Estrela mais fria já descoberta pode até ter nuvens às 15:47

"Com tais temperaturas, acreditamos que a anã marrom tenha propriedades que são diferentes das anãs marrons conhecidas e mais próximas das de exoplanetas gigantes - ela poderia inclusive possuir nuvens de água na sua atmosfera."

Anãs marrons

Astrônomos encontraram uma nova candidata para a estrela mais fria que se conhece: uma anã marrom em um sistema duplo com aproximadamente a mesma temperatura que uma xícara de café quente.

O café pode ser quente em termos humanos, mas é extraordinariamente frio para a superfície de uma estrela.

Este objeto é suficientemente frio para começar a borrar a tênue linha que separa as estrelas frias pequenas dos grandes planetas quentes.

As anãs marrons são uma espécie de estrela que não deu partida: elas não possuem massa em quantidade suficiente para que a gravidade dê origem às reações de fusão nuclear que fazem as estrelas brilhar.

A anã marrom agora descoberta, identificada como CFBDSIR 1458+10B, é o membro menos brilhante de um sistema binário de anãs marrons situado a apenas 75 anos-luz da Terra.

Binário estelar

CFBDSIR 1458+10 é na verdade o nome do sistema binário. As duas componentes são conhecidas como CFBDSIR 1458+10A e CFBDSIR 1458+10B, sendo esta última a mais tênue e fria das duas.

Elas parecem orbitar uma em torno da outra a uma distância de cerca de três vezes a distância entre a Terra e o Sol, em um período de cerca de trinta anos.

O espectrógrafo X-shooter, montado no Telescópio VLT do ESO foi utilizado para mostrar que o objeto composto era muito frio quando comparado com anãs marrons típicas.

"Ficamos muito entusiasmados ao descobrir que este objeto tinha uma temperatura tão baixa, mas estávamos longe de imaginar que era um sistema duplo e que possuía uma componente ainda mais fria, tornando-o assim ainda mais interessante," diz Philippe Delorme, do Instituto de Planetologia e Astrofísica de Grenoble.

Estrela com nuvens

Os astrônomos verificaram que a mais tênue das duas anãs marrons tem uma temperatura de cerca de 100º Celsius - o ponto de ebulição da água, não muito diferente da temperatura dentro de uma sauna. Para comparação, a temperatura na superfície do Sol é de cerca de 5.500º Celsius.

"Com tais temperaturas, acreditamos que a anã marrom tenha propriedades que são diferentes das anãs marrons conhecidas e mais próximas das de exoplanetas gigantes - ela poderia inclusive possuir nuvens de água na sua atmosfera," diz o autor principal do artigo, Michael Liu do Instituto de Astronomia da Universidade do Hawaii.

"De fato, assim que começarmos a obter, num futuro próximo, imagens de planetas gasosos gigantes em torno de estrelas semelhantes ao Sol, acredito que muitos deles se parecerão com a CFBDSIR 1458+10B," diz Liu.

Esta é a melhor imagem já obtida da dupla de estrelas frias.

Três telescópios

Para desvendar os segredos deste objeto tão atípico foi necessário combinar observações obtidas por três telescópios diferentes.

Primeiro descobriu-se que o CFBDSIR 1458+10 era um binário utilizando o sistema de Estrela Guia Laser de Óptica Adaptativa do Telescópio Keck II, situado no Havaí.

A óptica adaptativa cancela a maior parte da interferência atmosférica da Terra, melhorando a nitidez das imagens por um fator de dez, permitindo assim resolver a separação muito pequena do binário.

Liu e colegas utilizaram a seguir o Telescópio Canadá-França-Havaí, também situado no Havaí, para determinar a distância entre as duas anãs marrons, utilizando uma câmara infravermelha.

Os astrônomos mediram o movimento aparente das anãs marrons em relação ao campo de fundo de estrelas mais distantes, causado pela mudança de posição da Terra na sua órbita em torno do Sol. O efeito, conhecido por paralaxe, permitiu-lhes determinar a distância entre as anãs marrons.

Finalmente, o VLT do ESO foi utilizado para estudar o espectro infravermelho do objeto e medir a sua temperatura.

Estrelas mais frias

A busca de objetos frios é um tópico astronômico muito quente.

O Telescópio Espacial Spitzer identificou recentemente dois outros objetos muito tênues como possíveis candidatos às anãs marrons mais frias conhecidas, embora as suas temperaturas não tenham sido medidas com tanta precisão.

Observações futuras determinarão melhor como é que estes objetos se comparam à CFBDSIR 1458+10B.

Liu e colegas estão planejando novas observações do binário para determinar melhor as suas propriedades e começar a mapear sua órbita.

Depois de uma década de monitoramento, deverá ser possível determinar a massa do binário.

Nascimento de estrela afeta toda a maternidade às 15:44

Jatos de matéria lançados pelas estrelas bebês viajam a velocidades de até um milhão de quilômetros por hora, chocando-se violentamente com o gás circundante e criando ondas de choque.

Maternidade estelar

Uma nova imagem obtida com o Very Large Telescope do ESO mostra os efeitos dramáticos que as estrelas recém-nascidas exercem sobre o gás e a poeira a partir dos quais se formaram.

Embora as estrelas propriamente ditas não sejam visíveis, o material que ejetam colide com as nuvens de gás e poeira circundantes, criando uma paisagem surrealista de arcos, manchas e riscas brilhantes.

A região de formação estelar NGC 6729 faz parte de uma das maternidades estelares mais próximas da Terra, sendo por isso uma das mais estudadas. Esta nova imagem dá uma visão detalhada de uma parte desta estranha e fascinante região.

Choque estelar

A formação de estrelas no interior de nuvens moleculares e os primeiros estágios do seu desenvolvimento não podem ser observados por meio de telescópios ópticos devido ao obscurecimento por parte da poeira.

Nesta imagem temos estrelas muito jovens no canto superior esquerdo que, embora não possam ser vistas diretamente, dominam a imagem pelos distúrbios que geram na sua vizinhança.

Jatos de matéria lançados pelas estrelas bebês viajam a velocidades de até um milhão de quilômetros por hora, chocando-se violentamente com o gás circundante e criando ondas de choque.

Objetos Herbig-Haro

Estes choques fazem com que o gás brilhe intensamente e criam arcos brilhantes e coloridos e manchas de formas estranhas, conhecidos como objetos Herbig-Haro.

Embora não tenham sido os primeiros a observar tais objetos, os astrônomos George Herbig e Guillermo Haro foram os primeiros a estudar os espetros destes estranhos objetos de forma detalhada.

Eles perceberam que não se tratava apenas de glóbulos de gás e poeira que refletiam a radiação ou brilhavam sob a influência da radiação ultravioleta emitida pelas estrelas jovens, mas que eram uma nova classe de objetos associada ao material ejetado em regiões de formação estelar.

Nesta imagem, os objetos Herbig-Haro formam duas linhas que marcam as direções prováveis do material ejetado.

Uma estende-se da região superior esquerda ao centro inferior, terminando no grupo circular brilhante de arcos e manchas que aí se encontra. A outra começa próximo do canto superior esquerdo da imagem estendendo-se em direção ao centro direito.

Enxofre azul

A estranha mancha brilhante em forma de cimitarra, situada em cima à esquerda, deve-se muito provavelmente à radiação estelar que é refletida pela poeira, não sendo por isso um objeto Herbig-Haro.

Tanto o enxofre ionizado como os átomos de hidrogênio nesta nebulosa emitem radiação vermelha. Para os diferenciar nesta imagem a emissão de enxofre apresenta-se colorida de azul.

Os dados utilizados para gerar esta imagem foram processados por Sergey Stepanenko. A imagem ficou classificada em terceiro lugar no concurso Tesouros Escondidos, promovido pelo ESO.

Novos cálculos trazem galáxia para mais perto de nós às 15:42

A equipe garante que a NGC 247 se encontra mais próxima da Via Láctea em mais de um milhão de anos-luz do que se calculava anteriormente.

Vizinha mais próxima

Astrônomos afirmam que esta orientação muito inclinada da galáxia NGC 247, quando vista a partir da Terra, explica porque sua distância de nós havia sido calculada incorretamente.

A galáxia espiral NGC 247 é uma das galáxias espirais do céu austral mais próximas de nós.

Nesta nova imagem, obtida com o instrumento Wide Field Imagermontado no telescópio MPG/ESO, no Chile, podem observar-se nos braços em espiral um grande número de estrelas individuais que compõem a galáxia, assim como muitas nuvens de hidrogênio cor-de-rosa brilhantes, que marcam regiões de formação estelar ativa.

Cálculo de distâncias astronômicas

A NGC 247 faz parte do Grupo do Escultor, um conjunto de galáxias associadas à galáxia do Escultor. Este é o grupo de galáxias mais próximo do nosso Grupo Local, o qual inclui a Via Láctea. No entanto, é difícil ter um valor preciso para tais distâncias celestes.

Para medir a distância da Terra à galáxia mais próxima, os astrônomos têm que se basear em um tipo de estrelas variáveis chamadas Cefeidas, que funcionam como um marcador de distância.

As Cefeidas são estrelas muito luminosas, cujo brilho varia a intervalos regulares. O tempo que a estrela demora para ficar mais luminosa e para diminuir o seu brilho pode ser utilizado numa relação matemática simples para calcular o seu brilho intrínseco.

Quando comparamos esse valor com o brilho medido podemos saber a distância que a estrela se encontra.

No entanto, este método é falível, uma vez que os astrônomos acreditam que esta relação período-luminosidade depende da composição da Cefeida.

Existe ainda outro problema: Uma da radiação da Cefeida pode ser absorvida pela poeira no seu trajeto até a Terra, fazendo com que ela pareça menos brilhante do que é na realidade e, consequentemente, mais afastada.

Este é um problema particular no caso da NGC 247 porque, como a sua orientação é bastante inclinada, a linha de visão das Cefeidas passa através do disco de poeira da galáxia.

Um milhão de anos-luz mais próxima

Uma equipe de astrônomos está agora estudando os fatores que influenciam estes marcadores de distâncias celestes, em um estudo chamado Projeto Araucária. O Projeto Araucária é uma colaboração entre astrônomos de instituições do Chile, Estados Unidos e Europa.

A equipe garante que a NGC 247 se encontra mais próxima da Via Láctea em mais de um milhão de anos-luz do que se calculava anteriormente, o que lhe dá uma distância de um pouco mais de 11 milhões de anos-luz.

Além da própria galáxia, esta imagem revela inúmeras galáxias brilhando ao fundo. Em cima, à direita, podemos observar três galáxias espirais proeminentes formando uma linha e, mais longe ainda, por trás delas, vemos imensas galáxias, algumas brilhando mesmo através do disco da NGC 247.

Esta imagem a cores foi criada a partir de um grande número de exposições monocromáticas obtidas através dos filtros azul, amarelo/verde e vermelho ao longo de vários anos. Foram incluídas, e coloridas de vermelho, exposições obtidas através de um filtro que isola a emissão do gás de hidrogênio.

À esquerda, a UGC 2885, uma galáxia dominada por estrelas.Á direita,a

F549-1, uma galáxia cuja massa é constituída principalmente por gases.

No escuro

Observações recentes de galáxias ricas em gases correspondem exatamente às previsões de uma teoria modificada da gravidade, conhecida como MOND.

A revelação foi feita pelo Dr. Stacy McGaugh, da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos.

A cosmologia moderna propõe que o Universo é dominado por dois componentes ainda não explicados, chamadosmatéria escura e energia escura - a matéria ordinária, de que são feitas todas as estrelas, planetas e demaiscorpos celestes conhecidos, responderia por apenas 4% da massa da Universo.

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O problema é que ainda há poucos indícios da matéria escura e da energia escura.

Dinâmica newtoniana modificada

Uma explicação alternativa - bastante impopular entre os astrofísicos, diga-se de passagem - é que a atual teoria da gravidade não seria suficiente para descrever a dinâmica dos sistemas cósmicos.

Com isto, têm sido propostas várias teorias alternativas, tentando dar outras explicações para a gravidade.

Uma delas é conhecida como MOND - Modified Newtonian Dynamics, ou dinâmica newtoniana modificada - proposta por Moti Milgrom, em 1983.

Uma das previsões verificáveis da teoria MOND é que haveria uma conexão entre a massa de qualquer galáxia e sua velocidade rotacional.

Entretanto, as incertezas nas estimativas da massa das estrelas em galáxias espirais dominadas por estrelas (como a nossa Via Láctea), vinham impedindo um teste definitivo.

Para evitar esse problema, McGaugh examinou galáxias ricas em gases, que têm relativamente poucas estrelas, sendo sua massa constituída predominantemente por gás interestelar.

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Previsões confirmadas

"Nós entendemos a física da absorção e liberação de energia pelos átomos do gás interestelar, de tal forma que contar os fótons pode ser interpretado como contar átomos. Isto nos dá uma estimativa exata da massa dessas galáxias," defende McGaugh.

O pesquisador então usou dados de 47 dessas galáxias gasosas e comparou sua massa e velocidade de rotação com as previsões feitas pela teoria MOND.

Todas as 47 galáxias ficaram dentro ou muito próximas das previsões da teoria. Nenhum modelo baseado na matéria escura saiu-se tão bem.

"Acho que é notável que a previsão feita por Milgrom há mais de um quarto de século tenha se saído tão bem com os dados dessas galáxias ricas em gases," disse McGaugh.

MOND versus Matéria Escura/Energia Escura

O estudo, contudo, está longe de descartar a teoria da energia escura.

O fato é que esta que é a teoria cosmológica dominante - e virtualmente uma unanimidade entre os astrofísicos - responde muito bem às observações de larga escala.

Ela se sai bem, por exemplo, em relação aos grandes aglomerados de galáxias.

Já a proposta teoria MOND lida bem com o que acontece nas dimensões das galáxias para baixo.

"A MOND é exatamente o oposto [da teoria da energia escura]," concorda McGauch. "Ela responde bem na 'pequena escala' das galáxias individuais, mas a MOND não lhe diz muito sobre o Universo em larga escala.

Mas ela tem o mérito de ter feito previsões à frente das observações - o que é diferente de ajustar uma teoria para que ela dê conta de novas observações.

"Se estamos certos sobre a matéria escura, por que a MOND funciona?" questiona McGaugh. "Em última análise, a teoria correta - seja ela a matéria escura ou a gravidade modificada - precisa explicar isso."

Hubble descarta teoria alternativa à Energia Escura às 15:38

Usando observações feitas pelo telescópio espacial Hubble, astrônomos descartaram uma teoria alternativa sobre o Universo, que tenta descrever as observações sem precisar da energia escura.

A teoria foi descartada com base em novos cálculos que estimaram a taxa de expansão do Universo com uma precisão sem precedentes.

Teoria da Bolha Cósmica

O Universo parece estar se expandindo a uma velocidade crescente.

A hipótese mais aceita pela comunidade científica é a de que isto ocorre porque o Universo está repleto de uma energia escura que funciona no sentido oposto da gravidade.

Uma hipótese alternativa é a de que estaríamos no centro de uma enorme bolha de um espaço relativamente vazio. Essa bolha teria cerca de oito bilhões de anos-luz de circunferência, abarcando toda a nossa vizinhança galáctica.

Se vivêssemos realmente perto do centro desse vazio, as observações que mostram as galáxias sendo empurradas para longe umas das outras, com uma velocidade cada vez maior, seria meramente uma ilusão.

Estouro da bolha

Esta hipótese foi agora invalidada porque os astrônomos mediram a atual taxa de expansão do Universo com uma incerteza de apenas 3,3%, uma melhoria de 30% em relação à medição anterior, também feita pelo Hubble.

O valor da taxa de expansão do Universo é de 73,8 quilômetros por segundo por megaparsec.

Isso significa que, para cada milhão adicional de parsecs (3,26 milhões de anos-luz) que uma galáxia se encontra da Terra, a galáxia parece estar se afastando de nós 73,8 quilômetros por segundo mais rápido.

Na hipótese da bolha cósmica, a baixa densidade da bolha iria se expandir mais rápido do que o Universo mais maciço em torno dela. Para um observador dentro da bolha, pareceria que uma força no estilo da energia escura estaria espalhando todo o Universo.

Para que seja assim, a taxa de expansão do Universo deveria muito mais lenta do que os astrônomos calcularam agora - ele deveria ficar entre 60 e 65 quilômetros por segundo por megaparsec.

Ao reduzir a incerteza sobre o valor da constante de Hubble para 3,3%, os astrônomos acreditam ter eliminado qualquer possibilidade de um valor tão pequeno.

"A parte mais difícil de aceitar na teoria da bolha é que ela nos obriga a viver muito perto do centro de uma região tão vazia do espaço", explica Lucas Macri, da Universidade do Texas, coautor da pesquisa. "Isso tem uma chance de cerca de uma em um milhão de acontecer. Mas como sabemos que algo estranho está fazendo o Universo acelerar, é melhor deixar que os dados sejam o nosso guia".

Constante de Hubble

A energia escura é um dos maiores mistérios cosmológicos da física moderna. Até mesmo Albert Einstein concebeu uma força repulsiva, que ele chamou de constante cosmológica, que atuaria de forma contrária à gravidade para manter o Universo estável.

Ele abandonou a ideia quando o astrônomo Edwin Hubble descobriu, em 1929, que o Universo está se expandindo. Indícios observacionais da energia escura só começaram a surgir em 1998.

• Descoberta primeira evidência da existência da Energia Escura

A princípio, a ideia da energia escura pareceu tão absurda que muitos cientistas passaram a buscar alternativas, incluindo a igualmente estranha teoria da bolha cósmica. Mas parece que agora eles terão que buscar outras alternativas.

"Estamos usando a nova câmera do Hubble como um radar de policial para flagrar a aceleração do Universo," disse, Adam Riess do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI). "Parece que é mesmo a energia escura que está pisando no pedal do acelerador."

Os astrônomos acreditam que o Hubble vai continuar a ser utilizado desta forma para reduzir ainda mais a incerteza da constante de Hubble, refinando as informações que se tem sobre as propriedades da energia escura.

Macri sugere que a atual incerteza ainda pode ser reduzida pela metade, antes que o Telescópio Espacial James Webb entre em operação e dê uma espécie de palavra final sobre o assunto.