NEW HORIZONS REFINA TRAJETÓRIA PARA PRÓXIMO "FLYBY"

Impressão de artista da sonda New Horizons a realizar um "flyby" pelo seu próximo alvo - 2014 MU69, um objeto da Cintura de Kuiper que orbita a 1,6 mil milhões de quilómetros para lá de Plutão - no dia 1 de janeiro de 2019.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI/Steve Gribben

 sonda New Horizons da NASA completou uma curta manobra de propulsão na quarta-feira para refinar o seu rumo em direção a um "flyby" pelo astro 2014 MU69 no dia de Ano Novo de 2019, um KBO (Kuiper Belt object, em português objeto da Cintura de Kuiper) a cerca de 6,4 mil milhões de quilómetros da Terra.

A telemetria da confirmação bem-sucedida da queima do motor foi recebida pelo centro de operações da New Horizons no Laboratório de Física Aplicada (APL) da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, por meio das estações DSN (Deep Space Network) da NASA em Goldstone, Califórnia e Camberra, Austrália. Os sinais de rádio que transportavam os dados viajaram mais de 5,6 mil milhões de quilómetros e demoraram, à velocidade da luz, mais de cinco horas para chegar à Terra.

Operando por comandos cronometrados, armazenados no seu computador, a New Horizons disparou os seus propulsores por apenas 44 segundos, ajustando a sua velocidade em cerca de 44 centímetros por segundo. Foi a primeira manobra de trajetória desde que a equipa realizou um conjunto de quatro manobras no outono de 2015 que colocaram a nave no percurso para o encontro com MU69 no dia 1 de janeiro de 2019.

"44 centímetros por segundo pode não parecer muito," afirma Alan Stern, investigador principal da missão, do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder Colorado, "mas ao longo dos próximos 23 meses, à medida que nos aproximamos de MU69, essa manobra totalizará uma distância refinada de 10.000 quilómetros."

Yanping Guo, líder do desenho da missão New Horizons, do APL, realçou que os ajustes foram feitos tendo em conta o que a equipa aprendeu desde 2015 com as novas medições pelo Telescópio Espacial Hubble da órbita de MU69, bem como da própria posição da nave.

Após a queima, a sonda fez a transição do chamado "modo estabilizado de três eixos," o modo de operação que permitiu à New Horizons fazer novas observações telescópicas de seis KBOs na semana passada. Estas observações científicas irã revelar novas informações sobre as formas, propriedades de superfície e sistemas de satélites desses objetos, de formas que não podem ser feitas a partir da Terra. As imagens desses estudos serão transmitidas para a Terra nas próximas semanas.

ASTRÓNOMOS PROCURAM SINAIS DE VIDA EM EXOPLANETA DO SISTEMA WOLF 1061

Impressão de artista de um exoplaneta. Um exoplaneta é um planeta que fora do nosso Sistema Solar.
Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech

Existe alguém lá fora? A questão de se os terráqueos estão sozinhos no Universo tem intrigado todos, desde biólogos a físicos, passando por filósofos e cineastas. É também a força motriz por trás da investigação sobre exoplanetas do astrónomo Stephen Kane da Universidade Estatal de San Francisco - planetas que existem para lá do nosso Sistema Solar.

Como um dos principais "caçadores de planetas" do mundo, Kane concentra-se na descoberta de "zonas habitáveis", áreas onde a água pode existir em estado líquido à superfície de um planeta, caso exista pressão atmosférica suficiente. Kane e a sua equipa, que inclui Miranda Waters, antiga estudante de graduação, examinaram a zona habitável de um sistema planetário a 14 anos-luz de distância. Os seus achados serão publicados na próxima edição da revista The Astrophysical Journal, num artigo com o nome "Characterization of the Wolf 1061 Planetary System."

"O sistema Wolf 1061 é importante porque está muito perto e isso dá-nos várias oportunidades para fazer estudos de acompanhamento com o objetivo de ver se realmente tem vida," comenta Kane.

Mas não é apenas a proximidade de Wolf 1061 com a Terra que o torna num tema atraente para Kane e para a sua equipa. Um dos três planetas conhecidos do sistema, um planeta rochoso chamado Wolf 1061c, está inteiramente dentro da zona habitável. Com a ajuda de colaboradores da Universidade Estatal do Tennessee e de Genebra, na Suíça, foram capazes de medir a estrela em torno da qual o planeta orbita para obter uma imagem mais clara se a
vida pode lá existir.

Quando os cientistas procuram por planetas que possam sustentar vida, estão basicamente à procura de um planeta com propriedades quase idênticas às da Terra, realça Kane. Tal como a Terra, o planeta terá que existir num ponto ideal a que chamamos "zona habitável", onde as condições são ideais para a vida. Simplificando, o planeta não pode estar demasiado perto nem demasiado longe da sua estrela hospedeira. Um planeta que está demasiado perto seria muito quente. Se está muito longe, poderá ser muito frio e qualquer água aí presente estaria
sob o estado sólido, que é o que acontece em Marte, acrescentou Kane.

Por outro lado, quando os planetas aquecem, pode ocorrer um "efeito de estufa", onde o calor fica preso na atmosfera. Os cientistas pensam que foi isto que aconteceu com o gémeo da Terra, Vénus. Pensa-se que Vénus já teve oceanos, mas, devido à sua proximidade com o Sol, o planeta tornou-se demasiado quente e toda a água evaporou-se. Dado que o vapor de água é extremamente eficaz a "prender" o calor, tornou a superfície planetária ainda mais quente. A temperatura à superfície de Vénus atinge agora os 460º C.

Uma vez que Wolf 1061c está perto da orla interna da zona habitável, o que significa que está mais perto da estrela, é possível que o planeta tenha uma atmosfera mais parecida com a de Vénus. "Está perto o suficiente da estrela para suspeitarmos da existência de um efeito de estufa," explica Kane.

Kane e a sua equipa também observaram que, ao contrário da Terra, que atravessa mudanças climáticas como idades do gelo devido a variações lentas na sua órbita em torno do Sol, a órbita de Wolf 1061c muda a um ritmo muito mais rápido, o que poderá significar que o clima é bastante caótico. "Pode fazer com que a frequência com que o planeta arrefece
ou aquece seja bastante severa," afirma Kane.

Estes achados deixam no ar a pergunta: será que a vida é possível em Wolf 1061c? Uma possibilidade é que as escalas curtas de tempo, nas quais a órbita de Wolf 1061c muda, podem ser suficientes para arrefecer o planeta, realça Kane. Mas para entender realmente o que se está a passar na superfície do planeta são necessárias mais investigações.

Ao longo dos próximos anos serão lançados novos telescópios como o Telescópio Espacial James Webb, o sucessor do Telescópio Espacial Hubble, e este será capaz de detetar componentes atmosféricos dos exoplanetas e mostrar o que está a acontecer à superfície.

MICRÓBIOS PODEM SOBREVIVER AO FINO AR DE MARTE

Impressão de artista de como Marte poderá ter sido com água, quando quaisquer potenciais micróbios marcianos poderiam ter evoluído.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

Um novo estudo descobriu que os micróbios, que estão classificados como dos organismos mais simples e antigos da Terra, podem sobreviver ao ar extremamente frio de Marte.

A superfície marciana é atualmente fria e seca, mas há uma abundância de evidências que sugerem que rios, lagos e mares já cobriram o Planeta Vermelho há milhares de milhões de anos atrás. Como a vida existe virtualmente onde quer que haja água líquida cá na Terra, os cientistas sugeriram que a vida pode ter evoluído em Marte quando este era mais molhado, e que a vida poderá ainda existir mesmo agora.

"Dos ambientes que encontramos aqui na Terra, existe um determinado tipo de micro-organismo em quase todos," comenta Rebecca Mickol, astrobióloga do Centro de Ciências Espaciais e Planetárias da Universidade do Arkansas em Fayetteville, autora principal do estudo. "É difícil acreditar que não existem outros organismos lá fora noutros planetas ou até em luas."

Mickol e a sua equipa divulgaram os seus achados no artigo, "Low Pressure Tolerance by Methanogens in an Aqueous Environment: Implications for Subsurface Life on Mars", publicado na revista científica Origins of Life and Evolution of Biospheres.

Investigações anteriores detetaram metano, a molécula orgânica mais simples, na atmosfera marciana. Embora existam maneiras abióticas de produzir metano - como atividade vulcânica - grande parte deste gás incolor, inodoro e inflamável presente na atmosfera da Terra é produzido por vida, como gado quando digere alimentos.

"Um dos momentos mais excitantes, para mim, foi a deteção de metano na atmosfera marciana," realça Mickol. "Na Terra, a maioria do metano é produzido biologicamente por organismos passados ou presentes. O mesmo pode ser verdade para Marte. Claro, existem montes de alternativas possíveis para a existência do metano marciano e este ainda é considerado controverso. Mas isso só aumenta a excitação."

Na Terra, os micróbios conhecidos como metanógenos produzem metano, também conhecido como gás natural. Os metanógenos vivem tipicamente em pântanos, mas também podem ser encontrados nas entranhas de bovinos, térmitas e outros herbívoros, bem como em matéria orgânica morta e em decomposição.

Os metanógenos estão entre os organismos mais simples e mais antigos da Terra. Estes micro-organismos são anaeróbios, isto é, não requerem oxigénio. Ao invés, muitas vezes dependem de hidrogénio para energia e o dióxido de carbono é a fonte principal dos átomos de carbono que usam para criar moléculas orgânicas.

O facto dos metanógenos não necessitarem de oxigénio nem de fotossíntese significa que podem viver mesmo abaixo da superfície marciana, protegidos dos duros níveis de radiação ultravioleta do Planeta Vermelho. Isto pode torná-los candidatos ideais para a vida em Marte.

No entanto, a área mesmo por baixo da superfície de Marte está exposta a pressões atmosféricas extremamente baixas, normalmente consideradas inóspitas para a vida. A pressão à superfície de Marte, em média e ao longo do ano marciano, varia de um centésimo a um milésimo da pressão da Terra, demasiado baixa para a água líquida permanecer à superfície. Neste ar tão fino, a água ferve facilmente (em contraste, a pressão no ponto mais alto da superfície terrestre, o topo do Monte Evereste, é cerca de um-terço da pressão da Terra ao nível do mar).

Para determinar se os metanógenos poderiam sobreviver a um ar tão fino, Mickol e Timothy Kral, o autor sénior do estudo e astrobiólogo da Universidade do Arkansas em Fayetteville, levaram a cabo experiências com quatro espécies de metanógenos. Incluíram: Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum e Methanococcus maripaludis. As experiências anteriores com base nestas quatro espécies, ao longo de mais de 20 anos, geraram uma grande quantidade de dados sobre estes organismos e sobre as suas taxas de sobrevivência em condições marcianas simuladas.

O conjunto mais recente de experiências, que levou cerca de um ano, envolveu o crescimento de micróbios em tubos de ensaio dentro de líquidos que serviam como representações dos fluídos potencialmente correndo em aquíferos marcianos subterrâneos. Os micróbios foram alimentados com gás hidrogénio e os líquidos foram cobertos com bocados de algodão, por sua vez cobertos com solo que simulava o que pode ser encontrado à superfície de Marte. Os interiores de cada tubo de ensaio foram então submetidos a baixas pressões.

O oxigénio mata estes metanógenos e a manutenção de um ambiente livre deste elemento químico e a baixa pressão "foi uma tarefa difícil," comenta Mickol. Além disso, a água evapora rapidamente a baixa pressão, o que pode limitar o tempo de duração das experiências e também obstruir o sistema de vácuo.

Apesar destes problemas, os investigadores descobriram que todos estes metanógenos sobreviveram a exposições que variaram entre os 3 e os 21 dias, e a pressões idênticas a seis milésimos da pressão à superfície da Terra. "Estas experiências mostram que, para algumas espécies, a baixa pressão pode não ter qualquer efeito sobre a sobrevivência do organismo," realça Mickol.

Os cientistas também estão a medir o metano para ver se os metanógenos crescem ativamente a baixa pressão e se produzem metano.

"O próximo passo é também incluir a temperatura," acrescenta Mickol. "Marte é muito, muito frio, regularmente descendo abaixo dos -100º C durante a noite e, por vezes, ao meio-dia do dia mais quente do ano, a temperatura pode subir acima da temperatura de congelamento. Nós realizámos as nossas experiências a uma temperatura logo acima da de congelamento, mas a fria temperatura limitaria a evaporação dos meios líquidos e criaria um ambiente mais semelhante a Marte."

Mickol enfatizou que estas experiências não provam que a vida existe noutros planetas. "Dito isto, com a abundância de vida na Terra, em todos os diferentes ambientes extremos aqui encontrados, é bem possível que exista vida - bactérias ou micro-organismos minúsculos - em algum outro lugar do Universo," comenta. "Estamos apenas a tentar explorar essa ideia."

DESCOBERTA UMA DAS MAIS BRILHANTES GALÁXIAS DISTANTES ATÉ AGORA CONHECIDAS

O sistema de lente gravitacional BG1429+1202. Esta imagem mostra quão forte é a lente gravitacional de uma galáxia massiva (cor vermelha) quando atua sobre a luz de uma galáxia muito distante (de tom azulado), produzindo, neste caso, quatro imagens separadas e aumentando o fluxo total. Sem este efeito, o estudo detalhado de galáxias distantes como BG1429+1202 necessitaria da próxima geração de telescópios extremamente grandes, como o TMT e o E-ELT.
Crédito: Gabriel Pérez (IAC), GTC, Isaac Newton Group e projeto DECaLS

Uma equipe internacional liderada por investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL) descobriu uma das galáxias "não-ativas" mais brilhantes no início do Universo. A descoberta de BG1429+1202 foi possível graças à "ajuda" de uma enorme galáxia elíptica ao longo da linha de visão do objeto, que agiu como uma espécie de lente, amplificando o brilho e distorcendo a imagem observada. Os resultados, publicados na revista científica The Astrophysical Journal Letters, fazem parte do projeto BELLS GALLERY, com base na análise de 1,5 milhões de espectros de galáxias do SDSS (Sloan Digital Sky Survey).

O fenómeno de lente gravitacional, previsto pela Teoria Geral da Relatividade de Einstein, é produzido quando a luz é desviada à medida que passa por um objeto muito massivo. Para um observador distante, a massa da galáxia elíptica atua sobre a luz como se fosse uma lente enorme, produzindo uma imagem mais brilhante da fonte, BG1429+1202, permitindo-nos ver detalhes que de outra forma seriam demasiado fracos de detetar.

"Este é um dos poucos casos conhecidos de galáxias," diz Rui Marques Chaves, doutorando do IAC-ULL e autor principal do artigo, "com um brilho aparente muito alto e também uma luminosidade intrinsecamente elevada. As observações permitiram-nos determinar as suas propriedades principais num espaço de tempo muito curto." Para estudar este sistema, foram usados dois telescópios no Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma): o GTC (Gran Telescopio CANARIAS) e o WHT (William Herschel Telescope), do ING (Isaac Newton Group of Telescopes). O sistema é formado por uma galáxia elíptica a uma distância de 5,4 mil milhões de anos e por trás encontra-se BG1429+1202, que emite radiação Lyman-alfa, a 11,4 mil milhões de anos-luz de nós (vemos esta galáxia como era cerca de 2,3 mil milhões de anos após o Big Bang). A galáxia que age como lente produz quatro imagens distintas da galáxia distante, com um fluxo que é nove vezes maior do que seria sem esta lente natural ao longo da nossa linha de visão.

Alta luminosidade ultravioleta

Uma característica excecional de BG1429+1202 é a sua muito alta luminosidade na linha de emissão Lyman-alfa, uma das mais brilhantes no espectro ultravioleta, porque outros casos semelhantes de galáxias ampliadas não mostram uma emissão tão forte nesta linha. Embora o efeito de lente gravitacional já tenha sido usado em muitos projetos de pesquisa, o método de selecionar galáxias que emitem radiação Lyman-alfa foi usado pela primeira vez no projeto BELLS GALLERY. "Nós analisámos cerca de milhão e meio de espectros de galáxias," acrescenta Yiping Shu, astrónomo do NAOC (National Astronomical Observatories) em Pequim (China) e o autor principal de publicações anteriores do mesmo projeto. "Foram obtidos com o Telescópio Sloan do Observatório Apache Point no Novo México (EUA), e detetámos emissão Lyman-alfa em galáxias muito mais distantes do que as suas lentes em 187 casos, 21 dos quais passámos a observar com o Telescópio Espacial Hubble. Essas observações confirmam que a maioria destes objetos são distorcidos por lentes gravitacionais."

O aumento do brilho aparente (o brilho observado da Terra) de galáxias distantes que é produzido por lentes gravitacionais permite-nos obter dados de qualidade melhorada. "Com telescópios como o GTC e o WHT", explica Ismael Pérez Fournon, investigador do IAC-ULL e coordenador deste artigo, "podemos realizar estudos que seriam impossíveis sem a presença das lentes. Na prática, é como estivéssemos a observar já com um dos telescópios gigantes do futuro, como o E-ELT (European Extremely Large Telescope) de 39 metros ou o TMT (Thirty Meter Telescope)." "BG1429+1202 é tão brilhante que até pode ser vista em imagens fotográficas do DSS (Digital Sky Survey)," acrescenta Paloma Matínez Navajas, investigadora do IAC e outra autora do estudo.

Apesar dos numerosos estudos anteriores de lentes gravitacionais baseados em imagens e espectros do SDSS, BG1429+1202 não tinha sido descoberta até este trabalho. "Descobertas como BG1429+1202 demonstram a maneira pela qual grandes conjuntos de dados astronómicos de grandes levantamentos podem ser extraídos para novas aplicações astrofísicas. No NOAO (National Optical Astronomy Observatory, em Tucson, no estado norte-americano do Arizona), estamos a implementar capacidades de acesso livre para suportar estes projetos de pesquisa de arquivo usando dados públicos de campo largo do DECam (Dark Energy Camera) e outros instrumentos, bem como dados futuros de projetos como o DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), conclui Adam Bolton, diretor associado do NOAO e também ele autor deste artigo.

NUSTAR DESCOBRE NOVAS PISTAS SOBRE "SUPERNOVA CAMALEÃO"

Esta imagem do Observatório de raios-X Chandra da NASA mostra a galáxia espiral NGC 7331, numa imagem de raios-X a três cores. Os tons vermelho, verde e azul são usados para raios-X de baixa, média e alta energia, respetivamente. Uma supernova invulgar chamada SN 2014C, foi avistada nesta galáxia, indicada pela caixa.
Crédito: NASA/CXC/CIERA/R. Margutti et al

"Somos feitos de material das estrelas", disse o famoso astrónomo Carl Sagan. As reações nucleares que ocorreram em estrelas antigas produziram grande parte do material que compõe os nossos corpos, o nosso planeta e o nosso Sistema Solar. Quando as estrelas explodem em mortes violentas chamadas supernovas, esses elementos recém-formados escapam e espalham-se pelo Universo.

Uma supernova, em particular, está a desafiar os modelos dos astrónomos de como as explosões estelares distribuem os seus elementos. A supernova SN 2014C mudou dramaticamente de aparência ao longo de um ano, aparentemente porque tinha expelido uma grande quantidade de material no final da sua vida. Isto não encaixa com qualquer categoria reconhecida de como uma explosão estelar deve acontecer. Para tentar explicar isto, os cientistas devem reconsiderar as ideias estabelecidas sobre como as estrelas massivas vivem as suas vidas antes de explodir.

"Esta 'supernova camaleão' pode representar um novo mecanismo de como as estrelas massivas fornecem elementos produzidos nos seus núcleos para o resto do Universo," afirma Raffaella Margutti, professora assistente de física e astronomia na Universidade Northwestern em Evanston, no estado norte-americano de Illinois. Margutti liderou um estudo sobre a
supernova SN 2014C, publicado esta semana na revista The Astrophysical Journal.

Uma supernova misteriosa

Os astrónomos classificam as explosões estelares com base na presença ou ausência de hidrogénio durante o evento. Embora as estrelas comecem as suas vidas fundindo hidrogénio em hélio, as grandes estrelas que se aproximam da fase de supernova esgotaram o hidrogénio como forma de combustível. As supernovas que têm muito pouco hidrogénio são chamadas "Tipo I". Aquelas que não têm uma abundância de hidrogénio, mais raras, são chamadas "Tipo II".

Mas SN 2014C, descoberta em 2014 numa galáxia espiral a aproximadamente 36-46 milhões de anos-luz de distância, é diferente. Ao observá-la em comprimentos de onda óticos com vários telescópios terrestres, os astrónomos concluíram que SN 2014C tinha-se transformado de uma supernova do Tipo I para uma supernova do Tipo II após o colapso do seu núcleo, conforme relatado num estudo de 2015 liderado por Dan Milisavljevic do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, Massachusetts, EUA. As observações iniciais não detetaram hidrogénio, mas, após mais ou menos um ano, ficou claro que as ondas de choque propagadas pela explosão estavam a atingir uma concha de material dominado por hidrogénio fora da estrela.

No novo estudo, o satélite NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA, com a sua capacidade única para observar radiação na faixa mais energética dos raios-X, permitiu com que os cientistas observassem como a temperatura dos eletrões acelerados pelo choque da supernova mudou ao longo do tempo. Eles usaram esta medição para estimar a rapidez com que a supernova está a expandir-se e a quantidade de material na concha externa.

Para criar esta concha, SN 2014C fez algo verdadeiramente misterioso: expeliu uma grande quantidade de material - principalmente hidrogénio, mas também elementos mais pesados - décadas a séculos antes de explodir. De facto, a estrela libertou o equivalente à massa do Sol. Normalmente, as estrelas não expulsam material tão tarde na sua vida.

"A expulsão deste material, tão tarde na vida, é provavelmente uma maneira das estrelas partilharem elementos, que produzem durante as suas vidas, de volta para o seu ambiente," comenta Margutti, membro do Centro para Exploração Interdisciplinar e Investigação em Astrofísica da Universidade Northwestern.

Os observatórios Chandra e Swift da NASA também foram usados para obter uma imagem da evolução da supernova. A coleção de observações mostrou que, surpreendentemente, a supernova aumentou de brilho em raios-X após a explosão inicial, demonstrando que devia haver uma concha de material, anteriormente expelida pela estrela, que as ondas de choque atingiram.

Desafiando as teorias existentes

Porque é que uma estrela jogaria fora tanto hidrogénio antes de explodir? Uma teoria é que há algo que falta na nossa compreensão das reações nucleares que ocorrem nos núcleos de estrelas massivas propensas a explodirem como supernova. Outra possibilidade é que a estrela não morreu sozinha - uma estrela companheira num binário poderá ter influenciado a vida e morte invulgar da progenitora de SN 2014C. Esta segunda teoria encaixa na observação de que cerca de 7 em cada 10 estrelas gigantes têm companheiras.

O estudo sugere que os astrónomos devem prestar atenção às vidas das estrelas massivas nos séculos antes de explodirem. Os astrónomos vão continuar a monitorizar as consequências desta supernova desconcertante.

"A noção de que uma estrela pode expelir uma quantidade tão grande de matéria num curto espaço de tempo é completamente nova," comenta Fiona Harrison, investigadora principal do NuSTAR no Caltech, Pasadena, EUA. "Está a desafiar as nossas ideias fundamentais de como as estrelas evoluem e, eventualmente, explodem, distribuindo os elementos químicos necessários para a vida."

FUGAS RÁPIDAS DE GÁS DESCOBERTAS, PELA PRIMEIRA VEZ, EM ANÃ BRANCA

Em fevereiro de 2016, a erupção anómala da nova anã SS Cyg durou mais de 3 semanas. Este comportamento explosivo no rádio foi visto durante todo o evento, estando o momento mais intrigante situado no fim, onde uma única erupção, rápida, luminosa e gigante, atingiu um pico de ~20 mJy e durou 15 minutos. Esta é a primeira vez que tal erupção foi observada em SS Cyg. As erupções rápidas são definidas como variações intensas, súbitas e rápidas no brilho.
Crédito: Universidade de Oxford

As novas anãs (objetos parecidos com SS Cyg, que contêm uma estrela tipo-Sol em órbita de uma anã branca) são bem conhecidas pelo seu comportamento explosivo e repetido, mas de baixo nível, nunca tendo sido observadas com escalas rápidas de erupções.

Já se sabia da existência de erupções em anãs brancas, estrelas de neutrões e até mesmo em buracos negros enormes que residem noutras galáxias. Estas estrelas alimentam-se principalmente de gás oriundo das suas estrelas companheiras através de acreção (onde uma grande quantidade de gás é acumulada através da força gravitacional). Ocasionalmente, estas estrelas "vomitam" algum do gás sob a forma de jatos, poderosas emissões gasosas restritas a um único fluxo cónico e estreito.

As observações iniciais da atividade de SS Cyg, em fevereiro de 2016, foram consideradas atípicas, mas análises telescópicas posteriores desvendaram a intrigante revelação de erupções rápidas. O comportamento mais fascinante e inesperado foi avistado no rádio, mais para o final da explosão, quando se observou uma erupção "gigante". Com a duração de menos de 15 minutos, teve uma energia superior a um milhão de vezes as explosões solares mais fortes. O nível de dados, no rádio, registados durante a erupção não tem precedentes para sistemas de novas anãs e é consistente com o esperado para um jato.

O Dr. Kunal Mooley, investigador de astrofísica da Universidade de Oxford, que liderou a pesquisa, afirma: "Muitos dos estudos mais convincentes da astrofísica tiveram por base o estudo de SS Cyg. O mais recente, a deteção de uma erupção rápida no rádio - especialmente uma explosão brilhante e veloz no final do evento, é altamente invulgar e demonstra que poderá estar em jogo uma nova física. Esperávamos ver erupções de variação lenta, mas encontrámos picos de atividade, rápidos e em forma de cone, e observámos uma quantidade enorme de energia a ser libertada num intervalo de tempo tão curto quanto dez minutos. Nada como isto tinha sido visto antes num sistema de nova anã.

"Daqui para a frente, os teóricos devem trabalhar com os observadores a fim de encontrar a resposta para o porquê destas explosões rápidas ocorrerem em SS Cyg. Para entender realmente o processo de acreção de gás e expulsão de gás em sistemas com anãs brancas - especialmente em novas anãs, devemos realizar estudos similares noutros sistemas astrofísicos."

Descoberto pela primeira vez há mais de cem anos, o sistema SS Cyg tem sido estudado extensivamente pelos astrónomos. A estrela continua a fornecer novas informações sobre os processos físicos associados com sistemas binários de anãs brancas, como aqueles encontrados pela equipa do Dr. Mooley.

O Dr. Mooley e a sua equipa em Oxford estão agora a realizar mais análises, trabalhando para construir um corpo de eventos conclusivos sobre o comportamento de novas anãs e estabelecer se são, de facto, capazes de lançar jatos poderosos.

Lentes cósmicas suportam descoberta de expansão do Universo mais rápida do que o previsto

HE0435-1223, localizado no centro desta imagem de campo-largo, está entre os cinco melhores quasares ampliados por lentes descobertos até à data. A galáxia no plano da frente cria quatro imagens distribuídas quase uniformemente do quasar distante em seu redor.
Crédito: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.

Usando galáxias como lentes gravitacionais gigantes, um grupo internacional de astrónomos, com o auxílio do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, fez uma medição independente de quão rápido o Universo se está a expandir. A recém-medida velocidade de expansão, para o Universo local, é consistente com achados anteriores. Estes estão, no entanto, em discordância intrigante com medições do Universo primitivo. Isto sugere um problema fundamental no cerne da nossa compreensão do cosmos.

A constante de Hubble - a velocidade a que o Universo se está a expandir - é um dos parâmetros fundamentais que descrevem o nosso Universo. um grupo de astrónomos da colaboração H0LiCOW, liderado por Sherry Suyu (associada ao Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha, ao ASIAA em Taiwan e à Universidade Técnica de Munique), usou o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e outros telescópios espaciais e terrestres para observar cinco galáxias a fim de chegar a uma medição independente da constante de Hubble.

A nova medição é completamente independente - mas está em excelente concordância - de outras medições da constante de Hubble no Universo local que usaram variáveis Cefeidas e supernovas como pontos de referência.

No entanto, o valor medido por Suyu e sua equipa, bem como aqueles medidos usando Cefeidas e supernovas, são diferentes da medição obtida pelo satélite Planck da ESA. Mas há uma distinção importante - o Planck mediu a constante de Hubble para o Universo jovem, observando o fundo de micro-ondas cósmico.

Embora esse valor para a constante de Hubble, determinado pelo Planck, encaixe com a nossa compreensão atual do cosmos, os valores obtidos pelos diferentes grupos de astrónomos para o Universo local estão em desacordo com o nosso modelo teórico aceite do Universo. "A velocidade de expansão do Universo começa agora a ser medida de maneiras diferentes e com tanta precisão que as discrepâncias reais podem apontar para uma nova física para lá do nosso conhecimento atual do Universo," elabora Suyu.

Os alvos do estudo foram galáxias massivas posicionadas entre a Terra e quasares muito distantes - núcleo de galáxias incrivelmente luminosas. A luz dos quasares mais distantes é dobrada pelas grandes massas das galáxias como resultado de lentes gravitacionais fortes. Isto cria várias imagens do quasar de fundo, algumas manchadas em arcos estendidos.

Dado que as galáxias não criam distorções perfeitamente esféricas no tecido do espaço e que as galáxias "lente" e os quasares não estão perfeitamente alinhados, a luz das diferentes imagens do quasar de fundo segue caminhos com comprimentos ligeiramente diferentes. Uma vez que o brilho dos quasares muda ao longo do tempo, os astrónomos podem ver as diferentes imagens cintilarem em momentos diferentes, os atrasos entre elas dependendo das distâncias que a luz tem que percorrer. Estes atrasos estão diretamente relacionados com o valor da constante de Hubble. "O nosso método é a maneira mais simples e direta de medir a constante de Hubble, pois só usa geometria e a Relatividade Geral, sem outras suposições," explica o vice-líder Frédéric Courbin da EFPL, Suíça.

Usando as medições precisas dos atrasos de tempo entre as várias imagens, bem como modelos de computador, a equipa conseguiu determinar a constante de Hubble com uma precisão incrivelmente alta: 3,8%. A equipa H0LiCOW determinou o valor, para a constante de Hubble, de 71,9±2.7 quilómetros por segundo por megaparsec. Em 2016, cientistas usaram o Hubble para determinar um valor de 73,24±1,74 km/s/Mpc. Em 2015, o satélite Planck da ESA mediu a constante com a mais alta precisão até agora e obteve um valor de 66,93±0,62 km/s/Mpc. "A medição precisa da constante de Hubble é um dos 'prémios' mais cobiçados da investigação astrofísica atual," destaca o membro da equipa Vivien Bonvin, da EPFL, Suíça. E Suyu acrescenta: "A constante de Hubble é crucial para a astronomia moderna, pois pode ajudar a confirmar ou a refutar se a nossa imagem do Universo - composta por energia escura, matéria escura e matéria normal - está realmente correta ou se nos falta algo fundamental."