O Sol não está sozinho – escapou do Centro Galáctico juntamente com as suas “gémeas”

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Uma êxodo em massa de estrelas gémeas. Estrelas semelhantes ao nosso Sol formam uma migração em massa a partir do centro da Via Láctea, ocorrida há aproximadamente 4 a 6 mil milhões de anos.
Crédito: NAOJ

Investigadores descobriram evidências de que o nosso Sol fez parte de uma migração em massa de “gémeas” idênticas que abandonaram as regiões centrais da nossa Galáxia há 4 a 6 mil milhões de anos. A equipa criou e estudou um catálogo de estrelas e das suas propriedades com uma precisão sem precedentes, recorrendo a dados do satélite Gaia da ESA. Esta descoberta lança luz sobre a evolução da nossa Galáxia, em particular sobre o desenvolvimento da estrutura da barra giratória no seu centro.

Enquanto a arqueologia na Terra estuda o passado humano, a arqueologia galáctica rastreia as vastas jornadas das estrelas e das galáxias. Por exemplo, os cientistas sabem que o nosso Sol nasceu há cerca de 4,6 mil milhões de anos, mais de 10.000 anos-luz mais perto do centro da Via Láctea do que estamos hoje. Embora os estudos sobre a composição das estrelas apoiem esta teoria, há muito que se revela um mistério para os cientistas. As observações revelam uma enorme estrutura em forma de barra no centro da nossa Galáxia que cria uma “barreira de co-rotação”, o que dificulta a fuga das estrelas para tão longe do centro.

Então, como é que chegámos aqui? Para responder a esta pergunta, uma equipa liderada pelos professores Daisuke Taniguchi, da Universidade Metropolitana de Tóquio, e Takuji Tsujimoto, do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), empreendeu um estudo de dimensão sem precedentes acerca de “gémeas” solares, estrelas que têm temperatura, gravidade superficial e composição muito semelhantes às do nosso Sol. Utilizaram dados recolhidos pela missão do satélite Gaia da ESA, um vasto conjunto de observações que abrange dois mil milhões de estrelas e outros objectos. Criaram um catálogo de 6594 “gémeas” estelares, uma colecção cerca de 30 vezes maior do que os levantamentos anteriores.

A partir desta imensa lista, conseguiram obter o retrato mais preciso até à data das idades destas estrelas, corrigindo cuidadosamente o enviesamento de selecção das estrelas que são mais fáceis de observar. Ao analisar a distribuição das idades, notaram um pico generalizado para estrelas com cerca de 4 a 6 mil milhões de anos: isto inclui o nosso Sol e constitui uma evidência da existência de estrelas semelhantes, com idades semelhantes, localizadas a aproximadamente a mesma distância do centro da Galáxia. Isto significa que o nosso Sol não se encontra na sua posição actual por acaso, mas como parte de uma migração estelar muito mais vasta.

Esta descoberta lança luz não só sobre a natureza do nosso Sistema Solar, mas também sobre a evolução da própria Galáxia. A barreira de co-rotação criada pela estrutura em barra no Centro Galáctico não permitiria tal êxodo em massa. No entanto, a história muda se a barra ainda estivesse, na altura, a ser formada. As idades das nossas “gémeas” estelares revelam não só quando o êxodo em massa ocorreu, mas também o intervalo de tempo durante o qual a barra se formou.

O centro da Galáxia é um ambiente muito menos hospitaleiro para a evolução da vida do que as regiões exteriores. As descobertas da equipa esclarecem, assim, um factor-chave na forma como o nosso Sistema Solar, e por sua vez o nosso planeta, se encontrou numa região da Galáxia onde os organismos puderam desenvolver-se e evoluir.

No futuro, a equipa espera utilizar observações precisas de estrelas com idades semelhantes à do Sol para procurar estrelas nascidas aproximadamente na mesma altura e no mesmo local que o Sol, a fim de determinar o ponto de origem e a rota de viagem da migração em massa. Espera-se que a missão do satélite de astrometria japonês, JASMINE, que está a ser desenvolvida pelo NAOJ, contribua para esta investigação.

(vídeo)

Investigadores descobriram evidências de que o nosso Sol fez parte de uma migração em massa de “gémeas” idênticas que abandonaram as regiões centrais da nossa Galáxia há 4 a 6 mil milhões de anos. A equipa criou e estudou um catálogo de estrelas e das suas propriedades com uma precisão sem precedentes, recorrendo a dados do satélite Gaia da ESA. Esta descoberta lança luz sobre a evolução da nossa Galáxia, em particular sobre o desenvolvimento da estrutura da barra giratória no seu centro.

Enquanto a arqueologia na Terra estuda o passado humano, a arqueologia galáctica rastreia as vastas jornadas das estrelas e das galáxias. Por exemplo, os cientistas sabem que o nosso Sol nasceu há cerca de 4,6 mil milhões de anos, mais de 10.000 anos-luz mais perto do centro da Via Láctea do que estamos hoje. Embora os estudos sobre a composição das estrelas apoiem esta teoria, há muito que se revela um mistério para os cientistas. As observações revelam uma enorme estrutura em forma de barra no centro da nossa Galáxia que cria uma “barreira de co-rotação”, o que dificulta a fuga das estrelas para tão longe do centro.

Então, como é que chegámos aqui? Para responder a esta pergunta, uma equipa liderada pelos professores Daisuke Taniguchi, da Universidade Metropolitana de Tóquio, e Takuji Tsujimoto, do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), empreendeu um estudo de dimensão sem precedentes acerca de “gémeas” solares, estrelas que têm temperatura, gravidade superficial e composição muito semelhantes às do nosso Sol. Utilizaram dados recolhidos pela missão do satélite Gaia da ESA, um vasto conjunto de observações que abrange dois mil milhões de estrelas e outros objectos. Criaram um catálogo de 6594 “gémeas” estelares, uma colecção cerca de 30 vezes maior do que os levantamentos anteriores.

A partir desta imensa lista, conseguiram obter o retrato mais preciso até à data das idades destas estrelas, corrigindo cuidadosamente o enviesamento de selecção das estrelas que são mais fáceis de observar. Ao analisar a distribuição das idades, notaram um pico generalizado para estrelas com cerca de 4 a 6 mil milhões de anos: isto inclui o nosso Sol e constitui uma evidência da existência de estrelas semelhantes, com idades semelhantes, localizadas a aproximadamente a mesma distância do centro da Galáxia. Isto significa que o nosso Sol não se encontra na sua posição actual por acaso, mas como parte de uma migração estelar muito mais vasta.

Esta descoberta lança luz não só sobre a natureza do nosso Sistema Solar, mas também sobre a evolução da própria Galáxia. A barreira de co-rotação criada pela estrutura em barra no Centro Galáctico não permitiria tal êxodo em massa. No entanto, a história muda se a barra ainda estivesse, na altura, a ser formada. As idades das nossas “gémeas” estelares revelam não só quando o êxodo em massa ocorreu, mas também o intervalo de tempo durante o qual a barra se formou.

O centro da Galáxia é um ambiente muito menos hospitaleiro para a evolução da vida do que as regiões exteriores. As descobertas da equipa esclarecem, assim, um factor-chave na forma como o nosso Sistema Solar, e por sua vez o nosso planeta, se encontrou numa região da Galáxia onde os organismos puderam desenvolver-se e evoluir.

No futuro, a equipa espera utilizar observações precisas de estrelas com idades semelhantes à do Sol para procurar estrelas nascidas aproximadamente na mesma altura e no mesmo local que o Sol, a fim de determinar o ponto de origem e a rota de viagem da migração em massa. Espera-se que a missão do satélite de astrometria japonês, JASMINE, que está a ser desenvolvida pelo NAOJ, contribua para esta investigação.

// NAOJ (comunicado de imprensa)
// Projeto JASMINE do NAOJ (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico #2 (Astronomy & Astrophysics)

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17.03.2026

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7: Os astrónomos recolheram evidências raras da colisão entre dois planetas

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Representação do autor principal, Andy Tzanidakis, da colisão planetária que ele suspeita ter ocorrido, em 2021, em torno da estrela Gaia20ehk.
Crédito: Andy Tzanidakis

Anastasios (Andy) Tzanidakis estava a analisar dados telescópicos obtidos em 2020 quando descobriu uma estrela, de outra forma nada de especial, com um comportamento muito estranho. A estrela, denominada Gaia20ehk, encontra-se a cerca de 11.000 anos-luz da Terra, perto da constelação da Popa. É uma estrela estável de “sequência principal”, muito semelhante ao nosso Sol, o que significa que deveria emitir uma luz constante e previsível. No entanto, esta estrela começou a piscar descontroladamente.

“A emissão de luz estelar era regular e constante, mas a partir de 2016 apresentou estas três quedas de brilho. E depois, por volta de 2021, enlouqueceu completamente”, disse Tzanidakis, doutorando em astronomia na Universidade de Washington, EUA. “Nunca é demais salientar que estrelas como o nosso Sol não fazem isso. Por isso, quando vimos esta, ficámos tipo ‘Olá, o que se passa aqui?'”

A causa do cintilar não tinha nada a ver com a própria estrela: enormes quantidades de rocha e poeira – aparentemente vindas do nada – passavam à frente da estrela distante enquanto o material orbitava o sistema, ofuscando de forma irregular a luz que chegava à Terra. A provável origem de todos esses detritos era ainda mais notável: uma colisão catastrófica entre dois planetas.

“É incrível que vários telescópios tenham captado este impacto em tempo real”, disse Tzanidakis. “Existem apenas algumas outras colisões planetárias de qualquer tipo registadas, e nenhuma que apresente tantas semelhanças com o impacto que criou a Terra e a Lua. Se conseguirmos observar mais momentos como este noutros locais da Galáxia, isso ensinar-nos-á muito sobre a formação do nosso planeta”.

A análise da estrela foi publicada a 11 de Março na revista The Astrophysical Journal Letters.

Os planetas formam-se quando a gravidade agrupa a matéria – poeira, gás, gelo ou detritos rochosos, por exemplo – que orbita uma nova estrela. Os sistemas solares em fase inicial são caóticos – os planetas colidem e explodem frequentemente ou são lançados para o espaço exterior. Através deste processo, e ao longo de talvez 100 milhões de anos, sistemas solares como o nosso reduzem o número de planetas e estabelecem-se num equilíbrio.

Por mais comuns que estas colisões provavelmente sejam, observar uma num sistema solar distante requer paciência e sorte. As órbitas dos planetas têm de os levar directamente entre nós e a sua estrela, para que os detritos resultantes obscureçam parte da luz estelar. O cintilar revelador demora então anos a manifestar-se.

“O trabalho excepcional de Andy aproveita décadas de dados para encontrar coisas que estão a acontecer lentamente – histórias astronómicas que se desenrolam ao longo de uma década”, disse o autor sénior James Davenport, professor assistente de astronomia na Universidade de Washington. “Não há muitos investigadores a procurar fenómenos desta forma, o que significa que todo o tipo de descobertas está potencialmente ao nosso alcance”.

Tzanidakis, o principal autor do estudo, estuda a variabilidade extrema das estrelas ao longo do tempo. O seu trabalho anterior na Universidade de Washington identificou um sistema com uma estrela binária e uma grande nuvem de poeira que causou um eclipse com a duração de sete anos.

O comportamento de Gaia20ehk, no entanto, representou um novo mistério. A flutuação particular da estrela – breves quedas no brilho seguidas de caos – nunca tinha sido observada antes. A equipa ficou perplexa, até que Davenport sugeriu que usassem dados de um telescópio diferente para procurar luz infravermelha em vez de luz visível.

“A curva de luz infravermelha era o oposto completo da luz visível”, disse Tzanidakis. “À medida que a luz visível começava a cintilar e a enfraquecer, a luz infravermelha atingia picos. O que poderia significar que o material a bloquear a estrela era quente – tão quente que brilha no infravermelho”.

Uma colisão cataclísmica entre planetas produziria certamente calor suficiente para explicar a energia infravermelha. Além disso, o tipo certo de colisão poderia também explicar aquelas quedas iniciais de luminosidade.

O gráfico de cima mostra medições de brilho (pontos verdes e amarelos) de Gaia20ehk no espetro da luz ótica. São visíveis três pequenas quedas no brilho, seguidas de um declínio geral mais caótico. O gráfico de baixo mostra medições (pontos rosa, pretos e azuis) do brilho da estrela no infravermelho. As medições revelam um aumento acentuado no infravermelho à medida que o brilho óptico da estrela diminui.
Crédito: Tzanidakis et al./The Astrophysical Journal Letters

“Isso pode ter sido causado pelo facto de os dois planetas se aproximarem cada vez mais um do outro numa trajectória espiral”, afirmou Tzanidakis. “No início, ocorreram uma série de impactos tangenciais, que não produziriam muita energia infravermelha. Depois, tiveram a sua grande colisão catastrófica, e a radiação infravermelha aumentou consideravelmente”.

Existem também indícios de que a colisão se assemelha àquela que criou a Terra e a Lua há cerca de quatro mil milhões e meio de anos. A nuvem de poeira está a orbitar Gaia20ehk a cerca de uma unidade astronómica, a mesma distância que separa o Sol da Terra. A essa distância, o material pode eventualmente arrefecer o suficiente para se solidificar em algo semelhante ao nosso sistema Terra-Lua. Cientistas como Tzanidakis e Davenport não podem ter a certeza até que a poeira assente – literalmente – no sistema. Isso pode demorar alguns anos, ou alguns milhões.

Entretanto, a sua descoberta é um apelo à ação para encontrar mais colisões. O potente Simonyi Survey Telescope, do Observatório Vera C. Rubin, será ideal para a tarefa quando iniciar o seu LSST (Legacy Survey of Space and Time) ainda este ano; alguns cálculos rápidos de Davenport sugerem que o Rubin poderá encontrar 100 novos impactos nos próximos 10 anos. Isso poderá, em última análise, ajudar a restringir a busca por mundos habitáveis fora do nosso Sistema Solar.

“Quão raro foi o evento que deu origem à Terra e à Lua? Essa questão é fundamental para a astrobiologia”, afirmou Davenport. “Parece que a Lua é um dos ingredientes mágicos que tornam a Terra um local propício à vida. Pode ajudar a proteger a Terra de alguns asteróides, produz as marés oceânicas e as condições meteorológicas que permitem a interacção global entre a química e a biologia, e pode até desempenhar um papel na actividade das placas tectónicas. Neste momento, não sabemos quão comuns são estas dinâmicas. Mas se observarmos mais destas colisões, começaremos a perceber”.

// Universidade de Washington (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

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17.03.2026

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6: Novo método revela uma expansão mais lenta na nossa vizinhança cósmica

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As velocidades das galáxias em grupos em função da distância. No Universo em expansão, as forças gravitacionais atraem os membros dos grupos uns para os outros, enquanto a expansão cósmica afasta as galáxias mais distantes. Este equilíbrio determina conjuntamente a massa do grupo ligado gravitacionalmente e a constante de Hubble, que representa a força de expansão.
Crédito: Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam/D. Benisty/J. Fohlmeister

Dois novos estudos mediram a expansão do Universo na nossa vizinhança cósmica imediata, utilizando um método inovador que analisa o movimento de dois grupos próximos de galáxias no fluxo cósmico que as rodeia. Os resultados indicam que o Universo local está a expandir-se mais lentamente do que se estimava anteriormente, o que aproxima as medições das galáxias próximas das observações do Universo primitivo. As descobertas sugerem também que é necessária menos matéria escura do que se supunha anteriormente para explicar a dinâmica das galáxias dentro destes grupos.

Os dois estudos foram recentemente publicados na revista Astronomy & Astrophysics por uma equipa internacional que inclui David Benisty, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam. Cada artigo científico analisa dados observacionais de um grupo de galáxias próximas diferente – o grupo Centaurus A e o grupo M81 – para determinar tanto as suas massas como o valor da constante de Hubble.

A constante de Hubble descreve a velocidade a que o Universo se expande, expressa como a relação entre a velocidade de recessão e a distância a que uma galáxia se encontra de nós. A constante de Hubble é medida em km/s por megaparsec, sendo 1 megaparsec igual a 3,3 milhões de anos-luz.

A partir da primeira luz no Universo primitivo, a chamada radiação cósmica de fundo em micro-ondas, foi inferida uma medição precisa da constante de Hubble com o valor de 68 km/s/Mpc. Utilizando explosões de estrelas em galáxias em recessão para medir as suas distâncias, foi possível estabelecer outra medição muito precisa da constante de Hubble a partir do nosso Universo local. No entanto, o valor é de 73 km/s/Mpc.

Esta discrepância entre os ritmos de expansão do Universo primitivo e do Universo local é conhecida como a “tensão de Hubble”. Ao longo das últimas décadas, observações cada vez mais precisas transformaram esta tensão num dos principais desafios da cosmologia. Põe em causa a nossa compreensão da cosmologia e da física fundamental.

Os novos estudos lançam luz sobre esta tensão a partir de uma perspectiva mais holística, em contraste com a abordagem baseada nas explosões estelares. Enquanto o método das explosões estelares visa acompanhar directamente a expansão cósmica, os novos estudos analisam o movimento das galáxias em grupos imersos no Universo em expansão. As forças atractivas da gravidade agregam estes grupos, enquanto a expansão cósmica separa as galáxias que os compõem. Este equilíbrio restringe conjuntamente a massa do grupo ligado gravitacionalmente e a constante de Hubble, que representa a força de expansão.

Surpreendentemente, David Benisty e os seus colaboradores obtiveram uma constante de Hubble de cerca de 64 km/s/Mpc. O resultado sugere que pelo menos parte da tensão de Hubble pode decorrer das observações e dos métodos que escolhemos para inferir a constante de Hubble.

A distribuição dos grupos de galáxias na nossa vizinhança cósmica local. Os estudos centraram-se nos grupos de Centaurus A e M81.
Crédito: Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam/D. Benisty/J. Fohlmeister

Os investigadores centraram-se em dois grupos de galáxias: o grupo Centaurus A é um dos grupos galácticos mais próximos para além do próprio Grupo Local da Via Láctea. Presumia-se que fosse dominado pela gigantesca galáxia elíptica Centaurus A e que contivesse dúzias de galáxias satélites mais pequenas. A nova análise revelou que o grupo Centaurus A não está centrado em torno de Centaurus A, mas forma um sistema binário com a galáxia M83. A equipa determinou assim o primeiro valor da constante de Hubble a partir deste grupo como um sistema binário e uma estimativa de massa mais precisa.

Já se sabia que o grupo M81 tem duas galáxias, M81 e M82, no seu centro. Graças ao conjunto alargado de dados, verificou-se que as galáxias em torno deste binário continuam a formar uma estrutura plana, tal como já tinha sido estabelecido. O estudo da dinâmica turbulenta revela que esta estrutura não é, afinal, tão ordenada: a região plana interior, com distâncias inferiores a 1 milhão de anos-luz, está inclinada cerca de 34 graus em relação ao ambiente de maior escala. A uma distância de 10 milhões de anos-luz, a orientação mudou para se alinhar com a estrutura em forma de folha de maior escala que também se estende até ao grupo Centaurus A.

O mais intrigante é que os dois grupos de galáxias não partilham apenas um ambiente semelhante. Têm também em comum o facto de as massas das galáxias mais luminosas constituírem quase na totalidade a massa total do grupo e de os movimentos de todas as galáxias nas suas proximidades serem igualmente bem descritos pela interacção entre a atracção gravitacional das galáxias e a atracção cósmica. Assim, em contraste com grupos de galáxias simuladas que estão sempre imersos num halo global de matéria escura, as observações de ambos os grupos de galáxias podem ser bem explicadas sem esta massa escura adicional.

A equipa vai utilizar este método, que proporciona uma compreensão abrangente das estruturas na nossa vizinhança cósmica, e transferi-lo para um volume cósmico maior. Com novas observações a distâncias maiores, provenientes, por exemplo, do 4MOST (4-metre Multi-Object Spectroscopic Telescope), os próximos lançamentos de dados poderão não só resolver a tensão de Hubble, mas também fornecer um censo mais preciso da quantidade desta intrigante matéria escura que existe no nosso Universo.

// Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (Astronomy & Astrophysics)
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