Chandra e Webb “ligam” os pequenos pontos vermelhos

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Um objecto recém-descoberto pode ser a chave para desvendar a verdadeira natureza de uma misteriosa classe de fontes que os astrónomos têm recentemente encontrado no Universo primitivo.

Esta imagem de um objecto especial, apelidado de “ponto de raios X”, representa uma descoberta do Chandra que poderá ajudar a explicar a natureza de uma misteriosa classe de fontes no Universo primitivo. A imagem óptica e infravermelha do Hubble mostra a região em torno do ponto de raios X, enquanto a imagem de raios X do Chandra apresenta um grande plano. Antes desta descoberta, não se sabia que os “pequenos pontos vermelhos” observados pelo telescópio Webb emitissem raios X. Este emite, o que leva os investigadores a propor que o ponto de raios X representa uma fase de transição até então desconhecida do crescimento de buracos negros super-massivos.
Crédito: raios X – NASA/CXC/Instituto Max Plank/R. Hviding et al.; ótico/infravermelho – NASA/ESA/STScI/HST; processamento de imagem – NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Um “ponto de raios X” detectado pelo Observatório de raios X Chandra da NASA poderá explicar o que são estas centenas ou, potencialmente, milhares de objectos. Um artigo científico que descreve os resultados foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Pouco depois de o Telescópio Espacial James Webb da NASA ter iniciado as suas observações científicas, surgiram relatos de uma nova classe de objectos misteriosos. Os astrónomos encontraram pequenos objectos vermelhos a cerca de 12 mil milhões de anos-luz da Terra ou mais longe, que ficaram conhecidos como “Pequenos Pontos Vermelhos” (ou LRDs, sigla inglesa para “Little Red Dots”).

Muitos cientistas pensam que os LRDs são buracos negros super-massivos embebidos em nuvens densas de gás, que mascaram algumas das assinaturas típicas em diferentes tipos de luz – incluindo raios X – que os astrónomos costumam usar para os identificar. Isto torná-los-ia diferentes dos típicos buracos negros super-massivos em crescimento, que não estão embebidos em gás denso, permitindo que a brilhante luz ultravioleta e os raios X provenientes do material em órbita dos buracos negros escapem.

Devido a isto e às suas potenciais semelhanças com as atmosferas estelares, os astrónomos chamaram a isto o cenário da “estrela-buraco negro” para os LRDs.

Este novo “ponto de raios X” (oficialmente designado 3DHST-AEGIS-12014), localizado a cerca de 11,8 mil milhões de anos-luz da Terra, poderá constituir uma ponte crucial entre as estrelas-buraco negro e os típicos buracos negros super-massivos em crescimento. Exibe a maioria das características de um LRD, incluindo o facto de ser pequeno, vermelho e estar localizado a uma grande distância, mas brilha em raios X, ao contrário de outros LRDs.

“Os astrónomos há vários anos que têm vindo a tentar descobrir o que são os pequenos pontos vermelhos”, afirmou o autor principal, Raphael Hviding, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha. “Este objecto de raios X individual pode ser – para usar uma expressão – o que nos permite ligar todos os pontos”.

lustração de uma vista em grande plano de um ponto de raios X, 3DHST-AEGIS-12014.
Crédito: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adaptada por K. Arcand e J. Major

A equipa encontrou este objecto especial após comparar novos dados do Webb com um levantamento profundo realizado anteriormente pelo Chandra.

“Se os pequenos pontos vermelhos são buracos negros super-massivos em rápido crescimento, por que razão não emitem raios X como outros buracos negros semelhantes?”, pergunta a co-autora Anna de Graaff, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts, EUA. “Encontrar um pequeno ponto vermelho que parece diferente dos outros dá-nos uma nova e importante perspetiva sobre o que os poderá alimentar”.

Os investigadores sugerem que o ponto de raios X representa uma fase de transição de um LRD para um buraco negro super-massivo em crescimento típico. À medida que a estrela-buraco negro consome o gás circundante, surgem abertas irregulares nas nuvens de gás. Isto permite que os raios X provenientes do material que cai no buraco negro consigam atravessar, sendo observados pelo Chandra. Eventualmente, todo o gás é consumido e a estrela-buraco negro deixa de existir.

Existem também indícios nos dados do Chandra, relativos ao ponto de raios X, de que há variações no brilho dos raios X, o que corrobora a ideia de que o buraco negro está parcialmente obscurecido. À medida que a nuvem de gás gira, zonas de gás mais denso e menos denso podem transitar à frente do buraco negro (da perspectiva do Sistema Solar), causando alterações no brilho dos raios X.

“Se confirmarmos que o ponto de raios X é um pequeno ponto vermelho em transição, não só seria o primeiro do seu género, como poderíamos estar a ver o interior de um pequeno ponto vermelho pela primeira vez”, afirmou o co-autor Hanpu Liu, da Universidade de Princeton, em New Jersey, EUA. “Teríamos também a evidência mais forte até à data de que o crescimento de buracos negros super-massivos está no centro de alguns, se não de todos, os pequenos pontos vermelhos”.

Uma ideia alternativa para o ponto de raios X é que se trata de um tipo mais comum de buraco negro super-massivo em crescimento, mas que está envolto num tipo exótico de poeira que os astrónomos nunca viram antes. Estão previstas observações futuras que deverão ser capazes de revelar a verdade.

“O ponto de raios X estava presente nos nossos dados do levantamento Chandra há mais de dez anos, mas não fazíamos ideia do quão notável era antes de o Webb ter vindo observar o campo”, afirmou o co-autor Andy Goulding, de Princeton. “Este é um exemplo marcante da colaboração entre dois grandes observatórios”.

Um objecto recém-descoberto pode ser a chave para desvendar a verdadeira natureza de uma misteriosa classe de fontes que os astrónomos têm recentemente encontrado no Universo primitivo.

Um “ponto de raios X” detectado pelo Observatório de raios X Chandra da NASA poderá explicar o que são estas centenas ou, potencialmente, milhares de objectos. Um artigo científico que descreve os resultados foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Pouco depois de o Telescópio Espacial James Webb da NASA ter iniciado as suas observações científicas, surgiram relatos de uma nova classe de objectos misteriosos. Os astrónomos encontraram pequenos objectos vermelhos a cerca de 12 mil milhões de anos-luz da Terra ou mais longe, que ficaram conhecidos como “Pequenos Pontos Vermelhos” (ou LRDs, sigla inglesa para “Little Red Dots”).

Muitos cientistas pensam que os LRDs são buracos negros super-massivos embebidos em nuvens densas de gás, que mascaram algumas das assinaturas típicas em diferentes tipos de luz – incluindo raios X – que os astrónomos costumam usar para os identificar. Isto torná-los-ia diferentes dos típicos buracos negros super-massivos em crescimento, que não estão embebidos em gás denso, permitindo que a brilhante luz ultravioleta e os raios X provenientes do material em órbita dos buracos negros escapem.

Devido a isto e às suas potenciais semelhanças com as atmosferas estelares, os astrónomos chamaram a isto o cenário da “estrela-buraco negro” para os LRDs.

Este novo “ponto de raios X” (oficialmente designado 3DHST-AEGIS-12014), localizado a cerca de 11,8 mil milhões de anos-luz da Terra, poderá constituir uma ponte crucial entre as estrelas-buraco negro e os típicos buracos negros super-massivos em crescimento. Exibe a maioria das características de um LRD, incluindo o facto de ser pequeno, vermelho e estar localizado a uma grande distância, mas brilha em raios X, ao contrário de outros LRDs.

“Os astrónomos há vários anos que têm vindo a tentar descobrir o que são os pequenos pontos vermelhos”, afirmou o autor principal, Raphael Hviding, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha. “Este objecto de raios X individual pode ser – para usar uma expressão – o que nos permite ligar todos os pontos”.

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Ilustração de uma vista em grande plano de um ponto de raios X, 3DHST-AEGIS-12014.
Crédito: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adaptada por K. Arcand e J. Major

A equipa encontrou este objecto especial após comparar novos dados do Webb com um levantamento profundo realizado anteriormente pelo Chandra.

“Se os pequenos pontos vermelhos são buracos negros super-massivos em rápido crescimento, por que razão não emitem raios X como outros buracos negros semelhantes?”, pergunta a co-autora Anna de Graaff, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, em Cambridge, Massachusetts, EUA. “Encontrar um pequeno ponto vermelho que parece diferente dos outros dá-nos uma nova e importante perspectiva sobre o que os poderá alimentar”.

Os investigadores sugerem que o ponto de raios X representa uma fase de transição de um LRD para um buraco negro super-massivo em crescimento típico. À medida que a estrela-buraco negro consome o gás circundante, surgem abertas irregulares nas nuvens de gás. Isto permite que os raios X provenientes do material que cai no buraco negro consigam atravessar, sendo observados pelo Chandra. Eventualmente, todo o gás é consumido e a estrela-buraco negro deixa de existir.

Existem também indícios nos dados do Chandra, relativos ao ponto de raios X, de que há variações no brilho dos raios X, o que corrobora a ideia de que o buraco negro está parcialmente obscurecido. À medida que a nuvem de gás gira, zonas de gás mais denso e menos denso podem transitar à frente do buraco negro (da perspectiva do Sistema Solar), causando alterações no brilho dos raios X.

“Se confirmarmos que o ponto de raios X é um pequeno ponto vermelho em transição, não só seria o primeiro do seu género, como poderíamos estar a ver o interior de um pequeno ponto vermelho pela primeira vez”, afirmou o co-autor Hanpu Liu, da Universidade de Princeton, em New Jersey, EUA. “Teríamos também a evidência mais forte até à data de que o crescimento de buracos negros super-massivos está no centro de alguns, se não de todos, os pequenos pontos vermelhos”.

Uma ideia alternativa para o ponto de raios X é que se trata de um tipo mais comum de buraco negro super-massivo em crescimento, mas que está envolto num tipo exótico de poeira que os astrónomos nunca viram antes. Estão previstas observações futuras que deverão ser capazes de revelar a verdade.

“O ponto de raios X estava presente nos nossos dados do levantamento Chandra há mais de dez anos, mas não fazíamos ideia do quão notável era antes de o Webb ter vindo observar o campo”, afirmou o co-autor Andy Goulding, de Princeton. “Este é um exemplo marcante da colaboração entre dois grandes observatórios”.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

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01.05.2026

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published in: 3 semanas ago

 

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60: Novas descobertas sobre exoplanetas desafiam as teorias da formação planetária

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Os astrónomos estimam que exista pelo menos um planeta por cada estrela na nossa Galáxia. Denominados exoplanetas, orbitam estrelas para lá do nosso Sistema Solar. Mas uma nova investigação da Universidade McMaster revela uma reviravolta surpreendente: os planetas mais comuns na nossa Galáxia não existem em torno das estrelas mais comuns.

Representações artísticas que contrastam as super-Terras e os sub-Neptunos, os dois tipos de planetas mais comuns na nossa Galáxia.
Crédito: Centro Ames da NASA/JPL-Caltech

Em torno de estrelas como o nosso Sol, os planetas mais comuns são os sub-Neptunos – mundos que se pensa serem semelhantes a Neptuno, mas de tamanho menor – e as super-Terras, planetas rochosos que são até 10 vezes mais massivos do que a Terra. Há quase uma década que os astrónomos sabem que estes dois tipos de planetas estão amplamente espalhados em torno de estrelas semelhantes ao Sol por toda a Galáxia. Mas as estrelas semelhantes ao Sol constituem apenas uma minoria das estrelas da nossa Galáxia, deixando uma lacuna na nossa compreensão de como os planetas se formam.

Para preencher essa lacuna, os investigadores de McMaster examinaram planetas em órbita de anãs M de idade intermédia a avançada. Estas pequenas estrelas, com apenas 8 a 40 por cento do tamanho do nosso Sol, constituem a maioria das estrelas da Via Láctea. Devido à sua fraca luminosidade, têm sido historicamente difíceis de estudar.

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA mudou isso, proporcionando uma visão sem paralelo destas estrelas e dos seus sistemas planetários. Ao observar uma nova área do céu a cada 28 dias, o satélite estuda todo o céu ao longo de 26 meses.

Com base nos dados do TESS, a equipa de McMaster descobriu que as anãs M em idade intermédia a avançada albergam muitas super-Terras, mas praticamente nenhum sub-Neptuno, uma descoberta que desafia as teorias existentes acerca da formação planetária.

“Não nos limitámos a aperfeiçoar a imagem – alterámos-la. Em torno destas estrelas, os sub-Neptunos efectivamente desaparecem, o que significa que os mecanismos que moldam os planetas aqui são diferentes”, afirma Erik Gillis, estudante de doutoramento no Departamento de Física e Astronomia.

Gillis realizou o trabalho sob a supervisão de Ryan Cloutier, professor assistente de Física e Astronomia.

Os astrónomos há muito que atribuem a distinção entre super-Terras e sub-Neptunos à foto-evaporação, um processo em que a intensa luz estelar despoja um planeta da sua atmosfera.

As anãs M em idade intermédia a avançada são extremamente activas e deveriam ser capazes de evaporar atmosferas planetárias de forma eficaz, mas não ao ponto que estamos a observar aqui, explica Gillis. O facto de os sub-Neptunos existirem em números tão reduzidos em torno destas estrelas sugere que a formação planetária aqui pode favorecer mundos ricos em água, em vez de sub-Neptunos envoltos em gás.

“Se queremos compreender as origens dos planetas e as origens da vida, precisamos de uma visão completa de como os planetas se formam e de que são feitos. Esta investigação aproxima-nos desse objectivo”, afirma Gillis. As descobertas, publicadas na revista The Astronomical Journal, surgem numa altura em que a ciência exoplanetária está a crescer rapidamente. Os primeiros exoplanetas foram descobertos há apenas 30 anos – um piscar de olhos em comparação com alguns outros campos da astronomia.

Desde então, os investigadores estudaram apenas uma pequena fracção dos sistemas planetários, muitas vezes assumindo que os mesmos padrões se aplicam em todo o lado, porque os mesmos processos físicos moldam os planetas em toda a Galáxia.

“O nosso Sistema Solar era outrora o único exemplo que tínhamos. Agora, graças a missões como a TESS, podemos comparar milhares de sistemas e descobrir padrões que reescrevem as nossas suposições”, afirma Cloutier.

“Já era surpreendente saber que os planetas mais comuns na nossa Galáxia não existem no nosso próprio Sistema Solar. Agora, com este trabalho recente, estamos a desenvolver uma imagem mais clara da origem destas super-Terras e sub-Neptunos”.

// Universidade McMaster (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)

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01.05.2026

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Dois sóis são melhores do que um – os planetas prosperam em torno de estrelas binárias

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De acordo com uma nova investigação realizada por astrofísicos da Universidade de Lancashire, os planetas podem, na verdade, formar-se mais facilmente em torno de estrelas duplas do que em torno de estrelas individuais, como o nosso Sol.

O pôr-do-Sol duplo no planeta Tatooine da saga “Star Wars”.
Crédito: Lucasfilm Ltd.

As estrelas binárias são comuns na nossa Galáxia; no entanto, durante muito tempo, os astrónomos pensaram que a disputa gravitacional entre duas estrelas dificultaria a formação de planetas circumbinários, ou seja, mundos que orbitam ambas as estrelas. Famosos mundos fictícios, como Tatooine da saga “Star Wars”, com o seu icónico pôr-do-sol duplo, eram considerados curiosidades cósmicas, em vez de algo que a natureza produz habitualmente.

No entanto, uma nova investigação publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugere que o oposto pode ser verdade.

Simulação por computador da formação de planetas em torno de uma estrela binária.
Crédito: Universidade de Lancashire

Utilizando simulações computacionais de última geração, a equipa modelou a evolução dos discos de gás que rodeiam estrelas binárias jovens. As simulações mostram que as regiões internas desses discos constituem uma “zona proibida”, onde fortes efeitos gravitacionais impedem a formação de planetas. Mas, para além desta região, o disco torna-se um terreno fértil para a formação de planetas gigantes, fragmentando-se sob a sua própria gravidade para produzir múltiplos planetas jovens.

“Perto de uma estrela binária, o ambiente é simplesmente demasiado violento para que os planetas se formem”, afirmou o Dr. Matthew Teasdale, que liderou a investigação no âmbito do seu projecto de doutoramento. “Mas, à medida que nos afastamos, o disco torna-se um ambiente ideal para a formação planetária”.

A equipa descobriu que os discos em torno de estrelas binárias podem formar mais planetas através da fragmentação do que os discos em torno de estrelas individuais, e que uma maior proporção destes objectos acaba por se tornar planetas gigantes gasosos maiores do que Júpiter. Alguns planetas também podem ser ejectados dos seus sistemas, tornando-se planetas errantes que vagueiam pelo espaço interestelar.

O Dr. Dimitris Stamatellos, que orientou o projecto, acrescentou: “As estrelas binárias eram outrora vistas como ambientes hostis para a formação planetária. O que estamos a descobrir é que, na verdade, podem ser extremamente produtivos. Assim que se ultrapassa a zona de perigo, os planetas podem formar-se rapidamente e em grande número”.

As descobertas sugerem que os planetas circumbinários que orbitam mais do que uma estrela podem ser mais comuns do que se pensava anteriormente e que a instabilidade gravitacional, em que discos massivos se fragmentam sob a sua própria gravidade, pode ser uma via importante para a formação destes planetas.

Com mais de 50 exoplanetas circumbinários já descobertos, incluindo vários em órbitas largas, os resultados ajudam a explicar como estes mundos se podem formar e sobreviver. Também abrem novas possibilidades para futuras observações com instalações como o ALMA, o Telescópio Espacial James Webb e o futuro ELT (Extremely Large Telescope).

O Dr. Stamatellos acrescentou: “Embora os planetas possam ter dificuldade em sobreviver perto dos seus sóis gémeos, mais longe, estes sistemas transformam-se em ambientes dinâmicos propícios à formação de planetas, o que sugere que os ‘Tatooines’ da vida real podem ser muito menos raros do que outrora imaginávamos”.

// Universidade de Lancashire (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)

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