científica.

Elaboração: Max Bilck

Materiais complementares:

VÍDEO: ESOcast 87: Resultados do Pálido Ponto Vermelho

Nenhum espectador vai querer perder este episódio do ESOcast, onde falamos sobre o resultado da procura de um planeta em torno da estrela mais próxima do Sistema Solar.

A campanha Pálido Ponto Vermelho tinha como objetivo encontrar um planeta em órbita da nossa vizinha estelar mais próxima, a Proxima Centauri. Incrivelmente, a campanha foi um sucesso e a equipe de pesquisadores descobriu efetivamente um planeta, Proxima b, que para tornar as coisas ainda mais interessantes se situa na zona de habitabilidade da sua estrela hospedeira. O recentemente descoberto Proxima b é sem dúvida o candidato mais próximo de nós que poderá abrigar vida alienígena.

Neste ESOcast explicamos de modo detalhado os resultados deste trabalho pioneiro, dando especial destaque aos seguintes pontos:

• O extenso processo de verificação realizado pela equipe de modo a garantir um resultado preciso.

• Os fatores a favor e contra a possibilidade da existência de vida em Proxima b.

• A natureza de uma “zona habitável” em torno de uma estrela.

A descoberta de Proxima b trata-se de um resultado científico importante, o que torna este ESOcast muito interessante para aqueles que sentem curiosidade relativamente a uma das questões astronômicas mais intrigantes — “Estaremos sozinhos?”

Crédito: ESO.

VÍDEO: Voo pelo sistema de Proxima Centauri.

Este vídeo leva o espectador desde a Terra até à estrela mais próxima, Proxima Centauri. Aqui podemos ver o planeta Proxima b, que orbita a sua estrela anã vermelha a cada 11,2 dias. Este planeta situa-se na zona de habitabilidade da estrela, o que significa que pode ter água líquida em sua superfície.

Crédito: PHL @ UPR Arecibo, ESO. Music by Lyford Rome

Proxima Centauri e o seu planeta comparados ao Sistema Solar.

Este gráfico compara a órbita do planeta em torno de Proxima Centauri — Proxima b — com a mesma região no Sistema Solar. Proxima Centauri é menor e mais fria que o Sol e o seu planeta orbita muito mais próximo da estrela do que Mercúrio orbita o Sol. O resultado é que o planeta se situa bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, local onde água líquida pode existir na superfície do planeta.

Crédito: ESO/M. Kornmesser/G.   Coleman

Localização de Proxima Centauri no céu austral.

Esta imagem combina uma vista do céu austral sobre o telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado no Observatório de La Silla, no Chile, com imagens das estrelas Proxima Centauri (embaixo à direita) e da estrela dupla Alfa Centauri AB (embaixo à esquerda) obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Proxima Centauri é a estrela mais próxima do Sistema Solar e possui em sua órbita o planeta Proxima b, o qual foi descoberto com o auxílio do instrumento HARPS montado no telescópio de 3,6 metros do ESO.

Crédito: Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zamani

 Proxima Centauri na constelação austral do Centauro.

 

Este mapa mostra a enorme constelação austral do Centauro, onde estão assinaladas a maioria das estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. A localização da estrela mais próxima do Sistema Solar, Proxima Centauri, está marcada com um círculo vermelho. Esta estrela é muito fraca para poder ser observada a olho nu, no entanto pode ser encontrada com o auxílio de um pequeno telescópio.

Crédito: ESO/IAU and Sky & Telescope

Pálido Ponto Vermelho

Ctrl + cursor sobre as palavras azuis abrem um novo link explicativo (hiperlink).

A campanha Pálido Ponto Vermelho é uma busca internacional por um exoplaneta do tipo terrestre em órbita da estrela mais próxima de nós, Proxima Centauri. O projeto fará uso do instrumento HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório de La Silla, assim como do Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT) e do Burst Optical Observer and Transient Exploring System (BOOTES).

Será uma das poucas campanhas de divulgação científica que permitirá ao público assistir ao processo científico de obtenção de dados em observatórios modernos. O público terá a oportunidade de ver como é que diferentes equipes de astrônomos com diferentes especialidades trabalham em conjunto para coletar, analisar e interpretar dados que podem, ou não, confirmar a presença de um planeta do tipo da Terra em órbita da nossa estrela vizinha mais próxima. A campanha de divulgação científica consistirá em posts em blogs e atualizações na rede sociai Twitter na conta do Pálido Ponto Vermelho, usando a hashtag #PaleRedDot. Para mais informações consulte o website do Pálido Ponto Vermelho: http://www.palereddot.org

Crédito: ESO/Pale Red Do

 

O premiado “Terra Dinâmica” explora os trabalhos internos do sistema climático da Terra. Com visualizações baseadas em dados de monitoramento de satélites e simulações avançadas de supercomputadores, essa produção de ponta segue uma trilha de energia que flui do sol para os sistemas interligados que formam nosso clima: a atmosfera, os oceanos e a biosfera. Espectadores irão passear ao longo do oceanos e correntes de vento, mergulhar no coração de um furacão monstruoso, ficar cara a cara com tubarões e baleias gigantes e voar para dentro de vulcões agitados. Áudio: Português/Brasil Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC.

“Nascimento do Planeta Terra” conta a louca história da origem do nosso planeta. Cientistas agora acreditam que nossa galáxia está cheia de sistemas solares, incluindo bilhões de planetas mais ou menos do tamanho do nosso. O filme emprega visualizações avançadas, movidas a dados e de qualidade cinematográfica para explorar algumas das maiores questões da ciência hoje: Como a Terra se tornou um planeta vivo em meio ao violento nascimento do nosso sistema solar? O que sua história nos diz sobre nossas chances de encontrar outros mundos que são parecidos com a Terra? Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Português de Portugal

Em uma expedição rotineira de busca de fósseis, a Patrulha Zula encontra evidências de que a malvada Deliria Delight tem viajado no tempo para o passado pré-histórico da Terra para, ilegalmente, despejar o lixo tóxico de sua empresa. Os Patrulheiros Zula devem encontrá-la e capturá-la. No processo, nossos heróis aprendem tudo sobre a formação e desenvolvimento da Terra, e as formas de vida que a chamam de lar. Áudio: Português/Portugal Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC.

Desde o lançamento do primeiro satélite artificial Sputnik, até os magníficos pousos lunares e voos espaciais de operação privada. Mergulhe e se maravilhe com esta reconstrução histórica mais precisa dos primeiros passos do Homem no espaço. Quem eram esses homens e mulheres que participaram desses esforços que desafiam a morte? Testemunhe seu ímpeto, sua paixão e sua perseverança para explorar, em Dawn of the Space Age. Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Português de Portugal

Desde o lançamento do primeiro satélite artificial Sputnik, até os magníficos pousos lunares e voos espaciais de operação privada. Mergulhe e se maravilhe com esta reconstrução histórica mais precisa dos primeiros passos do Homem no espaço. Quem eram esses homens e mulheres que participaram desses esforços que desafiam a morte? Testemunhe seu ímpeto, sua paixão e sua perseverança para explorar, em Dawn of the Space Age. Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Português de Portugal

Faça uma viagem de volta de 2.000 anos a Belém, enquanto buscamos descobrir uma explicação científica para a estrela que os homens sábios seguiram para encontrar o menino Jesus. Esta versão moderna da história do Natal certamente encantará e cativará o público de todas as idades. Cortesia: Evans & Sutherland ao Planetário da UFSC. Áudio: Espanhol

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro, uma equipe de astrônomos mediu diretamente, e pela primeira vez, ventos na atmosfera intermediária de Júpiter (imagem acima). Ao analisar o resultado da colisão de um cometa em 1994, os pesquisadores descobriram ventos muito fortes, com velocidades de até 1450 km/hora, perto dos polos de Júpiter, o que pode apontar para o que a equipe descreveu como um “monstro meteorológico único no nosso Sistema Solar”.

Júpiter é famoso pelas suas distintas faixas vermelhas e brancas: nuvens rodopiantes de gás em movimento que os astrônomos tradicionalmente usam para rastrear os ventos na baixa atmosfera de Júpiter. Os cientistas observam também brilhos intensos, as chamadas auroras, perto dos polos do planeta gigante, que parecem estar associadas a ventos fortes na atmosfera superior. No entanto, até agora, os pesquisadores nunca foram capazes de medir diretamente os padrões do vento entre essas duas camadas atmosféricas, i.e., na estratosfera.

Medir a velocidade do vento na estratosfera de Júpiter usando as técnicas normais de rastreamento de nuvens é impossível devido à ausência de nuvens nesta parte da atmosfera. No entanto, com a ajuda do cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com o gigante gasoso de forma espetacular em 1994, os astrônomos tiveram a oportunidade de fazer estas medições utilizando uma técnica alternativa. O impacto deste cometa no planeta deu origem a novas moléculas na estratosfera de Júpiter, onde elas têm se movido com os ventos desde então.

Uma equipe de astrônomos, liderada por Thibault Cavalié do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, na França, seguiu uma dessas moléculas — cianeto de hidrogênio (HCN) — para medir diretamente “jatos” estratosféricos em Júpiter. Os cientistas usam a palavra “jato” para se referirem a faixas estreitas de ventos na atmosfera, tal como as correntes de jato na Terra.

“O resultado mais espetacular que obtivemos foi a detecção de jatos muito fortes, com velocidades de até 400 metros por segundo, localizados por baixo das auroras, perto dos polos”, diz Cavalié. Estas velocidades dos ventos, equivalentes a cerca de 1450 km/hora, correspondem a mais de duas vezes as velocidades máximas de tempestade alcançadas na Grande Mancha Vermelha de Júpiter e mais de três vezes a velocidade do vento medida nos tornados mais fortes da Terra.

“Esta nossa detecção indica que estes jatos podem se comportar como um vórtice gigante com um diâmetro de até quatro vezes o tamanho da Terra e com cerca de 900 km de altura”, explica o coautor do trabalho Bilal Benmahi, também do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux. “Um vórtice deste tamanho pode bem ser um ‘monstro meteorológico’ único em nosso Sistema Solar”, acrescenta Cavalié.

Os astrônomos já sabiam da existência de ventos fortes perto dos polos de Júpiter, mas situados muito mais alto na atmosfera, a centenas de quilômetros acima da área de foco deste novo estudo, que é publicado hoje na revista Astronomy & Astrophysics. Estudos anteriores previam que estes ventos na atmosfera superior diminuiriam em velocidade e desapareceriam muito antes de chegar às profundidades correspondentes à estratosfera. No entanto, “os novos dados do ALMA nos dizem o contrário”, disse Cavalié, acrescentando que o fato de descobrir estes ventos estratosféricos fortes perto dos polos de Júpiter constituiu uma “verdadeira surpresa”.

A equipe utilizou 42 das 66 antenas de alta precisão do ALMA, localizadas no deserto do Atacama, no norte do Chile, para analisar as moléculas de cianeto de hidrogênio que se movem na estratosfera de Júpiter desde o impacto do cometa Shoemaker-Levy 9. Os dados do ALMA permitiram medir o desvio de Doppler — variações minúsculas na frequência da radiação emitida pelas moléculas — causado pelos ventos nesta região do planeta. “Ao medir estas variações, pudemos determinar a velocidade dos ventos, um pouco como podemos determinar a velocidade de um trem que passa pela variação na frequência do apito do trem”, explica o coautor do estudo Vincent Hue, um cientista planetário do Southwest Research Institute, nos EUA.

Além dos surpreendentes ventos polares, a equipe usou também o ALMA para confirmar a existência de fortes ventos estratosféricos em torno do equador do planeta ao medir diretamente, e também pela primeira vez, as suas velocidades. Os jatos descobertos nesta região do planeta têm velocidades médias de cerca de 600 quilômetros por hora.

As observações ALMA necessárias para seguir os ventos estratosféricos nos polos e no equador de Júpiter necessitaram de menos de 30 minutos em termos de tempo de telescópio. “Os altos níveis de detalhe que conseguimos atingir em tão pouco tempo demonstram bem o extraordinário poder do ALMA”, disse Thomas Greathouse, cientista no Southwest Research Institute e coautor do estudo. “Achei surpreendente obter a primeira medição direta destes ventos”.

“Estes resultados do ALMA abrem uma nova janela no estudo das regiões aurorais de Júpiter, algo inesperado a apenas alguns meses atrás”, disse Cavalié. “Esta descoberta preparou também o terreno para as medições, semelhantes mas mais extensas, que serão feitas pela missão JUICE e o seu instrumento de ondas submilimétricas”, acrescenta Greathouse, se referindo ao JUpiter ICy moons Explorer da Agência Espacial Europeia, que se espera que seja lançado no próximo ano.

O Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, que deverá ver a sua primeira luz durante a segunda metade desta década, irá também explorar Júpiter. O telescópio será capaz de fazer observações extremamente detalhadas das auroras do planeta, dando-nos uma visão mais aprofundada da atmosfera de Júpiter.

Publicado ESO: 18 de Março de 2021

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2104/

Elaboração: Max Bilck

Esta imagem mostra uma concepção artística dos ventos na estratosfera de Júpiter perto do polo sul do planeta, com as linhas azuis a representarem as velocidades dos ventos. Estas linhas estão sobrepostas a uma imagem real de Júpiter, obtida pela câmara JunoCam instalada a bordo da sonda espacial Juno da NASA.

As famosas faixas de nuvens de Júpiter estão localizadas na baixa atmosfera, onde os ventos foram medidos anteriormente. No entanto, detectar ventos logo acima desta camada atmosférica, na estratosfera, é muito mais difícil porque não existem nuvens nesta zona. Ao analisar os resultados da colisão de um cometa em 1994 e com o auxílio do ALMA, do qual o ESO é um parceiro, os pesquisadores conseguiram detectar ventos estratosféricos extremamente fortes, com velocidades de até 1450 km/h, perto dos polos de Júpiter.

Crédito: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Ventos estratosféricos muito fortes perto do polo sul de Júpiter (animação)

Este vídeo mostra uma animação artística dos ventos na estratosfera de Júpiter perto do polo sul do planeta, com as linhas azuis representando as velocidades dos ventos. Estas linhas estão sobrepostas a uma imagem real de Júpiter, obtida pela câmara JunoCam instalada a bordo da sonda espacial Juno da NASA.

As famosas faixas de nuvens de Júpiter estão localizadas na baixa atmosfera, onde os ventos foram medidos anteriormente. Mas rastrear os ventos logo acima desta camada atmosférica, na estratosfera, é muito mais difícil, pois não existem nuvens lá. Ao analisar as consequências de uma colisão de cometa na década de 1990 e usar o telescópio ALMA, do qual o ESO é parceiro, os pesquisadores conseguiram revelar ventos estratosféricos incrivelmente poderosos, com velocidades de até 1450 km/h, perto dos polos de Júpiter.

Crédito: ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

 

 

Com o auxílio do Very Large Telescópio (VLT) do ESO, os astrônomos descobriram a ausência de uma estrela instável massiva numa galáxia anã. Os cientistas acham que isso pode indicar que a estrela se tornou menos brilhante e parcialmente obscurecida por poeira. Uma explicação alternativa seria que a estrela colapsou em um buraco negro sem produzir uma supernova. “Se for verdade”, diz Andrew Allan, o líder da equipe e estudante de doutorado no Trinity College Dublin, na Irlanda, “esta pode ser a primeira detecção direta de uma tal estrela gigante terminando a sua vida deste modo.”

Entre 2001 e 2011, várias equipes de astrônomos estudaram uma misteriosa estrela massiva, localizada na galáxia anã Kinman, tendo as suas observações indicado que este objeto se encontrava num estado final de evolução. Allan e colaboradores na Irlanda, Chile e Estado Unidos, queriam saber mais sobre como é que estrelas muito massivas terminam as suas vidas e a estrela na galáxia anã Kinman parecia ser o alvo perfeito para este estudo. No entanto, em 2019, quando apontaram o VLT do ESO para a galáxia distante, não conseguiram encontrar a assinatura da estrela. “Em vez disso, e surpreendentemente, descobrimos que a estrela tinha desaparecido!” explica Allan, que liderou um estudo sobre esta estrela, publicado hoje na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Localizada a cerca de 75 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Aquário, a galáxia anã Kinman está muito longe para que os astrônomos possam observar estrelas individuais, no entanto podem ser detectadas as assinaturas de algumas delas. Entre 2001 e 2011, a radiação emitida pela galáxia mostrou de forma consistente evidências da existência de uma estrela ‘variável azul luminosa’ cerca de 2,5 milhões de vezes mais brilhante que o Sol. As estrelas deste tipo são instáveis, mostrando ocasionalmente variações drásticas no seu espectro e brilho. Apesar destas variações, as variáveis azuis luminosas apresentam traços específicos que os astrônomos conseguem identificar, mas estavam ausentes dos dados que a equipe coletou em 2019, deixando-os imaginando o que teria acontecido com a estrela. “Seria altamente incomum que uma estrela massiva deste tipo desaparecesse sem produzir uma explosão de supernova muito brilhante,” diz Allan.

Em agosto de 2019, o grupo observou a estrela com o instrumento ESPRESSO, utilizando os quatro telescópios de 8 metros do VLT simultaneamente. No entanto, não foram encontrados nenhuns dos sinais que apontavam anteriormente para a presença da estrela luminosa. Alguns meses mais tarde, o grupo utilizou o instrumento X-shooter, montado também no VLT, e mais uma vez não se observaram sinais alguns da estrela.

“É possível que tenhamos detectado uma das estrelas mais massivas do Universo local desaparecendo,” diz Jose Groh, um membro da equipe, também do Trinity College Dublin. “A nossa descoberta não teria sido possível sem o uso dos telescópios de 8 metros do ESO, os seus instrumentos poderosos e o acesso rápido que tivemos a estas infraestruturas graças ao recente acordo de adesão que a Irlanda assinou com o ESO.” A Irlanda tornou-se um Estado Membro do ESO em setembro de 2018.

A equipe analisou em seguida dados anteriores recolhidos com os instrumentos X-shooter e UVES, ambos montados no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, e também dados de outros telescópios. “A Infraestrutura do Arquivo Científico do ESO nos permitiu encontrar e usar dados do mesmo objeto obtidos em 2002 e 2009,” disse Andrea Mehner, astrônoma do ESO no Chile que participou no estudo. “A comparação dos espectros UVES de alta resolução de 2002 com as nossas observações de 2019 obtidas com o mais recente espectrógrafo de alta resolução, o ESPRESSO, foi especialmente reveladora, tanto do ponto de vista astronômico como do ponto de vista instrumental.”

Os dados mais antigos indicavam que a estrela na galáxia anã Kinman poderia estar passando por um forte período de explosão que, muito provavelmente, terminou algum tempo depois de 2011. As estrelas variáveis azuis luminosas tais como esta têm tendência para sofrer enormes erupções ao longo das suas vidas, fazendo com que a sua taxa de perda de massa e luminosidade aumentem drasticamente.

Baseando-se nas suas observações e modelos, os astrônomos sugeriram duas explicações para o desaparecimento da estrela e ausência de uma supernova, relacionadas com esta possível explosão. A explosão pode ter resultado na transformação da estrela variável azul luminosa numa estrela menos luminosa, que pode também estar parcialmente escondida por poeira. Alternativamente, a equipe diz que a estrela pode também ter colapsado em um buraco negro, sem produzir uma explosão de supernova. Este último evento seria, contudo, muito raro: o nosso conhecimento atual relativo ao final da vida das estrelas massivas indica que a maioria delas termine a sua vida sob a forma de supernovas.

Estudos futuros são necessários para confirmar o que aconteceu com essa estrela. O Extremely Large Telescope do ESO (ELT), planejado para começar a operar em 2025, será capaz de distinguir estrelas em galáxias distantes, como a galáxia anã Kinman, o que irá ajudar a resolver mistérios cósmicos como este.

Publicado ESO: 30 de Junho de 2020

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2010/

Elaboração: Max Bilck

Materiais complementares:

Imagem da galáxia anã Kinman, também chamada PHL 293B, obtida em 2011 com a Wide Field Camera 3 a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, antes do desaparecimento da estrela massiva.

Crédito: NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona)

Localização da galáxia anã Kinman na constelação de Aquário:

Este mapa mostra a localização da galáxia anã Kinman, onde a misteriosa estrela variável azul luminosa desapareceu. O mapa mostra a maioria das estrelas visíveis a olho nu sob boas condições de observação, onde o sistema propriamente dito está assinalado com um círculo vermelho.

Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

Concepção artística da estrela desaparecendo:

Esta animação mostra como é que a estrela variável azul luminosa da galáxia anã Kinman poderia ter sido antes do seu misterioso desaparecimento.

Crédito: ESO/L. Calçada

Aproximando-se da galáxia anã Kinman:

Este vídeo começa por mostrar uma visão em grande angular de uma região do céu na constelação de Aquário, aproximando-se em seguida da galáxia anã Kinman, onde uma misteriosa estrela variável azul luminosa desapareceu. O final do vídeo mostra uma concepção artística de como é que a estrela poderia ter sido antes do seu desaparecimento.

Crédito: ESO/L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org), NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona) Music: Konstantino Polizois

 

 

 

 

 

O Very Large Telescope do ESO capturou a primeira imagem de uma estrela jovem semelhante ao Sol acompanhada por dois exoplanetas gigantes. Imagens de sistemas com vários exoplanetas são extremamente raras e, até agora, os astrônomos nunca tinham observado de forma direta mais do que um planeta em órbita de uma estrela do tipo solar. As observações podem ajudar os astrônomos a entender como os planetas se formaram e evoluíram em torno de nosso próprio Sol.

Há cerca de dois meses, o ESO descobriu um sistema planetário se formando, revelado em uma nova e extraordinária imagem obtida pelo VLT. Agora, o mesmo telescópio, usando o mesmo instrumento, capturou a primeira imagem direta de um sistema planetário em torno de uma estrela como o nosso Sol, localizada a cerca de 300 anos-luz de distância e conhecida como TYC 8998-760-1.

“Esta descoberta pode ser comparada a tirar uma fotografia a um ambiente muito semelhante ao nosso Sistema Solar, mas numa fase muito inicial da sua evolução,” disse Alexander Bohn, estudante de doutorado da Universidade de Leiden, na Holanda, que liderou a nova pesquisa publicada hoje na revista The Astrophysical Journal Letters.

“Apesar dos astrônomos terem detectado de forma indireta milhares de planetas na nossa galáxia, apenas uma fração muito pequena destes objetos foi observados de forma direta,” explica o coautor do estudo Matthew Kenworthy, professor associado na Universidade de Leiden, acrescentando que “as observações diretas são importantes para a procura de ambientes que possam sustentar vida.” Imagens diretas de dois ou mais exoplanetas em órbita da mesma estrela são ainda mais raras; apenas dois destes sistemas foram observados de forma direta até agora, ambos em torno de estrelas marcadamente diferentes do nosso Sol. A nova imagem obtida com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO é a primeira imagem direta de mais de um exoplaneta em órbita de uma estrela do tipo solar. O VLT foi também o primeiro telescópio a observar diretamente um exoplaneta, quando capturou em 2004 um pontinho de luz em torno de uma anã marrom, um tipo de estrela “falhada”.

“A nossa equipe capturou a primeira imagem de dois companheiros gigantes gasosos que orbitam uma estrela jovem parecida com o Sol,” disse Maddalena Reggiani, pesquisadora de pós-doutorado na KU Leuven, Bélgica, que também participou do estudo. Os dois planetas podem ser vistos na nova imagem como dois pontos brilhantes de luz distantes da estrela-mãe, localizada no canto superior esquerdo da imagem (veja a imagem completa). Ao capturar imagens diferentes em momentos diferentes, a equipe conseguiu distinguir esses planetas das estrelas de fundo.

Os dois gigantes gasosos orbitam a sua estrela hospedeira a distâncias de 160 e cerca de 320 vezes a distância entre a Terra e o Sol, o que coloca estes planetas muito mais distantes da sua estrela do que Júpiter e Saturno, também eles gigantes gasosos, se encontram do Sol (situados a apenas 5 e 10 vezes a distância Terra-Sol, respetivamente). A equipe descobriu também que os dois exoplanetas são muito mais massivos do que os do nosso Sistema Solar; o planeta interior apresenta uma massa 14 vezes maior do que a massa de Júpiter e o planeta exterior, uma massa 6 vezes maior.

A equipe de Bohn obteve imagens deste sistema enquanto procurava planetas gigantes jovens em torno de estrelas semelhantes ao nosso Sol, mas mais jovens. A estrela TYC 8998-760-1 tem apenas 17 milhões de anos e está localizada na constelação da Mosca, no Hemisfério Celeste Sul. Bohn descreve esta estrela como sendo “uma versão muito jovem do nosso próprio Sol.”

A obtenção destas imagens foi possível graças ao elevado desempenho do instrumento SPHERE montado no VLT do ESO no deserto chileno do Atacama. O SPHERE bloqueia a luz brilhante da estrela com um aparelho chamado coronógrafo, o que faz com que consigamos observar os planetas que a orbitam, apesar destes serem muito mais tênues. Enquanto os planetas mais velhos, tais como os que existem no nosso Sistema Solar, são demasiados frios para poderem ser descobertos através desta técnica, os planetas mais jovens são mais quentes e por isso brilham mais intensamente na radiação infravermelha. Ao obter várias imagens ao longo de todo o ano passado, e também fazendo uso de dados mais antigos (até 2017), a equipe de pesquisa confirmou que os dois planetas fazem parte deste sistema estelar.

Mais observações do sistema, incluindo observações que serão realizadas com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, permitirão aos astrônomos testar se estes planetas se formaram nas suas posições atuais, longe da estrela, ou se migraram de outros lugares. O ELT ajudará também a investigar a interação entre dois planetas jovens no mesmo sistema. Bohn conclui: “A possibilidade de que futuros instrumentos, tais como os que estarão disponíveis no ELT, sejam capazes de detectar planetas com massas ainda menores em torno desta estrela, assinala um marco importante no estudo e compreensão de sistemas planetários múltiplos, com implicações potenciais na história do nosso próprio Sistema Solar.”

Publicação ESO: 22 de Julho de 2020

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2011/

Elaboração: Max Bilck

Materiais complementares:

Esta imagem, obtida com o instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO, mostra a estrela TYC 8998-760-1 acompanhada por dois exoplanetas gigantes, TYC 8998-760-1b e TYC 8998-760-1c. Esta é a primeira vez que os astrônomos observaram de forma direta mais do que um planeta em órbita de uma estrela semelhante ao Sol.

Os dois planetas podem ser vistos como dois pontos brilhantes no centro (TYC 8998-760-1b) e embaixo à direita (TYC 8998-760-1c), assinalados por setas. Outros pontos brilhantes, que são estrelas de fundo, também são visíveis na imagem. Ao obter diferentes imagens em momentos diferentes, a equipe conseguiu distinguir os planetas das estrelas de fundo.

A imagem foi capturada ao se bloquear a radiação emitida pela estrela jovem (no canto superior esquerdo) com um coronógrafo, permitindo assim detectar os planetas muito mais tênues que a orbitam. Os anéis brilhantes e escuros que vemos na imagem da estrela são artefatos ópticos, não sendo, por isso, reais.

Crédito: ESO/Bohn et al.

Localização do sistema TYC 8998-760-1 na constelação da Mosca

Este mapa mostra a localização do sistema TYC 8998-760-1 na constelação da Mosca, onde estão assinaladas a maioria das estrelas visíveis a olho nu sob boas condições de observação. O sistema propriamente dito encontra-se marcado com um círculo vermelho.

Crédito: ESO

Órbita dos dois exoplanetas em torno de TYC 8998-760-1 (animação)

O instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO capturou a primeira imagem de uma estrela jovem, semelhante ao Sol, acompanhada por dois exoplanetas gigantes, localizada a cerca de 300 anos-luz de distância da Terra. Esta animação mostra as órbitas dos dois exoplanetas, comparando-as com o tamanho da órbita de Plutão.

Crédito: ESO/L.Calçada/spaceengine.org

Viajando até TYC 8998-760-1

O instrumento SPHERE montado no Very Large Telescope do ESO capturou a primeira imagem de uma estrela jovem, semelhante ao Sol, acompanhada por dois exoplanetas gigantes, localizada a cerca de 300 anos-luz de distância da Terra. Este vídeo nos leva em uma viagem até este sistema.

Crédito: ESO/L.Calçada/spaceengine.org