MARAVILHA DO UNIVERSO

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Contemple a Maravilha do Universo

quinta-feira, 30 de março de 2017

SUPERNOVAS EXPLOSÕES DE SUPERNOVAS E REMANESCENTES

Nascimento de uma Estrela de Nêutrons e Restante de Supernova

A cada 50 anos ou assim, uma estrela maciça em nossa galáxia sopra-se para além de uma explosão de supernova. Supernovas são um dos eventos mais violentos do universo, e a força da explosão gera um clarão de radiação, bem como ondas de choque análogo aos choques sônicos.As supernovas foram originalmente classificadas com base nas suas propriedades ópticas. Tipo supernovas II mostram evidência visível para o hidrogênio nos escombros em expansão ejetado na explosão; Tipo Ia explosões não. A pesquisa recente conduziu a um refinamento destes tipos, ea uma classificação nos termos dos tipos de estrelas que dão origem às supernovas. Uma explosão de Tipo II, bem como Tipo Ib e Tipo Ic, é produzida pelo colapso catastrófico do núcleo de uma estrela maciça. A supernova Tipo Ia é produzido por uma explosão termonuclear repentina que desintegra uma anã branca da estrela.

SN 1006 Imagem Chandra da SN 1006As supernovas tipo II ocorrem em regiões com muitas estrelas brilhantes e jovens, como os braços espirais das galáxias. Eles aparentemente não ocorrem em galáxias elípticas, que são dominadas por antigas estrelas de baixa massa. Como as estrelas jovens brilhantes são tipicamente estrelas com massas maiores do que cerca de 10 vezes a massa do sol, esta e outras evidências levaram à conclusão de que as supernovas de Tipo II são produzidas por estrelas maciças.
Algumas supernovas tipo I mostram muitas das características das supernovas tipo II. Estas supernovas, chamadas Tipo Ib e Tipo Ic, aparentemente diferem do Tipo II porque perderam seu envelope externo de hidrogênio antes da explosão. O envelope de hidrogênio poderia ter sido perdido por um fluxo vigoroso de matéria antes da explosão, ou porque foi arrancado por uma estrela companheira.

Supernovas testemunhando o colapso em buracos negros







A imagem geral para as supernovas de Tipo II, Tipo Ib e Tipo Ic - também chamadas supernovas de colapso do núcleo - é algo como isto. Quando a fonte de energia nuclear no centro ou núcleo de uma estrela é esgotada, o núcleo colapsa. Em menos de um segundo, um estrela de nêutrons (ou um buraco negro , se a estrela é extremamente maciça) é formado. A formação de uma estrela de nêutrons libera uma enorme quantidade de energia na forma de neutrinos e calor, o que reverte a implosão. Todos, exceto a estrela de nêutron central, são levados a velocidades superiores a 50 milhões de quilômetros por hora, enquanto uma onda de choque termonuclear corre através dos detritos estelares agora em expansão, fundindo elementos mais leves em outros mais pesados ​​e produzindo uma brilhante explosão visual que pode ser tão intensa quanto A luz de vários bilhões de sóis.
Nascimento de uma Estrela de Nêutrons e Restante de Supernova


  Artista Conceito: Um close-up de SN 2006gy
Supernovas termonuclearesAs supernovas de tipo Ia, em contraste, são observadas em todos os tipos de galáxias, e são produzidas por estrelas anãs brancas, o remanescente condensado do que costumava ser estrelas parecidas com o sol. Uma estrela anã branca, uma bola densa composta principalmente de átomos de carbono e oxigênio, é intrinsecamente a mais estável de estrelas, enquanto sua massa permanece abaixo do chamado limite de Chandrasekhar de 1,4 massas solares.
Tipo 1a
Tipo 1aIlustração: NASA / CXC / .Weiss]Restante da Supernova de Kepler Imagem Chandra de Kepler Supernova
Se, no entanto, a acumulação de matéria de uma estrela companheira ou a fusão com outra anã branca, empurrar uma estrela anã branca sobre o limite Chandrasekhar de 1,4 massas solares, a temperatura no núcleo da anã branca aumentará, desencadeando explosivas reações de fusão nuclear Que liberam uma enorme quantidade de energia.
A estrela explode em cerca de dez segundos, sem deixar vestígios. A nuvem em expansão de dejetos brilha intensamente por muitas semanas como o níquel radioativo produzido na explosão que decaia em cobalto e depois em ferro.

Supernova 2001el
Supernova 2001el (laboratório nacional de Lawrence Berkeley)Como as supernovas de Tipo Ia ocorrem em uma estrela que tem uma massa de cerca de 1,4 massas solares, elas produzem a mesma quantidade de luz. Esta propriedade torna extremamente útil como um indicador de distância - se uma supernova Tipo Ia é mais fraca do que outra, ela deve estar mais distante por uma quantidade que pode ser calculada. Nos últimos anos, a supernova tipo Ia tem sido utilizada desta forma para determinar a taxa de expansão do universo. Esta pesquisa levou à surpreendente descoberta de que a expansão do universo está se acelerando, possivelmente porque o universo está cheio de uma misteriosa substância chamada energia escura.
  Artista Conceito: Um close-up de SN 2006gy
Supernovas de instabilidade de pares   Artista Conceito: Um close-up de SN 2006gy
Artista Conceito: Um close-up de SN 2006gy
Para estrelas extremamente maciças, outro tipo de supernova ainda mais violento é possível. De acordo com a teoria da evolução estelar, as temperaturas aumentam para vários bilhões de graus nas regiões centrais de estrelas com massas entre 140 e 260 sóis. A estas temperaturas, o processo habitual de conversão de massa em energia (E = mc 2 ) por meio de reacções nucleares é invertida, e a energia é convertida em massa sob a forma de pares de electrões e antielétrons, ou positrões.
A produção de pares de electrões-positrões saps energia a partir do núcleo da estrela, perturbando o equilíbrio entre o impulso de pressão para fora e o esmagamento da gravidade. Esta assim chamada "instabilidade de pares" provoca pulsações violentas que ejectam uma grande fracção das camadas exteriores da estrela, e eventualmente interrompem a estrela completamente numa explosão termonuclear.
As supernovas de instabilidade de pares, se existirem, seriam as explosões termonucleares mais energéticas do universo. Em estrelas com massas maiores do que cerca de 260 sóis, as pulsações seriam esmagadas pela gravidade ea estrela desmoronaria para formar um buraco negro sem uma explosão.

Ilustração de Stellar Explosion of SN 2006gy
Ilustração, choque, ondas, supernova, remanescentesPara as estrelas com massas iniciais acima de 200 sóis, as supernovas de instabilidade de par produzirão uma abundância de níquel radioativo. A decomposição radioactiva desta grande massa de níquel em cobalto e outros núcleos alimentaria a energia nos detritos em expansão durante vários meses e criaria uma supernova ultra-brilhante.
Observações com Chandra e telescópios ópticos indicam que Supernova 2006gy , a supernova mais luminosa já registrado, pode ser um muito procurada (40 anos) supernova par-instabilidade.
Ilustração, choque, ondas, supernova, remanescentes
A radiação intensa emitida por uma supernova dura de vários meses a alguns anos antes de desaparecer. Enquanto isso, a matéria em rápida expansão (milhões de quilômetros por hora) da explosão eventualmente se choca em gás circumstelar. Esta colisão cria um remanescente de supernova consistindo de gás quente e partículas de alta energia que brilham no rádio através de comprimentos de onda de raios-X por milhares de anos.
Cassiopeia A

Cassiopeia A
Imagem  real do observatório Chandra de Cassiopeia A
O processo de formação do remanescente é um pouco como uma versão extrema de lanças sonoras produzidas pelo movimento supersônico de um avião. A expansão de detritos estelares cria uma onda de choque que corre à frente dos detritos. Esta onda de choque direta produz grandes mudanças repentinas na pressão e temperatura atrás da onda de choque.
A onda de choque direta também acelera elétrons e outras partículas carregadas para energias extremamente altas. Os elétrons que espiralam em torno do campo magnético atrás da onda de choque produzem a radiação sobre uma escala larga dos comprimentos de onda. A radiação de remanescentes de supernova é especialmente visível nos comprimentos de onda de rádio, e os radiotelescópios têm sido tradicionalmente as principais ferramentas para descobrir esses objetos.
Nebulosa de caranguejo
Nebulosa de caranguejo Imagem Chandra da Nebulosa do Caranguejo Restante de uma Supernova de Tycho Imagem Chandra de Tycho Supernova
Nos últimos anos, remanescentes de supernova também foram descobertos com telescópios de raios-X de foco. Os raios X são produzidos pela onda de choque direta e por uma onda de choque inversa que aquece os detritos, ou ejecta, da estrela explodida. O choque reverso é formado quando o gás de alta pressão atrás da onda de choque dianteira se expande e empurra para trás sobre a ejeta estelar.
Uma observação de Chandra do remanescente de supernova Cassiopeia A (Cas A) mostra claramente a onda de choque externa e os detritos aquecidos pela onda de choque inversa. O estudo de remanescentes de supernova com telescópios de rádio, infravermelho, óptico e de raios-X permite aos astrônomos traçar o progresso das ondas de choque ea distribuição dos elementos ejetados na explosão. Esses dados são especialmente significativos porque as supernovas são o principal meio para semear a galáxia com muitos elementos como carbono, nitrogênio, oxigênio, silício e ferro, que são necessários para os planetas e a vida.
Em supernovas de núcleo-colapso, uma estrela de nêutrons rapidamente girando, ou pulsar, pode produzir uma fonte pulsante de radiação e uma nebulosa magnetizada de partículas de alta energia que ilumina o interior da concha em expansão. A Nebulosa do Caranguejo, um remanescente de uma supernova observada em 1054 dC, é o exemplo mais espetacular.
A imagem de Chandra da Nebulosa do Caranguejo revela anéis e jatos de partículas de alta energia que parecem ter sido lançadas para fora em grandes distâncias da estrela de nêutrons. O diâmetro do anel interno é cerca de 1.000 vezes o diâmetro do nosso sistema solar.
Chandra tem sido capaz de detectar numerosos pulsares e suas nebulosas pulsares associadas. Essas descobertas estão se revelando uma das melhores maneiras de identificar remanescentes de supernova produzidos pelo colapso do núcleo de uma estrela maciça, e distingui-los de restos produzidos pela ruptura termonuclear de uma estrela anã branca (supernova tipo Ia).
Outro método usado para determinar a origem de um remanescente particular é estudar as quantidades relativas de vários elementos, especialmente oxigênio e ferro. Core-colapso supernovas são ricos em oxigênio, enquanto supernovas termonucleares produzem relativamente mais ferro. Os restos de supernovas de Tycho e Kepler são pensados ​​para ter sido produzido por Supernovas Tipo Ia.

sábado, 25 de março de 2017

NAVA ESPACIAL FAZ MANOBRA DE EMERGÊNCIA PARA NÃO COLIDIR COM LUA DE MARTE

MAVEN faz manobra de emergencia para evitar colisão com Phobos

A nave espacial na órbita da Marte teve que realizar uma mudança de direção às pressas nessa semana para evitar uma colisão com a lua escura de Marte, Phobos.A espaçonave MAVEN (abreviação de Atmosfera de Marte e Evolução Volátil) tem orbitado Marte há mais de dois anos, monitorando a atmosfera do Planeta Vermelho. Mas no dia 28 de fevereiro, a sonda teve que realizar uma queima nos motores de seus foguetes para acelerar e mudar de trajetória, e assim, evitar uma colisão em cheio com Phobos, disseram funcionários da NASA em um comunicado oficial. A aceleração total foi de apenas 0,4 metros por segundo, que é inferior a 1,6 km por hora.
Phobos, lua de Marte
Phobos, satélite natural de Marte. Créditos: NASAOs pesquisadores notaram que Phobos e MAVEN poderiam colidir no dia 06 de março, portanto os contoladores da missão tiveram uma semana para realizar pequenas manobras e evitar um acidente. Agora, Phobos cruzará a órbita de MAVEN após 2,5 minutos de sua passagem, sendo que antes, Phobos cruzaria a órbita de MAVEN após 7 segundos de sua passagem. Era um risco muito grande!
Esta foi a primeira vez que MAVEN teve que realizar uma manobra de emergência para evitar uma colisão com Phobos, disseram autoridades na declaração.
Phobos é uma lua em forma de asteroide, que orbita Marte a uma proximidade tão grande que é marcada por estrias causadas pelo efeito de maré. Ambas as luas de Marte, Phobos e Deimos, são cinza escuro, o que as coloca entre os objetos menos reflexivos do Sistema Solar.
Phobos tem se aproximado de Marte ao longo do tempo e está destinado a uma eventual descida em direção ao Planeta Vermelho, o que resultará numa colisão que infelizmente, não poderá ser evitada...

segunda-feira, 20 de março de 2017

O ALVORECER DE UMA NOVA ERA PARA SUPERNOVA 1987A


O 30º aniversário da descoberta da Supernova 1987A (SN 1987A) está sendo comemorado.
SN 1987A foi a supernova mais brilhante vista em mais de 400 anos e relativamente próxima, permitindo estudos detalhados por muitos telescópios.
Raios-X de Chandra mostram a onda de explosão da explosão original, já que tem arado em um anel expelido pela estrela pré-supernova.Os dados mais recentes revelam que o movimento da explosão está passando pelo anel para uma região do espaço mal conhecida pelos astrônomos.
Usando os dados de Chandra, os astrónomos criaram o primeiro modelo em 3-D e simulações de SN 1987A.

Para comemorar o 30º aniversário da Supernova 1987A (SN 1987A), foi lançado um novo pacote de material composto por imagens , filmes de lapso de tempo, uma animação e um modelo tridimensional imprimível . Os restos de SN 1987A estão entrando em uma nova era, como explicado em nosso comunicado de imprensa .
SN 1987A foi visto pela primeira vez na Grande Nuvem de Magalhães por observadores no hemisfério sul em 24 de fevereiro de 1987. Foi a explosão de supernova mais próxima vista nos tempos modernos e fornece aos astrônomos a melhor oportunidade para estudar as fases antes, durante e depois Morte de uma estrela.
Uma nova imagem composta contém raios-X do Observatório de raios-X Chandra da NASA (azul), dados de luz visível do telescópio espacial Hubble da NASA (verde) e dados de comprimento de onda submilimétricos do telescópio internacional Atacama de Grande Milímetro / submilimetro (ALMA) no Chile (vermelho).
Os dados mais recentes destes poderosos telescópios indicam que o SN 1987A passou um limiar importante. A onda de choque da supernova está se movendo para além do anel denso de gás produzido no final da vida da estrela pré-supernova quando um fluxo rápido ou vento da estrela colidiu com um vento mais lento gerado em uma fase gigante vermelha anterior da evolução da estrela . O que está além do anel é pouco conhecido no momento, e depende dos detalhes da evolução da estrela quando era um gigante vermelho.
Imagem óptica, recortada

Imagem óptica, recortada
Chandra começou a observar o SN 1987A pouco depois de sua implantação em 1999 , enquanto o Hubble repetidamente observou SN 1987A e acumulou centenas de imagens desde 1990. ALMA, uma poderosa série de 66 antenas, vem coletando dados de milímetros e submilímetros de alta resolução em SN 1987A nos últimos anos.

De 1999 até 2013, os dados de Chandra mostraram um anel de expansão de emissão de raios-X que estava ficando cada vez mais brilhante. A onda de explosão da explosão original foi estourando e aquecimento do anel de gás em torno da supernova, produzindo emissão de raios-X.
Nos últimos anos, houve mudanças notáveis ​​nos dados de Chandra. De cerca de fevereiro de 2013 até a última observação de Chandra analisada em setembro de 2015, a quantidade total de raios X de baixa energia permaneceu constante. Além disso, a parte inferior esquerda do anel começou a desaparecer. Essas mudanças fornecem evidências de que a onda explosiva da explosão se moveu além do anel para uma região com menos densa de gás. Isso representa o fim de uma era para SN 1987A .


Além desta imagem composta, vários outros novos itens visuais estão sendo lançados. Isso inclui o primeiro modelo tridimensional e animação de SN 1987A que liga a supernova ao seu remanescente, tornada possível por modelagem e simulações feitas por Salvatore Orlando do INAF em Palermo, Itália, e seus colegas Marco Miceli (Universidade de Palermo), Fabrizio Bocchino (INAF / OAPA), e Maria Letizia Pumo (INAF / OAPA). Este trabalho foi publicado no The Astrophysical Journal e está disponível online .
Um artigo descrevendo o último estudo de Chandra sobre SN 1987A, liderado por Kari Frank de Penn State, apareceu em uma edição recente do The Astrophysical Journal e está disponível on-line . Os outros autores são Svetozar Zhekov (Instituto de Astronomia e Observatório Astronômico Nacional da Bulgária), Sangwook Park (Universidade do Texas), Richard McCray (Universidade da Califórnia, Berkeley) e Eli Dwek (Goddard Space Flight Center).
O Centro de Vôo Espacial Marshall da NASA, em Huntsville, Alabama, gerencia o pr.ograma Chandra para a Direção da Missão de Ciência da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência de Chandra e operações de vôo

quarta-feira, 15 de março de 2017

ESO OBSERVA UMA GALÁXIA DE PERFIL

A galáxia vista de perfil NGC 1055

A faixa colorida de estrelas, gás e poeira que vemos nesta imagem é a galáxia espiral NGC 1055. Aqui capturada pelo Very Large Telescope do ESO (VLT), acredita-se que esta enorme galáxia é 15% maior em diâmetro que a Via Láctea. NGC 1055 parece não ter os braços rodopiantes característicos duma galáxia espiral, mas isso deve-se meramente ao fato de estarmos observando-a de perfil. Podemos no entanto ver estranhas estruturas distorcidas, muito provavelmente causadas pela interação com uma galáxia vizinha grande.
As galáxias espirais que observamos no Universo podem estar orientadas de todas as maneiras relativamente à Terra. Vemos algumas de cima ou “de face” — um bom exemplo disso é a galáxia em forma de redemoinho NGC 1232. Este tipo de orientações revela os braços em espiral das galáxias e o núcleo brilhante em grande detalhe, mas torna difícil termos uma noção tridimensional destes objetos.
Vemos outras galáxias, como NGC 3521, com determinados ângulos. Estes objetos inclinados revelam a sua estrutura tridimensional nos braços espirais, no entanto para percebermos bem a forma global de uma galáxia espiral temos que a observar de perfil  como é o caso de NGC 1055 que aqui apresentamos.
Quando observamos estas galáxias de perfil, podemos ter uma visão geral de como é que as estrelas  tanto regiões de estrelas recém formadas como populações mais velhas — se distribuem pela galáxia e torna-se mais fácil medir a “altura“ do disco relativamente plano e o núcleo repleto de estrelas. A matéria estende-se para além do enorme brilho do plano galático, sendo facilmente observável contra o fundo escuro do cosmos.
Tal perspectiva permite aos astrônomos estudar a forma geral do disco extenso da galáxia, assim como as suas propriedades. Um exemplo disso é a distorção, algo que observamos em NGC 1055. Esta galáxia apresenta regiões torcidas e desordenadas no seu disco, provavelmente causadas por interações com a galáxia próxima Messier 77 (eso0319) [1]. Podemos ver esta distorção na imagem: o disco de NGC 1055 está ligeiramente torcido e parece ondular ao longo do núcleo.
NGC 1055 situa-se a aproximadamente 55 milhões de anos-luz de distância na constelação da Baleia. Esta imagem foi obtida com o instrumento FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2) montado no Telescópio Principal 1 (Antu) do VLT, instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Foi obtida no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO, que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica.

quarta-feira, 1 de março de 2017

TELESCÓPIO ESPACIAL HUBBLE PODE TER ENCONTRADO EXOCOMETAS

exocometas
Um sistema de estrelas a 95 anos-luz de distância pode estar repleto de cometas rasantes!
Apesar de sua idade um tanto avançada, o Telescópio Espacial Hubble continua nos surpreendendo! E além de determinar a taxa de expansão do Universo, o Hubble também observou várias outras coisas muito interessantes em sistemas estelares próximos.

Como exemplo, o Hubble detectou recentemente alguma atividade incomum em HD 172555, um sistema de estrelas localizado a cerca de 95 anos-luz da Terra. O Hubble obteve informações espectrais que indicavam a presença de cometas que pareciam estar "caindo" na estrela. Isso poderia ser útil para os cientistas, para que eles consigam entender como os cometas se comportavam no início do nosso Sistema Solar.
exo cometas podem ter sido encontrados
Ilustração artística de exocometas indo em direção a estrela hospedeira.
Créditos: ESO / L. Calçada

Essas descobertas foram apresentadas na 229ª Reunião da American Astronomical Society (AAS), que aconteceu em Grapevine, no Texas, EUA. Durante a apresentação, a Dra. Carol Grady, da Eureka Scientific Inc. e do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, compartilhou dados do Hubble que sugerem a presença de cometas que estão indo em direção a estrela hospedeira, o que poderia reforçar  a teoria da "agitação gravitacional".
Basicamente, essa teoria afirma que a presença de um planeta do tamanho de Júpiter em um sistema estelar faria com que  os cometas fossem desviados, enviando-os na direção da estrela. Este fenômeno está associado a estrelas jovens, e acredita-se que também ocorreu em nosso próprio sistema a bilhões de anos atrás, o que também fez com que muitos cometas fossem desviados para a Terra.
A detecção desses cometas no sistema HD 172555 (que deve ter cerca de 40 milhões de anos) é muito importante, já que ela reforça a teoria da agitação gravitacional, o que, segundo especialistas, foi o mecanismo responsável por transportar água para a Terra.
"Ver esses cometas rasantes em nosso Sistema Solar e em outros 3 sistemas extrasolares significa que esta atividade pode ser comum em sistemas de estrelas jovens", disse a Dra. Carol Grady. "Observar eventos como esse nos dá uma visão do que provavelmente aconteceu nos primeiros dias do nosso Sistema Solar, quando os cometas podem ter sido os responsáveis por trazer os ingredientes necessários para a vida na Terra. De fato, esses cometas rasantes podem tornar a vida possível, porque levam água e outros elementos (como o carbono) para planetas terrestres."
Esteira de detritos ao redor de HD 172555 - NASA

Esteira de detritos ao redor de HD 172555 - NASA
Ilustração artística mostra uma esteira de detritos ao redor de uma estrela, o que acredita-se existir em HD 172555.Créditos: NASA
Como os exocometas são muito pequenos para serem observados diretamente, a equipe de pesquisa (que inclui membros da Agência Espacial Europeia, do Instituto Kapteyn, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e da Universidade do Colorado) conseguiu detectar sua presença em 2015 usando dados obtidos pelo Espectrógrafo de Imagem do Telescópio Espacial Hubble e pelo Espectrógrafo de Origens Cósmicas.
Ao longo de seis dias de observações, os instrumentos do Hubble detectaram o gás de silício e carbono no comprimento de onda ultravioleta. A fonte desses gases também pareciam estar se movendo a uma velocidade de mais de 579.000 km/h. A única explicação viável para isso é que os objetos deixavam uma trilha de gás pelo caminho, enquanto atravessavam o disco de detritos e se aproximavam da estrela.
Essa não é a primeira vez que os exocometas foram vistos em trânsito em HD 172555. Em 2004 e 2011, o Observatório Europeu do Sul (ESO) fez algumas detecções semelhantes utilizando o espectrógrafo HARPS.
A Dra. Grady admite que ainda existem algumas incertezas em seu estudo, por exemplo, ainda não está claro se os objetos observados são de fato cometas ou asteroides. Embora o comportamento seja consistente com cometas, mais observações são necessárias para que tenhamos certeza de suas identidades.
Mas ainda assim, o estudo nos traz evidências convincentes de como os cometas se comportaram durante o início da história do Sistema Solar, e pode dar peso a debates sobre a origem da água na Terra, que também é essencial para determinar como e onde a vida pode surgir em outras partes do Universo.