Em geral, os magnetares são um tipo de estrela de nêutrons. Suas explosões são os eventos com maior liberação de energia não destrutiva de todo o universo conhecido.

“Explosões gigantes são eventos muito raros�? comentou à CNN o cientista Sandro Mereghetti, principal autor da pesquisa.

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As estrelas de nêutrons e os magnetares

Em suma, as estrelas de nêutrons nascem a partir de estrelas que possuem de oito a 25 vezes a massa do sol e que já estão no final de suas vidas. Nesse momento, elas explodem ou colapsam, gerando as estrelas de nêutrons.

Essas, por sua vez, possuem cerca de uma ou duas vezes a massa do sol, que fica comprimida. “São os objetos astrofísicos mais compactos e densos. Eles são tão densos quanto núcleos atômicos�? disse a astrofísica e co-autora do estudo, Michela Rigoselli.

Os magnetares são uma classe de estrelas de nêutrons. Assim, a grande diferença para o restante dos objetos desse grupo é que eles possuem um campo magnético de 1 mil a 10 mil vezes mais forte. Dessa forma, têm um campo magnético um trilhão de vezes maior que o sol.

“Podemos dizer que os magnetares são estrelas de nêutrons alimentadas pela sua própria energia magnética. Isso não acontece em estrelas de nêutrons comuns�? assim explicou Rigoselli.

A explosão gigante mais distante

De acordo com o novo estudo, a explosão gigante mais distante aconteceu em uma galáxia chamada Messier 82, também conhecida como M82. Os registros apontam que o evento liberou em um décimo de segundo toda a energia que o sol emite em cerca de 10 mil anos.

No total, apenas duas explosões gigantes foram confirmadas na Via Láctea — uma em 2004 e outra anteriormente em 1998. Além disso, somente um evento como esse foi identificado em outra galáxia: a em 1979, na Grande Nuvem de Magalhães.

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A região em questão é um berçário estelar, onde ocorre a formação de muitas estrelas. Por isso, a imagem do Hubble oferece uma visão importante dos estágios iniciais desse processo.

No centro da imagem está o FS Tau A, um sistema binário onde duas jovens estrelas estão presas em uma dança orbital. O objeto brilhante, semelhante a uma estrela, perto do centro da foto, está ao lado do FS Tau B (Haro 6-5B), um protoestrela em nascimento, no canto direito.

Esta futura estrela é abraçada por um disco protoplanetário, anel plano de poeira e gás que tem potencial para formar planetas. A imagem chama atenção pelo jato azul vívido que emana do FS Tau B, um objeto Herbig-Haro.

Esses jatos são fluxos rápidos de material impulsionados pelos campos magnéticos da protoestrela, colidindo com o gás e a poeira circundantes em alta velocidade, criando manchas brilhantes de nebulosidade.

Estrela em formação nas lentes do Hubble

A assimetria da estrutura do jato sugere que o material está sendo expelido em frequências variáveis, um fenômeno que continua a intrigar os astrônomos.

De acordo com os cientistas da agência espacial europeia (ESA, na sigla em inglês), o FS Tau B está à beira de se tornar uma estrela T Tauri, uma estrela variável jovem que ainda não iniciou a fusão nuclear.

Telescópio espacial Hubble. Imagem: NASA/Reprodução

Essas estrelas tem como característica um brilho flutuante, e frequentemente vivem próximas a remanescentes das nuvens que as formaram. Assim, a espessa faixa de poeira vista quase de perfil na imagem oferece um contraste com as superfícies iluminadas do disco.

A região de Taurus-Auriga é uma coleção de nuvens moleculares escuras ricas em estrelas jovens. Além disso, as observações do Hubble desta região oferecem insights valiosos sobre os processos que moldam nosso universo.

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Os objetos misteriosos foram encontrados no coração da nossa galáxia, a Via Láctea. De acordo com cientistas, essas estrelas podem permanecer em espera durante décadas �?desaparecendo quase até à invisibilidade �?antes de subitamente expelirem nuvens de fumaça.

As descobertas foram descritas em um novo estudo publicado na revista mensal da Royal Astronomical Society. Assim, os pesquisadores disseram que suas descobertas podem mudar o que sabemos sobre a forma como os elementos são distribuídos no espaço.

Uma pista adicional sobre esta nova descoberta reside na localização destas estrelas gigantes em declínio. Elas estão fortemente concentradas na parte mais interna da Via Láctea, conhecida como Disco Nuclear. Esta é uma região onde as estrelas tendem a ser mais ricas em elementos pesados do que em qualquer outro lugar.

Assim, isto deve tornar mais fácil a condensação de partículas de poeira a partir do gás nas camadas externas relativamente frias das estrelas gigantes vermelhas. No entanto, como isso leva à ejeção das nuvens de fumaça densa que a equipe observou permanece um mistério.

Como a pesquisa que encontrou as estrelas foi feita

Os cientistas monitoraram quase 1 bilhão de estrelas em luz infravermelha durante uma pesquisa de dez anos do céu noturno. Roberto Saito, professor do departamento de Física da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), participou do estudo.

“�?sempre fascinante se deparar com o desconhecido e tentar entender o que está sendo observado. Estes resultados demonstram que ainda há muito a ser descoberto em nosso lar no Universo, a Via Láctea�? disse Saito em um comunicado.

Além dele, integraram o grupo astrônomos do Reino Unido, Chile, Coreia do Sul, Alemanha e Itália. O estudo foi liderado pelo professor Philip Lucas, da Universidade de Hertfordshire.

A pesquisa foi feita com a ajuda do Visible and Infrared Survey Telescope (Vista) �?construído no alto dos Andes chilenos, no Observatório Cerro Paranal, que é parte do Observatório Europeu do Sul (ESO).

A princípio, o projeto complementar encerrou as observações em 2023, com o monitoramento de quase 2 bilhões de fontes, metade destas ainda não analisadas. Assim, isso abre espaço para que novas pesquisas sejam feitas no futuro.

“É um trabalho de data mining [mineração de dados] que certamente levará a mais descobertas interessantes�? prevê Saito.

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A primeira mostra o Aglomerado de Galáxias “Árvore de Natal”, como foi carinhosamente nomeado. Já a segunda é uma fotografia de Cassiopeia A. Confira abaixo.

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Aglomerado de Galáxias “Árvore de Natal”

(Imagem: Hubble ACS and WFC3 + James Webb NIRCam Image/ NASA/ Reprodução)

Este aglomerado de galáxias está bastante distante da Terra, a 4,3 bilhões de anos-luz. Seu charme especial, que lhe rendeu o nome, é o fato de que é possível ver 14 estrelas que piscam em seu meio. 

Isso impressionou os astrônomos, porque é difícil enxergar uma estrela individual em uma galáxia distante. Além disso, ao mexer as lentes do telescópio na tentativa de focar no aglomerado, essas estrelas “piscam”.

Em contrapartida, nesta outra imagem recente é possível ver o fenômeno das luzes em movimento. No entanto, esta captura é do Observatório de Raios X Chandra, da NASA. Veja abaixo.

Segundo pesquisadores, o aglomerado de Galáxias “Árvore de Natal” já tinha aproximadamente nove bilhões de anos quando o sol e a Terra surgiram. Por isso, ele ajuda cientistas em pesquisas que exigem a comparação de composição com outras galáxias.

Cassiopeia A

Imagem: James Webb NIRCam Image/ NASA/ Reprodução

A apenas 11 mil anos-luz da Terra, Cassiopeia A consiste em restos de uma estrela que explodiu há aproximadamente 340 anos. De modo geral, o fenômeno já foi observado por vários telescópios espaciais, mas a imagem registrada pelo James Webb trouxe uma nova perspectiva.

Dessa forma, com sua visão infravermelha, o telescópio capturou gás, poeira e moléculas dos vestígios da estrela, elementos que estão irradiando em temperaturas mais altas. Além das novas informações científicos, astrônomos interpretaram as estruturas como um enfeite de Natal pendurado em um galho de árvore.

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A fotografia, capturada pela câmera de infravermelho NIRCam (Near-Infrared Camera) de Webb, oferece uma visão inédita da explosão estelar ocorrida há 340 anos. Veja:

Foto foi divulgada pela NASA nesta semana. Imagem: NASA/Reprodução

A visualização de alta resolução revela detalhes intricados da camada de material em expansão que colidiu com o gás liberado pela estrela antes de sua espetacular explosão.

O remanescente da supernova, localizado a 11 mil anos-luz de distância da Terra, na constelação de Cassiopeia, continua a intrigar os cientistas. Cas A, um dos remanescentes de supernova mais estudados, tornou-se o foco de uma nova era de exploração espacial graças ao Telescópio James Webb.

Como o Webb fez a foto?

O Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) de Webb, em abril de 2023, desvendou características surpreendentes na camada interna do remanescente, desafiando os astrônomos a explorar mistérios anteriormente desconhecidos.

A luz infravermelha, capturada pela NIRCam, revela detalhes que escapavam à observação humana, oferecendo uma visão colorida do espetáculo cósmico. As cores vivas destacam aglomerados em tons de laranja brilhante e rosa claro, representando a camada interna do remanescente da supernova.

De acordo com a NASA, essa camada contém minúsculos nós de gás, compostos por elementos como enxofre, oxigênio, argônio e néon, emanando da estrela original.

Nascimento de novas estrelas

A foto destaca ainda a mistura de poeira e moléculas presentes no gás, que eventualmente se tornarão componentes de novas estrelas e sistemas planetários. Alguns filamentos de detritos, tão pequenos que escapam até mesmo à resolução do poderoso Webb, proporcionam uma visão única da complexidade da explosão estelar.

Ao comparar as imagens de infravermelho próximo e médio, os astrônomos observam uma mudança curiosa na cor da concha interna. Onde antes se via tons de laranja profundo e vermelho na imagem do MIRI, agora parece uma fumaça de fogueira, marcando a interação da onda de explosão com o material circunstelar circundante.

A ausência de cor na cavidade interna e camada externa na imagem de infravermelho próximo revela uma característica intrigante conhecida como radiação síncrotron. Essa radiação é visível nas conchas semelhantes a bolhas na metade inferior da cavidade interna.

O enigmático “Monstro Verde”, um loop de luz verde na cavidade central de Cas A, não é visível na imagem NIRCam. No entanto, os pesquisadores estão confiantes de que o infravermelho próximo revelará informações sobre essa característica misteriosa. Buracos circulares na fotografia indicam a presença de gás ionizado, moldado pelos detritos da supernova.

Além disso, uma surpresa adicional veio na forma de uma grande e estriada bolha no canto inferior direito do campo de visão do NIRCam, apelidada de “Baby Cas A”. Esta bolha representa um eco de luz da explosão original, aquecendo a poeira distante que brilha à medida que esfria. A complexidade do padrão de poeira e a aparente proximidade do “Baby Cas A” com o remanescente principal da supernova desafiam os pesquisadores a compreender essa característica única.

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Durante a ocultação, a gigante vermelha Betelgeuse desaparecerá por um curto período de tempo. A estrela, que é uma das estrelas mais brilhantes do céu noturno, deve ter 94% da luz bloqueada.

Betelgeuse, também conhecida como Alpha Orionis, está localizada a apenas 650 anos-luz da Terra.

Como assistir ao fenômeno raro

Para ver o fenômeno, a posição do observador na Terra é importante. Ele só estará plenamente visível para quem mora ao longo de um corredor que vai da Ásia Central e do sul da Europa até a Flórida e o México.

A ocultação está prevista para 22h17 do dia 11 de dezembro (no horário de Brasília).

Felizmente, para os que estão fora dessa região do planeta, é possível assistir a partir de uma transmissão do The Virtual Telescope Project, que começa às 22h (horário de brasília) do dia 11.

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Estrela Betelgeuse vai explodir em breve?

Um novo estudo sobre a gigante vermelha Betelgeuse sugere que ela pode morrer em uma explosão espetacular em breve.

No estudo, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pesquisadores indicam que a segunda estrela mais brilhante na constelação de Orion tem menos de 300 anos de combustível restante em seu núcleo. Quando ele se esgotar, Betelgeuse irá colapsar e explodir como uma supernova.

Pela sua localização, uma possível explosão de supernova provocaria um brilho intenso que poderia ser observado a olho nu. Betelgeuse apareceria no céu como um ponto tão brilhante quanto a lua cheia, seguindo com este brilho por várias semanas.

A boa notícia é que radiação proveniente da explosão em supernova de Betelgeuse não será nociva para a Terra e seus habitantes.

A estrela está atualmente fundindo hélio em seu núcleo depois de já ter queimado seu combustível primário, o hidrogênio.

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A descoberta, publicada na revista Nature, está proporcionando novas perspectivas sobre o processo de formação estelar em ambientes cósmicos distintos.

Entenda a descoberta

A estrela em questão, denominada HH 1177, encontra-se na Grande Nuvem de Magalhães (GNM), uma galáxia satélite localizada a aproximadamente 160 mil anos-luz da Terra. É a primeira vez que astrônomos conseguem observar diretamente um disco ao redor de uma estrela jovem fora da nossa própria galáxia.

O processo de formação estelar é complexo e demorado, estendendo-se por períodos de tempo que ultrapassam a vida de qualquer ser humano. A pesquisa minuciosa das diversas etapas desse fenômeno em berçários estelares dentro da Via Láctea proporcionou uma compreensão mais aprofundada de seu funcionamento.

“Isso é muito emocionante”, disse à agência Reuters a autora do estudo, a astrônoma da Universidade de Durham, na Inglaterra, Anna McLeod.

“Embora saibamos que muitas estrelas como essa estão sendo formadas na Grande Nuvem de Magalhães e em outras galáxias, nunca tínhamos observado um disco de acreção circum-estelar fora da Via Láctea, sobretudo devido à falta de tecnologia”, acrescentou.

Os astrônomos utilizaram o Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), localizado no deserto do Chile, para obter evidências conclusivas do disco em rotação. O equipamento possibilitou a criação de mapas de alta resolução da distribuição espacial de gases ao redor da estrela, confirmando a presença do disco e seu movimento rotativo.

Como funciona o berço das estrelas fora da Via Láctea?

Tudo começa com uma vasta nuvem giratória de gás e poeira cósmica, semelhante à conhecida nebulosa de Órion, que enfeita nossos céus de inverno. Movimentos na nuvem levam à formação de aglomerados de material, que, ao crescerem, podem adquirir gravidade suficiente para colapsar, formando um disco ao redor de uma protoestrela.

O destaque desta descoberta é o local incomum onde ocorreu: a GNM. Astrônomos já haviam identificado discos semelhantes ao redor de estrelas em formação dentro da Via Láctea, mas nunca fora dela. A detecção do disco em torno da estrela HH 1177 fornece insights valiosos sobre as diferenças nas condições cósmicas que influenciam o processo de formação estelar.

Os detalhes da observação revelam a presença de longos jatos de material emanando da estrela, característicos de objetos conhecidos como Herbig-Haro. Ainda que os mecanismos exatos que geram esses jatos não estejam totalmente compreendidos, os campos magnéticos no disco desempenham um papel crucial nesse fenômeno.

A ionização do gás no disco cria um campo magnético interno. E a rápida movimentação orbital do plasma enrola esse campo magnético, dando origem aos jatos de material que podem atingir velocidades superiores a 300 mil km por hora.

Além disso, a estrela HH 1177 se destaca por ter jatos que se estendem por uma impressionante distância de 33 anos-luz. Proporcionando um espetáculo cósmico único.

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O ozônio é essencial para a vida na Terra. Ele é capaz de filtrar a perigosa radiação ultravioleta do tipo B (UV-B) do Sol e de outras estrelas, nociva aos seres vivos. Por isso, a descoberta mostra o quão frágil é a proteção do nosso planeta e como uma explosão dessas pode afetar a vida no planeta.

Para estudar os efeitos da explosão de raios gama do ano passado na Terra, os cientistas procuraram sinais dos impactos da explosão no topo da ionosfera, a camada da alta atmosfera, a partir de dados de um satélite sismo-eletromagnético chinês.

Com isso, eles identificaram um salto no campo elétrico no topo da ionosfera há cerca de um ano. Isso é algo que se relaciona com o sinal de uma explosão de raios gama medido pelo Laboratório Internacional de Astrofísica da ESA (Agência Espacial Europeia).

Perigo invisível para a camada de ozônio

Após analisar os dados, os pesquisadores fizeram uma descoberta interessante. O campo elétrico aumentou à medida que os raios gama ionizaram as moléculas de ozônio e nitrogênio no alto da atmosfera. Uma vez ionizada, a camada de ozônio é incapaz de absorver qualquer radiação ultravioleta. Ou seja, a supernova conseguiu expor temporariamente a Terra a raios nocivos do Sol, além de outras fontes de radiação cósmica.

Apesar de teorizado antes, esta é a primeira vez que os cientistas provam que explosões cósmicas podem afetar a ionosfera. De acordo com o astrônomo do Instituto Nacional de Astrofísica de Roma e um dos autores do artigo, Pietro Ubertini, se a supernova tivesse acontecido mais perto da Terra, poderia ter causado um evento catastrófico.

Uma violenta e próxima explosão de raios gama poderia ser capaz de destruir a camada de ozônio estratosférico durante vários anos. Isso poderia causar, por exemplo, a extinção generalizada de múltiplas espécies de animais e plantas �?para não mencionar os danos que poderia causar para a humanidade como um todo.

“Felizmente para nós, esta explosão de raios gama estava extremamente distante. Tornando os seus efeitos mais uma curiosidade científica do que uma ameaça�? disse Ubertini ao New York Times.

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Mas uma nova avaliação utilizando outros equipamentos revelou que houve um erro no cálculo e no trajeto desenhado. Alarme falso!

“Descobrimos que a velocidade de aproximação medida pelo projeto Gaia está incorreta e o encontro próximo previsto entre WD0810-353 e o Sol na verdade não vai acontecer”, disse o astrônomo Stefano Bagnulo em um comunicado.

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Entenda o contexto 

A WD0810-353 é uma estrela anã branca. Ela é o que sobrou de uma antiga estrela densa, como o Sol, depois que ela morreu. De modo geral, o próprio astro rei vai se tornar uma anã branca em aproximadamente um bilhão de anos depois de sua fase de gigante vermelha destrutiva.

Assim, quando se aproximar do Sistema Solar, a estrela WD 0810-353 pode oferecer uma prévia da aparência que o Sol terá no futuro. Contudo, sua aproximação também poderia exercer uma influência gravitacional na Nuvem de Oort, que é um conjunto de cometas e outros corpos gelados localizados na borda do sistema solar.

Quando a nuvem é perturbada, ela pode enviar alguns desses astros em direção ao sistema solar — e à Terra. Isso, por sua vez, causaria um grande estrago; algo que, agora, cientistas sabem que não vai acontecer.

Qual foi o erro de cálculo

Geralmente, astrônomos calculam o movimento de estrelas observando seu espectro de luz. Por exemplo, se uma estrela estiver se afastando da Terra, isso altera o comprimento de onda da luz que ela emite. 

Como efeito, sua luz se desloca para a extremidade avermelhada do espectro eletromagnético. Assim, o resultado é um fenômeno conhecido como “desvio para o vermelho”. 

No entanto, se uma estrela estiver se aproximando da Terra, o comprimento de onda da luz que ela emite fica mais esticado. Dessa forma, ela se desloca para a extremidade azul, o que é descrito como “desvio para o azul”.

Foi assim que os pesquisadores utilizaram as informações do telescópio Gaia para calcular o trajeto e a velocidade da estrela WD 0810-353. Contudo, uma informação essencial foi desconsiderada: ela tem um campo magnético bastante grande.

De modo geral, campos magnéticos também podem afetar o espectro de luz de uma estrela.

“Em astronomia, campos magnéticos são cruciais para entender muitos aspectos físicos de uma estrela, e não considerá-los pode levar a interpretações equivocadas de fenômenos físicos”, explica Eva Villaver, autora do estudo.

Com isso em mente, os pesquisadores utilizaram informações do Focal Reducer and low dispersion Spectrograph 2 (FORS2), do Very Large Telescope (VLT), no Chile, para observar os espectros da estrela. Assim, a equipe pode modelar seu campo magnético.

Como resultados, eles descobriram que a estrela não apenas evitará o sistema solar, como talvez nem esteja se dirigindo na direção da Terra. Agora, a pesquisa e as conclusões foram publicadas em um artigo na revista científica Astrophysical Journal.

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O algoritmo é uma versão em IA de um projeto chamado EAGLES, que significa Estimating Ages from Lithium Equivalent Widths (Estimando Idade a Partir de Larguras Equivalentes ao Lítio, em tradução livre do inglês).

O EAGLES usa a quantidade de lítio presente nas estrelas para determinar sua idade. Anteriormente, esse trabalho era feito analisando gráficos de forma manual . Com as pesquisas produzindo cada vez mais dados, essa tarefa tornou-se demorada e complexa. Então, uma IA foi criada para realizar o trabalho.

George Weaver, da Universidade Keele do Reino Unido e o astrofísico da Universidade de Keele, Robin Jeffries, introduziram a inteligência artificial para assumir parte da carga de trabalho.

Nessas pesquisas, é possível que a IA encontre novos relacionamentos não descobertos anteriormente nos dados das estrelas, disse Weaver, em uma entrevista ao site Space.com.

“Você pode inserir o máximo ou o mínimo de dados que tiver e o modelo fará sua mágica”, disse Weaver. “Então, no momento, estamos apenas expandindo esses indicadores de idade adicionais”, afirmou o especialista.

Como a idade das estrelas é calculada pelos cientistas?

Astrônomos calculam idade de estrelas a partir da velocidade de rotação e pela quantidade de lítio que é detectada no astro, já que uma estrela tem muito lítio no começo de sua existência. Mas esse estoque acaba ao longo de bilhões de anos.

A mesma coisa acontece com a velocidade de rotação que começa a cair a medida que as estrelas vão envelhecendo.

Qual é o tempo de vida de uma estrela?

A maioria das estrelas tem entre 1 bilhão e 10 bilhões de anos. Algumas estrelas podem até estar próximas de 13,7 bilhões de anos.

O tempo de vida de uma estrela está diretamente relacionado à sua massa. As de massa bem maiores que o Sol, vivem dezenas de milhões de anos, enquanto o tempo de vida do astro solar é de 10 bilhões de anos.

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Os cientistas afirmam que esta é a primeira detecção de aglomerados de poeira em torno de uma estrela jovem com potencial para dar origem a planetas gigantes. A equipe internacional, liderada por um pesquisador da Universidade de Santiago, no Chile, publicou suas descobertas na última terça (25), na revista científica Astrophysical Journal Letters.

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A estrela da imagem se chama V960 Mon e fica na constelação de Monoceros, ou Unicórnio. O Very Large Telescope, do Observatório Europeu do Sul, estava de olho na V960 a partir do Deserto do Atacama, no Chile, quando o brilho dela aumentou subitamente, mais de vinte vezes, em 2014.

Mais observações do telescópio revelaram que o material que orbita a V960 Mon estava se organizando em uma série de braços espirais maiores do que todo o Sistema Solar. Então, os astrônomos recorreram ao ALMA, um radiotelescópio que também fica no Deserto do Atacama. O equipamento conseguiu observar com mais detalhes a estrutura do aglomerado de poeira.

“Com o ALMA, ficou claro que os braços espirais estão se fragmentando, resultando na formação de aglomerados com massas semelhantes a de planetas [gigantes]�? disse Alice Zurlo, autora do estudo e pesquisadora da Universidade Diego Portales, no Chile, em comunicado.

Formação de planetas

Os astrônomos acreditam que os planetas gigantes se formam por acreção do núcleo ou por instabilidade gravitacional. No primeiro processo, amontoados de rochas em torno de uma estrela (em seu “disco protoplanetário�? colidem e se aglutinam gradualmente, formando um bloco maior �?um planeta.

No segundo processo, gás e poeira se contraem em aglomerados mais frios e distantes da estrela, que colapsam sob sua própria força gravitacional para formar o núcleo de um planeta. A imagem do ALMA, que abre este texto, revelou aos cientistas que os braços espirais estão se fragmentando. Este processo, acredita-se, cria aglomerados e precede a formação de planetas via instabilidade gravitacional.

“Ninguém jamais fez uma observação real de instabilidade gravitacional acontecendo em escalas planetárias �?até agora�? disse Philipp Weber, pesquisador que liderou o estudo, em comunicado.

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A J0927 bateu o recorde anterior de (prepare-se para outro número gigante) 7.919.904 km/h, mantido por outra estrela anã branca. Ela é considerada uma estrela de hipervelocidade, porque nesse ritmo poderá escapar da atração gravitacional da Via Láctea um dia.

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O que é o fenômeno D6

A estrela foi vista ao lado de outras três em movimento rápido. Todas estariam viajando pelo espaço em alta velocidade por influência de uma supernova Tipo Ia �?uma das explosões mais violentas do cosmos. Ela é causada pelo fenômeno D6, acrônimo em inglês para “detonação dupla degenerada impulsionada dinamicamente�?

No cenário proposto por Ken Shen, um astrofísico da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA), uma anã branca prende outra em sua órbita e acaba roubando seu hélio. O processo desencadeia uma fusão nuclear na camada de hélio da primeira estrela. O que envia uma onda de choque na direção de seu núcleo e leva à explosão.

Os pesquisadores detectaram a estrela ultrarrápida vasculhando dados da missão Gaia, da ESA (agência espacial europeia). Trata-se de um observatório espacial lançado em 2013 que deve operar até 2025. Dessa forma, a ideia é criar o mapa estelar mais detalhado de nossa galáxia. (Entenda o projeto nesta matéria do Giz Brasil.)

A equipe localizou as anãs brancas nos dados da missão Gaia e estudou observações que forneceram dados sobre suas composições químicas �?as anãs brancas fujonas, afinal, seriam resultado de uma explosão que removeu seu hélio e hidrogênio. E foi assim que os astrônomos apontaram a J0927.

Os pesquisadores publicaram suas descobertas este mês no servidor de pré-impressão arXiv. Ou seja: o estudo ainda será submetido para publicação em uma revista científica. Assim, passará pela etapa de revisão por pares, em que outros cientistas vão avaliar os dados analisados pela equipe do Caltech.

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Eles pretendiam estudar um cinturão de asteroides ao redor da Fomalhaut �?o primeiro já visto fora de nosso Sistema Solar a partir de luz infravermelha. Aí veio a surpresa: não existe um, mas três cinturões na região, que se estendem por 23 bilhões de quilômetros ao redor da estrela (cerca de 150 vezes a distância da Terra ao Sol).

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Estes cinturões, também chamados de “discos de detritos�?pelos astrônomos, concentram poeira e objetos rochosos de tamanhos variados. “Eu descreveria Fomalhaut como o arquétipo dos discos de detritos encontrados em outras partes de nossa galáxia, porque ele possui componentes semelhantes aos que temos em nosso próprio sistema planetário�? disse András Gáspár, autor principal do estudo, em comunicado.

Segundo os astrônomos, as novas imagens sugerem que provavelmente existem planetas em torno da Fomalhaut �?e que os campos gravitacionais desses planetas esculpem os cinturões encontrados. Seria como no Sistema Solar, em que Marte e Júpiter encurralam um cinturão de asteroides e Netuno molda, em partes, o Cinturão de Kuiper �?talvez junto a corpos ainda não vistos além dele.

Fomalhaut é a estrela mais brilhante da constelação Piscis Austrinus, visível no hemisfério sul, e tem 440 milhões de anos �?é uma estrela jovem em comparação com o Sol, de 4,6 bilhões, mas está na metade de sua vida. A essa altura, a maioria dos supostos planetas ao seu redor já teria esfriado, e só um muito maior que Júpiter ainda estaria quente o suficiente para emitir infravermelho e ser detectado pelo Webb.

Por enquanto, os cientistas não obtiveram nenhuma evidência direta de quaisquer planetas por lá. O estudo foi publicado na última segunda (8), na revista científica Nature Astronomy.

O cinturão externo foi descoberto em 1983, e os astrônomos já tinham imagens nítidas dele, geradas com dados do Telescópio Espacial Hubble, da Nasa, do radiotelescópio Atacama Large Millimeter Array (Chile) e outros. Agora, o James Webb pôde revelar detalhes inéditos porque foi projetado especialmente para captar a luz infravermelha.

A luz que nós enxergamos corresponde a ondas eletromagnéticas com comprimento entre 380 e 700 nanômetros �?as mais compridas são o vermelho; as mais curtas, violeta. O infravermelho corresponde a ondas mais compridas e menos energéticas, que conseguem escapar melhor da poeira espacial. E, como o James Webb é expert em infravermelho, consegue revelar novas informações sobre a vizinhança empoeirada da Fomalhaut.

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Mas uma hora a estrela fica sem combustível para estas reações �?e não consegue vencer a gravidade. Então, ela se contrai, e sua temperatura e pressão aumentam. Depois, se expande para até um milhão de vezes seu tamanho original, engolindo qualquer matéria que esteja por perto. Inclusive planetas vizinhos.

Agora, astrônomos flagraram uma morte planetária desse tipo pela primeira vez. Os responsáveis pela descoberta são pesquisadores do MIT, da Universidad Harvard e do Caltech, nos Estados Unidos, que publicaram a descoberta na última quarta (3), na revista Nature.

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O autor principal do estudo, Kishalay De, avistou a explosão em maio de 2020 com instrumentos do Observatório Palomar, na Califórnia. O flash de luz vinha de uma estrela localizada a 12 mil anos-luz da Terra, perto da constelação de Aquila, que se tornou centenas de vezes mais brilhante em apenas 10 dias. 

Na época, De estava procurando sinais de erupção em sistemas de duas estrelas, que orbitam uma à outra. Ele estranhou o que encontrou. “Foi diferente de qualquer explosão estelar que eu já tinha visto na minha vida�? disse, em comunicado. Esse era o primeiro indício da catástrofe cósmica.

Os pesquisadores primeiro suspeitaram de uma fusão estelar, em que uma estrela absorve outra em sua órbita. Mas dados adicionais do Observatório Keck, no Havaí, colocaram a teoria em xeque. Os telescópios de lá fazem medições espectroscópicas, que mostram a composição química de uma estrela. A maioria das fusões estelares expele hidrogênio e hélio, mas não houve sinal dos elementos no acontecimento de maio.

Então, a equipe recorreu a imagens de outros observatórios e analisou dados do telescópio espacial infravermelho da Nasa, Neowise. Assim, eles descobriram que a quantidade total de energia liberada pela estrela desde sua explosão inicial era surpreendentemente pequena �?mil vezes menor do que em qualquer fusão estelar já observada.

“Isso significa que tudo o que se fundiu com a estrela deve ser mil vezes menor do que qualquer outra estrela que vimos�? explicou De. “E é uma feliz coincidência que a massa de Júpiter seja cerca de 1/1.000 da massa do Sol. Foi quando percebemos: era um planeta colidindo com sua estrela.”

Nosso futuro será o mesmo: quando o Sol chegar ao mesmo estágio que a estrela avistada, ele aumentará de tamanho suficientemente para engolir Mercúrio, Vênus e a Terra. Mas fique tranquilo: isso só deve acontecer daqui a 5 bilhões de anos.

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A foto mostra os restos de uma antiga estrela localizada a cerca de 9,8 mil anos-luz da Terra, na direção da constelação de Cassiopeia. Catalogada como CTB 1, a nebulosa tem 98 anos-luz de diâmetro.

Há cerca de dez mil anos, a estrela explodiu em uma supernova. Ela ejetou as camadas externas de sua atmosfera numa velocidade de mil quilômetros por segundo. E criou a estrutura esférica vista na foto. O nome “Medula�?se deve a nuvem de poeira e gás lembrar o formato de um cérebro.

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Esse tipo de explosão ocorre em estrelas super massivas, quando elas ficam sem elementos para produzir a fusão nuclear no seu interior. Apesar do evento de supernova ter ocorrido milhares de anos atrás, a nebulosa ainda brilha na faixa da luz visível. Isso se deva ao material ainda estar colidido com o gás interestelar ao redor.

Além disso, a Medula também é uma fonte de emissões de raio-X. A origem dessas emissões ainda é um mistério, mas a suspeita é que o que sobrou da antiga estrela possa ter se transformado em um pequeno pulsar �?a fonte mais provável dos raios-X.

Para conseguir fazer essa foto, a canadense precisou capturar e combinar várias imagens com seu telescópio ao longo de cinco noites, totalizando cerca de 20 horas de observações. Apesar da foto ter sido tirada em novembro de 2021, somente agora ela foi divulgada pela NASA no APOD.

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Os cientistas nomearam a explosão como GRB 221009A, mas ela ficou conhecida pelo apelido de BOAT �?sigla em inglês para “a mais brilhante de todos os tempos�? O episódio ocorreu em 9 de outubro de 2022, mas somente agora foi relatado no The Astrophysical Journal Letters.

Os GRBs são capazes de gerar mais energia em segundos do que o Sol produzirá durante toda sua vida útil de 10 bilhões de anos. Eventos do tipo não são raros, mas a intensidade vista no BOAT é algo que ocorre apenas um vez a cada 10 mil anos.

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O que são os GRBs

Para entender o que aconteceu, é preciso caracterizar os GRBs. Existem os curtos, que duram segundos e são provavelmente gerados pela colisão entre estrelas de nêutrons, e os longos, que duram minutos e parecem se originar em buracos negros nascidos de estrelas massivas.

Vamos falar sobre a segunda opção. Quando o núcleo de estrelas massivas colapsa, forma-se o buraco negro. Esse, por sua vez, libera jatos de raios gama. Pode-se restar um brilho residual que, posteriormente, deposita energia na estrela e alimenta sua explosão em supernova, como visto na animação abaixo:

Mas até agora os cientistas não identificaram uma supernova ligada ao fenômeno. Eles sabem apenas que, caso ela surja, estará em algum lugar a cerca de 1,9 bilhão de anos-luz da Terra.

O ângulo de lançamento do GRB tornou-o o jato mais brilhante já visto na história. Os pesquisadores compararam o jato àquele produzido pelo bico mais potente de uma mangueira de jardim, o que justifica sua intensidade. Além disso, o feixe de raios estava diretamente voltado para a Terra, tornando-o mais potente quando visto daqui.

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O Telescópio Espacial James Webb (JWST) capturou uma estrela do tipo em junho de 2022. Agora, a NASA revelou a foto do astro, que está a 15 mil anos-luz de distância da Terra, na constelação de Sagitário.

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O telescópio focou na estrela WR 124. Como outros objetos do tipo, ela se encontra em um processo de desprendimento de suas camadas externas, o que resulta em seus característicos halos de gás e poeira vistos na imagem. 

WR 124 tem 30 vezes a massa do Sol e, até o momento, já derramou dez sóis de material no espaço. Conforme seu gás ejetado se afasta da estrela e esfria, forma-se a poeira cósmica detectada pelos equipamentos de infravermelho do James Webb.

Segundo a NASA, os astrônomos não tinham informações detalhadas suficientes para explorar questões relacionadas a produção de poeira no universo antes do Webb. Agora, o telescópio permite tais observações. 

Além do estudo da própria poeira, estrelas como WR 124 também podem ajudar os astrônomos a compreenderem detalhes sobre o início do Cosmos. Astros semelhantes a esse foram responsáveis por semear o Universo com elementos pesados ​​que saíam de seus próprios núcleos. Hoje, elementos do tipo estão presentes em todo o ambiente, até mesmo no planeta Terra.

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Uma anã branca nada mais é do que o remanescente de uma estrela que já morreu. O objeto em questão, por exemplo, bateu as botas há 1,15 bilhão de anos. 

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Para encontrar sua massa, os cientistas usaram um efeito conhecido como microlente gravitacional, previsto por Albert Einstein em sua Teoria Geral da Relatividade.

A ideia é a seguinte: quando um objeto maciço e compacto passa na frente de uma estrela distante, a luz da estrela se curva ao redor do objeto em primeiro plano devido ao seu campo gravitacional.

O fenômeno foi observado na prática pela primeira vez em 1919, durante um eclipse solar. Mas o que tudo isso tem a ver com LAWD 37? 

Em primeiro lugar, é preciso saber que, em grande parte dos casos, os astrônomos inferem a massa das estrelas indiretamente, baseando-se em aproximações. 

Para inferir a massa do objeto diretamente de forma mais simples, é preciso que ele tenha um companheiro espacial — que sirva como referência. Mas esse não é o caso de nossa anã branca. 

Para analisá-la, a equipe utilizou o Telescópio Gaia da ESA (Agência Espacial Europeia) e o Telescópio Espacial Hubble. Com auxílio dos maquinários, os astrônomos foram capazes de prever o movimento de LAWD 37 e identificar o ponto onde ele se alinharia perto o suficiente de uma estrela de fundo para que ocorresse o efeito de microlente gravitacional. 

A luz da estrela de fundo era bastante fraca, o que complicava o trabalho dos cientistas em extrair o sinal de lente do ruído. Como foi descrito em comunicado, a tentativa era similar a medir, da Terra, o comprimento de um carro que está na Lua.

Depois de cumprir essa missão e extrair o sinal de lente, os pesquisadores puderam medir o desvio que a luz sofre graças à gravidade (ou deflexão astrométrica) na fonte de fundo. Então, bastou comparar essa escala com a massa da anã branca. Assim, concluíram que a massa gravitacional de LAWD 37 era equivalente a 56% da massa de nosso Sol.

O número bate com as previsões teóricas anteriores e corrobora as teorias atuais de como as anãs brancas evoluem. Mais um ponto para Einstein e para a ciência.

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A cena citada acima é chamada por pesquisadores como “evento de ruptura de maré�? Algumas vezes, pode vir acompanhada de um espetáculo à parte que torna o episódio ainda mais interessante. 

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É possível que, após aniquilar a estrela, o buraco negro supermassivo comece a lançar jatos luminosos de partículas de alta energia em direções opostas no espaço. Para ter uma ideia, esses feixes de matéria viajam perto da velocidade da luz. 

Agora, pesquisadores que trabalham no projeto Zwicky Transient Facility (ZTF), nos EUA, identificaram uma cena como essa, que foi denominada “AT2022cmc�? Essa é apenas a quarta vez que cientistas observam a perturbação de maré combinada aos jatos luminosos, sendo que o último evento do tipo foi detectado há mais de uma década, em 2011.

Foram publicados dois estudos relatando o caso, que podem ser lidos nas revistas Nature e Nature Astronomy. Segundo os pesquisadores, esse foi também o evento mais distante do tipo já registrado, além de ter sido considerado como o mais luminoso.

A cena foi detectada em fevereiro através do telescópio do Observatório Palomar, na Califórnia. O  Very Large Telescope, no Chile, também foi utilizado para calcular a distância entre a Terra e o objeto.

O buraco negro em questão está a cerca de 8,5 bilhões de anos-luz daqui, provavelmente alocado no centro de uma galáxia. Sua massa é centenas de milhões de vezes superior à do Sol.

O evento vem acompanhado de muitos mistérios. Os astrônomos ainda não sabem dizer, por exemplo, por que alguns desses episódios geram os jatos e outros não. A rápida rotação do buraco negro pode estar envolvida no caso, embora isso não tenha sido confirmado.

Além disso, o brilho do AT2022cmc era tão grande que a equipe não conseguiu determinar em qual galáxia ele estava. No futuro, observações realizadas com os telescópios espaciais Hubble ou James Webb podem revelar o local de origem desse gigante.

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A protoestrela é conhecida como L1527 e tem apenas 100 mil anos. Para você ter uma ideia, ela nem mesmo começou a gerar sua própria energia através da fusão nuclear do hidrogênio, como ocorre com outras estrelas. 

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A protoestrela L1527 tem apenas 100 mil anos e está no início de sua formação. Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale, A. Pagan, and A. Koekemoer/Reprodução

L1527 possui formato instável, tendo entre 20 e 40% da massa do nosso Sol. Na imagem, é possível ver ao redor da protoestrela uma nuvem de poeira e gás, que é atraída para o centro. Conforme o material cai, forma-se um disco de acreção, o qual alimenta a protoestrela com material. 

Então, ela segue ganhando massa e se comprimindo, o que causa o aumento da temperatura do núcleo e, no futuro, possibilitará o início da fusão nuclear. Segundo a NASA, ao olhar para essa foto estamos vendo algo parecido com o que foi a infância de nosso Sol e Sistema Solar. 

A protoestrela está na parte central da ampulheta. Sua luz vaza nas extremidades e ilumina parte do gás e poeira que a rodeiam. As nuvens em azul e laranja, por exemplo, marcam as cavidades criadas conforme o material se afasta da protoestrela e colide com a matéria circundante. 

Nas áreas pintadas de azul, a poeira é mais fina. Conforme as camadas ficam mais espessas, assume-se tons alaranjados. O James Webb mostra ainda filamentos de hidrogênio molecular que sofreram choques quando a protoestrela ejetou material para longe dela. 

Como explicou a agência espacial, os choques e turbulências inibem a formação de novas estrelas, que de outra forma se formariam por toda a nuvem. Como resultado, a protoestrela domina o espaço e toma para si grande parte do material.

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