78: Astrónomos descobrem a galáxia quimicamente mais primitiva do Universo jovem

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Uma equipa internacional de astrónomos utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e um fenómeno natural conhecido como lente gravitacional para obter uma caracterização definitiva de LAP1-B, uma galáxia ultra-fraca com 13 mil milhões de anos.

Aprofundando as detecções iniciais, este novo estudo revelou uma abundância extremamente baixa de oxigénio – apenas 1/240 da do Sol, um recorde. Este estado quimicamente primitivo, aliado a uma elevada proporção carbono-oxigénio e a um halo dominante de matéria escura, sugere que LAP1-B é a tão procurada “antecessora” das misteriosas galáxias fósseis encontradas hoje perto da nossa Via Láctea.

Revelando a natureza da galáxia ultra-fraca LAP1-B através de uma gigantesca “lente gravitacional”. Uma imagem a três cores criada a partir de dados obtidos com o instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Telescópio Espacial James Webb (JWST). Como as estrelas desta galáxia são extremamente fracas e poucas em número, a galáxia é invisível na imagem de fundo captada pelo NIRCam, mas outro instrumento, o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), conseguiu detetar assinaturas químicas. Uma visualização (não uma imagem real) dos dados de velocidade e distribuição do NIRSpec é apresentada na inserção para o oxigénio (verde) e dois estados de excitação diferentes do hidrogénio (azul e vermelho).
Crédito: NASA, ESA, CSA e K. Nakajima et al., Nature

Logo após o Big Bang, o Universo continha apenas elementos leves, como hidrogénio e hélio. Os elementos mais pesados, como o oxigénio e o carbono, foram forjados muito mais tarde no interior das primeiras estrelas. Durante décadas, os astrónomos tentaram encontrar o momento em que estas “estrelas de primeira geração” começaram a espalhar elementos mais pesados pelo cosmos. No entanto, as galáxias mais antigas que albergam essas estrelas jovens e primordiais são tão pequenas e ténues que observar a sua composição química era praticamente impossível – até agora.

Uma equipa de investigação liderada por Kimihiko Nakajima, da Universidade de Kanazawa, e que inclui Masami Ouchi, do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan) e da Universidade de Tóquio, centrou-se numa minúscula galáxia ultra-fraca denominada LAP1-B. A sua luz foi ampliada 100 vezes por um fenómeno chamado “lente gravitacional”, em que a gravidade de um enorme enxame de galáxias atua como uma gigante e natural lente de telescópio no espaço. Ao observar esta manchinha durante mais de 30 horas com o JWST, a equipa determinou que a abundância de oxigénio da galáxia é aproximadamente 1/240 da do Sol.

“Fiquei imediatamente entusiasmado com a extrema falta de oxigénio”, diz Nakajima. “Encontrar uma galáxia num estado tão primitivo é surpreendente. É uma assinatura química que indica claramente uma galáxia primordial captada nos momentos logo após a sua formação”.

Para além da sua natureza primitiva, a galáxia apresenta um elevado rácio de abundância carbono-oxigénio. Esta relação única de elementos está em estreita conformidade com as previsões teóricas do material disperso pelas explosões das primeiras estrelas do Universo.

A equipa também descobriu que LAP1-B é incrivelmente leve – menos de 3300 vezes a massa do Sol -, o que sugere que a maior parte da galáxia consiste de matéria escura invisível. Esta característica, juntamente com a sua composição química única, torna-a uma correspondência quase perfeita para as “galáxias anãs ultra-fracas” encontradas hoje perto da nossa Via Láctea, que são extremamente ténues, pequenas e contêm muito poucas estrelas.

“As galáxias anãs ultra-fracas não são apenas as galáxias mais ténues; são compostas por estrelas antigas com mais de 12 mil milhões de anos e são frequentemente descritas como ‘fósseis do Universo'”, explica Ouchi. “Os astrónomos suspeitavam que pudessem ser os vestígios das primeiras galáxias do Universo devido à ausência de elementos pesados, mas nunca tiveram uma ligação directa – até encontrarmos LAP1-B”.

Ouchi continua: “É uma grande surpresa descobrir que LAP1-B se parece exactamente com a ‘antecessora’ que apenas tínhamos imaginado nas teorias. Isto ajuda-nos a resolver o mistério de por que razão estes fósseis cósmicos sobreviveram na sua forma actual até aos dias de hoje”.

Esta descoberta estabelece uma nova forma de mapear o nascimento dos elementos e a formação das estruturas mais antigas do Universo. No futuro, a equipa planeia utilizar o Webb para procurar objectos ainda mais primitivos, com o objectivo de encontrar as primeiras galáxias alguma vez formadas.

// NAOJ (comunicado de imprensa)
// Universidade de Kanazawa (comunicado de imprensa)
// ICRR, Universidade de Tóquio (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
// Artigo científico (arXiv)

CCVALG
19.05.2026

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77: Nuvem Interestelar Local deixa a sua marca na Terra

Posted on 3 semanas ago by astronomia

O nosso Sistema Solar está actualmente a atravessar a Nuvem Interestelar Local, uma região de gás e poeira altamente diluídos entre as estrelas. Ao longo do seu percurso, a Terra acumula continuamente ferro-60, um raro isótopo radioactivo de ferro produzido em explosões estelares. Esta descoberta foi agora confirmada por uma equipa de investigação internacional liderada pelo HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf), através da análise de gelo antárctico com dezenas de milhares de anos.

A partir do fluxo constante, mas variável no tempo, os investigadores concluíram que o isótopo radioactivo tem estado armazenado na nuvem desde uma explosão estelar ocorrida há muito tempo. Os resultados foram publicados na revista Physical Review Letters.

Trajectória do Sistema Solar através da Nuvem Interestelar Local. O perfil da nuvem fica preservado como uma “impressão digital” interestelar no gelo da Antárctida.
Crédito: B. Schröder/HZDR/NASA/Goddard/Adler/Universidade de Chicago/Wesleyan

O ferro-60 forma-se no interior de estrelas massivas e é ejectado para o espaço quando estas explodem. Os registos geológicos mostram que o nosso Sistema Solar foi atingido duas vezes por ferro-60 proveniente de super-novas há milhões de anos. No entanto, em tempos mais recentes, não houve explosões estelares nas proximidades – e, portanto, nenhum fornecimento directo de ferro-60. Quando os cientistas, há alguns anos, descobriram ferro-60 na neve à superfície da Antárctida, neve esta com menos de vinte anos, surgiu a questão da sua origem.

“A nossa ideia é que a Nuvem Interestelar Local contém ferro-60 e pode armazená-lo durante longos períodos. À medida que o Sistema Solar se move através da nuvem, a Terra poderia recolher este material. No entanto, não conseguimos provar isto na altura”, explica o Dr. Dominik Koll, do IIM (Institute of Ion Beam Physics and Materials Research) do HZDR.

Nos últimos anos, a equipa liderada por Koll e pelo professor Anton Wallner analisou amostras adicionais, incluindo sedimentos do fundo do mar com até 30.000 anos. Também se encontrou ferro-60 nessas amostras, mas continuavam a existir teorias concorrentes.

As novas amostras de gelo da Antárctida datam de há 40.000 a 80.000 anos. A sua análise deixa agora claro: a Nuvem Interestelar Local é a fonte provável. “Isto significa que as nuvens que rodeiam o Sistema Solar estão ligadas a uma explosão estelar. E, pela primeira vez, isto dá-nos a oportunidade de investigar a origem destas nuvens”, afirma Koll.

A Nuvem Interestelar Local armazena ferro-60 proveniente de explosões estelares

O nosso Sistema Solar entrou na Nuvem Interestelar Local há várias dezenas de milhares de anos e irá sair dela novamente dentro de alguns milhares de anos. Actualmente, estamos localizados perto da sua orla.

Para o seu estudo, os investigadores analisaram um núcleo de gelo do período em torno da entrada suspeita na nuvem. O AWI (Alfred Wegener Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research) forneceu uma amostra do EPICA (European Project for Ice Coring in Antárctica). A comparação do teor de ferro-60 com amostras anteriores de águas profundas e de neve revelou que, há 40.000 a 80.000 anos atrás, chegou à Terra menos ferro-60 do que hoje e em épocas mais recentes. “Isto sugere que anteriormente estávamos num meio com menor teor de ferro-60, ou que a própria nuvem apresenta fortes variações de densidade”, explica Koll.

O sinal do ferro-60 varia, assim, ao longo de apenas algumas dezenas de milhares de anos – um ritmo notavelmente veloz em escalas cósmicas de tempo. Com esta constatação, os investigadores conseguiram descartar explicações alternativas para a origem do fluxo de ferro-60, tais como o enfraquecimento gradual de explosões estelares com milhões de anos.

Em busca de vestígios no gelo antárctico

Para as medições, a equipa transportou cerca de 300 kg de gelo do AWI, em Bremerhaven, para Dresden (cidades na Alemanha), onde foi processado quimicamente – um procedimento demorado que, no final, deixou apenas algumas centenas de miligramas de poeira. Passo a passo, isolaram o ferro-60, tomando muito cuidado para evitar perdas em todas as etapas.

No laboratório DREAMS (DREsden Accelerator Mass Spectrometry) do HZDR, verificaram, assim, a amostra após a preparação química utilizando dois outros radio-isótopos: o berílio-10 e o alumínio-26. As concentrações esperadas destes isótopos no gelo são bem conhecidas. Qualquer perda de ferro-60 teria sido também acompanhada por uma redução nas suas quantidades. A equipa conseguiu excluir essa possibilidade.

Encontrando uma agulha num palheiro

Para a medição final, a equipa utilizou a HIAF (Heavy Ion Accelerator Facility) da Universidade Nacional Australiana – actualmente a única instalação no mundo capaz de detectar quantidades tão minúsculas de ferro-60. Recorrendo a filtros eléctricos e magnéticos, separaram os átomos indesejados de acordo com a sua massa, até que restassem apenas alguns átomos de ferro-60 dos 10 biliões iniciais.

“É como procurar uma agulha em 50.000 estádios de futebol cheios até ao teto de feno. A máquina encontra a agulha numa hora”, explica Annabel Rolofs, da Universidade de Bona.

“Através de muitos anos de colaboração com colegas internacionais, desenvolvemos um método extremamente sensível que agora nos permite detectar, nos arquivos geológicos actuais, a assinatura clara de explosões cósmicas que ocorreram há milhões de anos”, resume Wallner.

A equipa já está a planear novas medições. O objectivo é analisar um núcleo de gelo ainda mais antigo, datado de antes de o Sistema Solar ter entrado na Nuvem Interestelar Local. O AWI é um parceiro fundamental no projecto BEOI (Beyond EPICA – Oldest Ice), que visa recuperar núcleos de gelo com essa idade.

// HZDR (comunicado de imprensa)
// AWI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Physical Review Letters)

CCVALG
19.05.2026

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76: O caçador de planetas da NASA, TESS, revela um céu nocturno deslumbrante

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O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA divulgou a sua visão mais completa do céu estrelado até à data, preenchendo lacunas de observações anteriores. Quase 6000 pontos coloridos espalhados pela imagem mostram as localizações de exoplanetas confirmados ou candidatos – mundos para lá do nosso Sistema solar – identificados pela missão até Setembro de 2025, no final da segunda missão prolongada do TESS.

Esta imagem de todo o céu foi construída a partir de 96 sectores do TESS. No final de Setembro de 2025, quando a última imagem deste mosaico foi captada, o TESS tinha descoberto 679 exoplanetas (pontos azuis) e 5165 candidatos (pontos laranja). O arco brilhante que atravessa o centro é o plano da Via Láctea. A Grande Nuvem de Magalhães pode ser vista ao longo da orla inferior, logo à esquerda do centro. As áreas pretas dentro da oval indicam regiões que o TESS ainda não captou.
Clique aqui para ver outras versões deste mosaico.
Crédito: NASA/MIT/TESS e Veselin Kostov (Universidade de Maryland College Park)

“Nos últimos oito anos, o TESS tornou-se uma fonte ininterrupta de ciência exoplanetária”, afirmou Rebekah Hounsell, cientista associada do projecto TESS na UMBC (University Of Maryland, Baltimore County) e no Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland, EUA. “Ajudou-nos a encontrar planetas de todos os tamanhos, desde os minúsculos semelhantes a Mercúrio até aos maiores do que Júpiter. Alguns deles encontram-se mesmo na zona habitável, onde a água líquida pode existir à sua superfície, um factor importante na nossa busca por vida para lá da Terra”.

A missão TESS varre uma ampla área do céu, de nome sector, durante cerca de um mês de cada vez, utilizando as suas quatro câmaras. Estas longas observações permitem à nave espacial acompanhar as alterações de brilho de dezenas de milhares de estrelas, procurando variações na sua luz que possam ser causadas por planetas em órbita.

Os investigadores criaram um mosaico de todo o céu composto por 96 sectores observados entre Abril de 2018, quando o TESS iniciou o seu trabalho, e Setembro de 2025.

Os pontos azuis na imagem indicam as localizações de quase 700 planetas confirmados, até 9 de Setembro. Este conjunto inclui mundos que podem estar cobertos por vulcões, que estão a ser destruídos pelas suas estrelas ou que orbitam duas estrelas – testemunhando dois nasceres e pores-do-sol todos os dias. Os pontos laranja representam mais de 5000 candidatos a planeta que aguardam verificação.

Até à data, os cientistas confirmaram mais de 6270 exoplanetas utilizando missões como o TESS, o Telescópio Espacial Kepler da NASA, já aposentado, e outras instalações.

Também captado no mosaico está o plano brilhante da nossa Galáxia, a Via Láctea, visível como um arco resplandecente no centro. As formas ovais brancas brilhantes em baixo e à esquerda são as Nuvens de Magalhães. Estas galáxias satélites estão localizadas a 160.000 e 200.000 anos-luz de distância, respectivamente.

“Quanto mais exploramos o vasto conjunto de dados do TESS, especialmente utilizando algoritmos automatizados, mais surpresas encontramos”, afirmou Allison Youngblood, cientista do projecto TESS no Centro de Voos Espaciais Goddard. “Para além dos planetas, o TESS ajudou-nos a estudar rios de estrelas jovens, a observar o comportamento dinâmico da galáxia e a monitorizar asteróides próximos da Terra. À medida que o TESS preenche cada vez mais do céu nocturno, não há como saber o que poderá ver a seguir”.

// NASA (comunicado de imprensa)

CCVALG
15.05.2026

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75: Este tranquilo enxame galáctico esconde um passado muito mais violento

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O enxame galáctico Abell 2029 é por vezes descrito como “o enxame mais tranquilo do Universo”. Esta designação não se deve a uma “aura” particularmente serena, mas sim ao facto de o gás super-aquecido que permeia o enxame parecer extremamente calmo e imperturbado.

Composição óptica e em raios X do enxame galáctico Abell 2029. Clique aqui para ver apenas a imagem em raios X. Clique aqui para ver apenas a imagem óptica. Clique aqui para ver apenas a versão de raios X subtraída.
Crédito: raios X – NASA/CXC/CfA/C. Watson et al.; óptico – PanSTARRS; processamento de imagem – NASA/CXC/SAO/N. Wolk e P. Edmonds

Novas observações do Observatório de raios X Chandra mostram claramente que Abell 2029 teve uma história muito mais conturbada do que a sua aparência actual sugere. O estudo mais recente conclui que Abell 2029 ainda está a estabilizar-se após uma colisão violenta com outro enxame mais pequeno, há cerca de quatro mil milhões de anos.

Os enxames de galáxias são as maiores estruturas do Universo mantidas unidas pela gravidade. São compostos por centenas ou até milhares de galáxias, matéria escura invisível e uma enorme quantidade de gás que preenche o espaço entre as galáxias. Este gás é normalmente aquecido a milhões de graus, o que o faz brilhar em raios X.

Uma equipa liderada por astrónomos da Universidade de Boston e do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian obteve a observação de raios X mais profunda de sempre deste enxame utilizando o Chandra. Os resultados foram descritos num artigo científico publicado na revista The Astrophysical Journal, liderado por Courtney Watson, pertencente a ambas as instituições.

Os dados do Chandra revelam sinais claros de que este enxame não teve uma história monótona. Esta nova imagem composta mostra evidências da actividade passada do enxame na forma semelhante a um náutilo observada nos dados do Chandra (azul). A luz óptica proveniente de estrelas e galáxias no mesmo campo de visão aparece principalmente branca numa imagem do Pan-STARRS, um telescópio no Hawaii.

A equipa pensa que a forma espiral no gás quente foi formada quando o gás no enxame se espalhou para os lados devido aos efeitos gravitacionais da colisão do enxame – semelhante ao modo como o vinho se move num copo. A espiral espalhada em Abell 2029 é uma das mais longas já observadas, estendendo-se por cerca de dois milhões de anos-luz a partir do centro do enxame.

Existem várias outras evidências-chave da colisão passada, nunca vistas em conjunto num enxame, permitindo à equipa rastrear a história da colisão do enxame com um detalhe sem precedentes. Por exemplo, a equipa vê indícios de um amplo “splash” de gás mais frio criado pela colisão. Pode também haver uma onda de choque – semelhante a um estrondo sónico de um avião supersónico – no gás super-aquecido que restou da colisão. Por fim, existe uma característica em forma de “baía” no gás quente, que os investigadores pensam poder ter sido causada por uma sobreposição entre as partes exteriores da espiral e o gás arrancado do enxame mais pequeno à medida que este passava pelo enxame maior. Embora os autores pensem que se trata de uma relíquia da colisão, também são possíveis outras explicações para esta estrutura.

Versão anotada da composição óptica e em raios X do enxame galáctico Abell 2029.
Crédito: raios X – NASA/CXC/CfA/C. Watson et al.; ótico – PanSTARRS; processamento de imagem – NASA/CXC/SAO/N. Wolk e P. Edmonds

Simulações computacionais da colisão sugerem que o enxame mais pequeno tinha uma massa cerca de dez vezes inferior à do enxame maior. A espiral formou-se quando o enxame mais pequeno fez a sua primeira passagem pelo enxame maior, empurrando o seu gás para os lados. A gravidade do enxame maior fez então com que o outro enxame abrandasse e fosse atraído de volta para uma segunda colisão. Isto gerou uma frente de choque e deixou para trás um rasto de material, formando a região do “splash”.

Para revelar estas várias características, os autores utilizaram uma técnica especial que analisou o quanto o gás quente do enxame se desvia de uma forma simétrica. A maior parte do gás quente é simétrico e tem aproximadamente a forma de uma oval. Os autores removeram (“subtraíram”) esta forma oval simétrica da imagem original de raios X. A emissão de raios X remanescente na “imagem subtraída” mostra claramente as características invulgares da espiral ondulante, da baía e da zona do “splash”. A frente de choque é demasiado fraca para ser vista nesta imagem.

A nova composição combina tanto a imagem original de raios X como a imagem de raios X subtraída das observações profundas de Abell 2029 pelo Chandra. A imagem de raios X subtraída (azul-claro) mostra de forma impressionante a espiral ondulante. A maior parte da imagem de raios X original apresenta uma cor azul mais escura, com excepção do centro da imagem, que é azul-claro. Duas outras características – a baía e a área de “splash” – estão identificadas na versão anotada. O brilho da imagem original foi reduzido para mostrar melhor a imagem subtraída.

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

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15.05.2026

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74: Webb estuda galáxia primitiva que parece não girar

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Astrónomos, utilizando o Telescópio Espacial James Webb, fizeram uma descoberta surpreendente acerca de uma galáxia que existe há muito, muito tempo e que está muito, muito longe: não está a girar.

Com os instrumentos do Telescópio Espacial James Webb, os astrónomos conseguem medir o movimento da matéria no interior das galáxias menos de dois mil milhões de anos após o Big Bang. Para sua surpresa, os astrónomos descobriram uma galáxia que não está a girar como seria de esperar para essa idade do Universo.
Crédito: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

É algo que só se observa nas galáxias mais massivas e maduras, que estão mais próximas de nós no espaço e no tempo, afirmou Ben Forrest, investigador científico do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia, em Davis, e primeiro autor do artigo científico publicado a 4 de maio na revista Nature Astronomy.

“Esta em particular não apresentava quaisquer indícios de rotação, o que foi surpreendente e muito interessante”, afirmou Forrest.

De acordo com as teorias actuais, à medida que as primeiras galáxias se formaram, o momento angular proveniente do gás em queda e a influência da gravidade fizeram com que elas começassem a girar.

Ao longo de milhares de milhões de anos, algumas galáxias, especialmente aquelas dentro de enxames de galáxias, fundiram-se umas com as outras várias vezes e as suas rotações combinadas somaram-se ou anularam-se parcialmente umas às outras. É por isso que algumas galáxias que estão mais próximas da Terra (e, portanto, também relativamente recentes) podem apresentar pouca rotação global, mas muito movimento aleatório de estrelas no seu interior.

Este processo deveria demorar muito, muito tempo, pelo que é surpreendente que a galáxia XMM-VID1-2075 tivesse atingido este estado quando o Universo tinha menos de 2 mil milhões de anos.

Forrest e os seus colegas do levantamento MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared) já tinham observado anteriormente esta galáxia com o Observatório W.M. Keck, no Hawaii.

“Observações anteriores do MAGAZ3NE tinham confirmado que esta era uma das galáxias mais massivas do Universo primitivo, com várias vezes o número de estrelas da nossa Via Láctea, e também confirmaram que já não estava a formar novas estrelas, tornando-a um alvo atraente para observações de acompanhamento”, disse Forrest.

Empurrando a fronteira

A equipa utilizou o Telescópio Espacial James Webb para observar mais atentamente a galáxia XMM-VID1-2075 e outras duas de idade semelhante. Conseguiram medir o movimento relativo da matéria no seu interior.

“Este tipo de trabalho tem sido realizado com muitas galáxias próximas, porque estão mais perto e parecem maiores, pelo que é possível realizar estes estudos a partir do solo, mas é muito difícil fazê-lo com galáxias com um grande desvio para o vermelho, uma vez que parecem muito mais pequenas no céu”, afirmou Forrest. “O James Webb está realmente a empurrar a fronteira deste tipo de estudos”.

Das três galáxias que analisaram, uma está claramente a girar, outra está “um pouco desorganizada” e a terceira não tem rotação, mas sim muito movimento aleatório, disse Forrest. “Isso é consistente com algumas das galáxias mais massivas do Universo local, mas foi um pouco surpreendente encontrá-la tão cedo”.

A ausência de contraste de cor na imagem de XMM-VID1-2075 (painel da esquerda) revela uma ausência de movimento de rotação em comparação com as outras duas galáxias (centro e direita).
Crédito: Forrest et al., 2026

Como é que esta galáxia se tornou uma “galáxia de rotação lenta” em menos de 2 mil milhões de anos? Uma possibilidade é que seja o resultado não de múltiplas fusões, mas de uma única colisão entre duas galáxias a girar praticamente em direcções opostas. Essa ideia é apoiada pelas observações da equipa.

“Para esta galáxia em particular, vemos um grande excesso de luz na lateral. E isso sugere a existência de algum outro objecto que entrou e está a interagir com o sistema, podendo potencialmente alterar a sua dinâmica”, disse Forrest.

Os astrónomos continuam à procura de outros objectos semelhantes no Universo primitivo. Ao compararem as suas observações com simulações, conseguem testar teorias sobre a formação das galáxias.

“Existem algumas simulações que prevêem que haverá um número muito reduzido destas galáxias não giratórias numa fase muito inicial do Universo, mas esperam que sejam bastante raras. E, por isso, esta é uma forma de testarmos estas simulações e de percebermos realmente quão comuns são, o que nos pode então dar informações sobre se as nossas teorias sobre esta evolução estão corretas”, afirmou Forrest.

// UC Davis (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv)

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15.05.2026

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73: Astrónomos descobrem as origens de um par invulgar de planetas

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Um invulgar par planetário orbita uma estrela a cerca de 190 anos-luz da Terra. Um Júpiter quente, normalmente “solitário”, partilha o espaço com um mini-Neptuno, numa combinação rara e improvável que tem intrigado os astrónomos desde a descoberta do sistema em 2020.

Este par invulgar de um mini-Neptuno e um Júpiter quente provavelmente formou-se para além da “linha de gelo” da sua estrela, na região mais fria do disco protoplanetário.
Crédito: Kamalika Chakraborty

Agora, cientistas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) conseguiram vislumbrar a atmosfera do mini-Neptuno, que orbita dentro da órbita do seu companheiro do tamanho de Júpiter, e descobriram pistas para explicar as origens deste sistema planetário invulgar.

Num estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, os cientistas relatam novas medições da atmosfera do mini-Neptuno, realizadas com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA. É a primeira vez que os astrónomos medem a composição de um mini-Neptuno que reside dentro da órbita de um Júpiter quente.

As suas medições revelam que o planeta mais pequeno tem uma atmosfera “pesada”, rica em vapor de água, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e traços de metano. Uma atmosfera tão pesada não teria sido adquirida pelo planeta se este se tivesse formado na sua localização actual, muito perto da sua estrela.

Em vez disso, os cientistas afirmam que as descobertas apontam para uma teoria alternativa sobre a sua origem: tanto o mini-Neptuno como o Júpiter quente podem ter-se formado muito mais longe, na região mais fria do disco protoplanetário. Aí, os planetas poderiam ter acumulado lentamente atmosferas de gelo e outros compostos voláteis. Com o tempo, os planetas foram provavelmente atraídos para a estrela num processo gradual que os manteve próximos, com as suas atmosferas intactas.

Os resultados da equipa são os primeiros a mostrar que os mini-Neptunos podem formar-se para além da “linha de gelo” de uma estrela. Esta fronteira refere-se à distância mínima de uma estrela onde a temperatura é suficientemente baixa para que a água se condense instantaneamente em gelo.

“Esta é a primeira vez que observamos a atmosfera de um planeta que se encontra dentro da órbita de um Júpiter quente”, afirma Saugata Barat, investigador de pós-doutoramento no Instituto Kavli de Astrofísica e Investigação Espacial do MIT e autor principal do estudo. “Esta medição indica-nos que este mini-Neptuno se formou efectivamente para além da linha de gelo, confirmando que este canal de formação de facto existe”.

A equipa é composta por astrónomos de todo o mundo, incluindo Andrew Vanderburg, professor assistente convidado no MIT, e co-autores de várias outras instituições, incluindo o Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, a Universidade do Sul de Queensland, a Universidade do Texas em Austin e a Universidade de Lund.

Um sistema “único”

Tal como o próprio nome indica, os mini-Neptunos são planetas com uma massa inferior à de Neptuno. São considerados anões gasosos, compostos principalmente por gás, com um núcleo interno rochoso. Os mini-Neptunos são os planetas mais comuns na Via Láctea, embora, curiosamente, não exista nenhum mundo deste tipo no nosso próprio Sistema Solar. Os astrónomos observaram muitos planetas a orbitar uma grande variedade de estrelas em diversos sistemas planetários. Os mini-Neptunos, portanto, são geralmente considerados planetas comuns.

Mas em 2020, Chelsea X. Huang, então bolseira de pós-doutoramento no MIT (agora membro do corpo docente da Universidade do Sul de Queensland), descobriu um mini-Neptuno numa circunstância rara e intrigante: o planeta parecia estar a orbitar a sua estrela com um companheiro improvável – um Júpiter quente.

Os astrónomos fizeram a sua descoberta utilizando o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Analisaram as medições do TESS relativas a TOI-1130, uma estrela localizada a 190 anos-luz da Terra, e detectaram sinais de um mini-Neptuno e de um Júpiter quente, orbitando a estrela a cada quatro e oito dias, respectivamente.

Na parte superior, há muito tempo e ao longo de um período de 10 milhões de anos, um mini-Neptuno (TOI-1130 b) e um Júpiter quente (TOI-1130 c) formaram-se na “linha de gelo” da sua estrela. Os círculos azuis à volta do mini-Neptuno representam seixos ricos em material gelado. Em baixo, representando a idade actual de mais de mil milhões de anos, os planetas aproximaram-se da estrela, para longe da linha de gelo. Os seixos gelados evaporaram moléculas como água e dióxido de carbono na atmosfera de TOI-1130 b.
Crédito: Kamalika Chakraborty

“Este era um sistema único”, afirma Huang. “Os Júpiteres quentes são ‘solitários’, o que significa que não têm planetas companheiros dentro das suas órbitas. São tão massivos e a sua gravidade é tão forte que tudo o que se encontra dentro da sua órbita acaba por ser disperso. Mas, de alguma forma, neste Júpiter quente, um companheiro interior sobreviveu. E isso levanta questões sobre como é que um sistema deste tipo se poderia ter formado”.

Um instantâneo certeiro

A descoberta, em 2020, de TOI-1130 e do seu estranho par planetário inspirou Huang, Vanderburg e os seus colegas a observar mais de perto os planetas e, especificamente, as suas atmosferas, com o JWST. No novo estudo, a equipa apresenta a sua análise de TOI-1130 b – o mini-Neptuno em órbita interior.

Captar o planeta no momento certo foi o seu primeiro desafio. A maioria dos planetas orbita a sua estrela com um período regular e previsível, como o tiquetaque de um relógio. Mas descobriu-se que o mini-Neptuno e o Júpiter quente se encontravam em “ressonância de movimento médio”, o que significa que cada um pode afectar o movimento do outro, puxando e empurrando, variando ligeiramente o tempo que cada um demora a orbitar a sua estrela. Isto tornou difícil prever quando o JWST poderia obter uma visão nítida.

A equipa, liderada por Judith Korth, da Universidade de Lund, reuniu o maior número possível de observações anteriores do sistema e desenvolveu um modelo para prever quando cada planeta passaria pela estrela num ângulo que o JWST pudesse observar.

“Foi uma previsão desafiante e tivemos de ser precisos”, afirma Barat.

No final, a equipa conseguiu captar uma imagem directa e detalhada de ambos os planetas.

“A beleza do JWST reside no facto de não observar apenas numa cor, mas em diferentes cores, ou comprimentos de onda”, explica Barat. “E os comprimentos de onda específicos que um planeta absorve podem revelar muito sobre a composição da sua atmosfera”.

A partir das medições do JWST, a equipa descobriu que o planeta absorvia comprimentos de onda específicos da água, do dióxido de carbono, do dióxido de enxofre e, em menor grau, do metano. Estas moléculas são mais pesadas do que o hidrogénio e o hélio, que constituem atmosferas mais leves. Os astrónomos tinham assumido que, se os mini-Neptunos se formassem muito perto da sua estrela, deveriam ter atmosferas leves.

Mas os novos resultados da equipa contrariam essa suposição e apresentam uma nova forma como os mini-Neptunos se poderiam ter formado. Uma vez que foram encontradas moléculas mais pesadas na atmosfera de TOI-1130 b, que orbita muito próximo da sua estrela, os cientistas afirmam que a única explicação possível para a sua composição é que o planeta se formou muito mais longe do que a sua localização atual.

O planeta provavelmente acumulou a sua atmosfera densa de água e outros compostos voláteis, como dióxido de carbono e dióxido de enxofre, na região gelada para além da linha de gelo da estrela. Neste ambiente muito mais frio, a água condensa-se nas partículas de poeira para formar pedrinhas geladas, que um planeta em formação pode atrair para a sua atmosfera. A água evapora-se à medida que migra lentamente para mais perto da sua estrela.

Barat afirma que a detecção de moléculas pesadas na atmosfera de TOI-1130 b pela equipa confirma que o planeta – e provavelmente o seu companheiro Júpiter quente – se formou na periferia do sistema. Através de uma migração gradual, os dois planetas teriam sido capazes de permanecer próximos um do outro e manter as suas atmosferas intactas.

“Este sistema representa uma das arquitecturas mais raras que os astrónomos já encontraram”, afirma Barat. “As observações de TOI-1130 b fornecem a primeira indicação de que tais mini-Neptunos, que se formam para além da linha de água/gelo, estão de facto presentes na natureza”.

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

CCVALG
12.05.2026

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72: Voluntários duplicam a população conhecida de anãs castanhas

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Um novo artigo científico do projecto “Backyard Worlds: Planet 9” da NASA anunciou que os voluntários praticamente duplicaram o número de anãs castanhas conhecidas, com mais de 3000 novas descobertas feitas nos últimos 10 anos, desde o início do projecto. As anãs castanhas são bolas de gás do tamanho de Júpiter, menos massivas do que as estrelas. Há uma por cada três ou quatro estrelas próximas do Sol.

Representação artística de uma anã castanha, da autoria de William Pendrill, voluntário do projecto Backyard Worlds: Planet 9. O projecto Backyard Worlds: Planet 9 anunciou a descoberta de mais de 3000 destes objectos nos últimos 10 anos, duplicando o número conhecido. Junte-se à busca em backyardworlds.org!
Crédito: William Pendrill

Embora as anãs castanhas sejam comuns, podem ser difíceis de detectar porque brilham muito pouco em comparação com as estrelas. Ter o dobro de anãs castanhas para estudar permite aos astrónomos uma compreensão mais profunda destes objectos esquivos. Esta nova e vital lista de anãs castanhas já revelou uma nova variedade de objectos – as sub-anãs T extremas e muitas outras raridades, tais como objectos ultra-frios e uma anã castanha que parece ter auroras. Também ajudou a inventariar a distribuição de massa na nossa Galáxia e a mapear a nossa vizinhança cósmica.

As descobertas foram publicadas na revista The Astronomical Journal, sob a liderança do astrónomo Adam Schneider, do Observatório Naval dos EUA. Representam um trabalho realizado ao longo de dez anos, com a ajuda de uma equipa de cerca de 200.000 voluntários. Dos 75 autores do artigo científico, 61 são voluntários. Dois dos outros autores começaram o seu trabalho com a equipa como voluntários e depois seguiram carreira na astronomia.

“Agradeço sinceramente o reconhecimento a todos nós que colaborámos, de alguma forma, neste esforço”, afirmou Walter Ruben Robledo, astrónomo amador e voluntário do projecto Backyard Worlds: Planet 9, de Córdoba, na Argentina.

“Quando recebi a notícia sobre a co-autoria, pensei: sim, os sonhos tornam-se realidade”, disse outra voluntária, Mayahuel Torres Guerrero, da Cidade do México.

Os voluntários descobriram estas anãs castanhas em imagens captadas pelo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA, já aposentado, e pela missão NEOWISE-R (Near-Earth-Object WISE Reactivation). Analisaram os dados utilizando a plataforma de ciência cidadã Zooniverse, procurando objectos em movimento através da comparação de imagens captadas ao longo de um período de 16 anos. Alguns voluntários contribuíram mesmo criando as suas próprias ferramentas de pesquisa e software de análise de dados.

Quer ajudar a fazer a próxima descoberta de uma anã castanha? O projecto Backyard Worlds: Planet 9 continua a analisar mais de 2 mil milhões de fontes observadas pelo WISE e pelo NEOWISE-R. Junte-se à busca em backyardworlds.org.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv)

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12.05.2026

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71: As ondas gravitacionais revelam os segredos dos maiores buracos negros

Posted on 4 semanas ago by astronomia

De acordo com um novo estudo, os buracos negros mais massivos do Universo, detectados pelas ondulações que provocam no espaço-tempo, não nasceram directamente do colapso de estrelas. Em vez disso, estes gigantes cósmicos formam-se através de uma série de colisões repetidas e extremamente violentas em enxames estelares muito densos, argumenta uma equipa internacional de investigadores.

A cerca de 28.000 anos-luz de distância, o enxame globular M80 alberga centenas de milhares de estrelas unidas pela gravidade. Ambientes densamente povoados como este podem contribuir para o crescimento dos buracos negros através de fusões sucessivas.
Crédito: NASA, ESA, STScI e A. Sarajedini (Universidade da Flórida)

O estudo, liderado pela Universidade de Cardiff, com investigadores de Chicago, da Northwestern, de Oxford e de outras universidades na Europa, analisou a versão 4.0 do GWTC (Gravitational-Wave Transient Catalogue) da Colabração LIGO-Virgo-KAGRA, que contém 153 detecções de fusões de buracos negros com fiabilidade suficiente.

A equipa pretendia testar a ideia de que os buracos negros mais massivos no GWTC-4 são objectos de “segunda geração”, formados quando buracos negros anteriores se fundiram e depois se fundiram novamente nos núcleos densos de enxames estelares, onde as estrelas podem estar agrupadas até um milhão de vezes mais densamente do que na vizinhança do Sol. As suas descobertas, publicadas na revista Nature Astronomy, investigam as origens dos buracos negros mais massivos detectados pelas suas ondas gravitacionais, revelando duas populações distintas.

“A astronomia de ondas gravitacionais já não se limita a contar fusões de buracos negros”, explica o autor principal, Dr. Fabio Antonini, da Faculdade de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff. “Está a começar a revelar como os buracos negros crescem, onde crescem e o que isso nos diz sobre a vida e a morte das estrelas massivas. Isto é excitante porque podemos usar essa informação para testar a nossa compreensão de como as estrelas e os enxames evoluem no Universo”.

Nos dados de ondas gravitacionais, a equipa identificou uma população de menor massa consistente com o colapso estelar comum; e uma população de maior massa cujas rotações parecem-se exactamente com as esperadas de fusões hierárquicas em enxames estelares densos.

Verificou-se que as rotações dos buracos negros de baixa massa eram muito lentas – tal como seria de esperar de um colapso estelar. A massa de transição entre as duas populações emerge muito claramente dos dados das rotações: para massas acima desse valor, verificou-se que as rotações eram consistentes com o que seria de esperar de orientações aleatórias no espaço e tinham magnitudes muito maiores.

O estudo também apresenta as evidências mais sólidas até à data da existência de uma “lacuna de massa”, em que estrelas extremamente massivas explodem de forma catastrófica em vez de colapsarem para formar buracos negros. A teoria, há muito prevista, descreve um intervalo “proibido” de massa para buracos negros formados directamente a partir de estrelas, em que se espera que estrelas muito massivas sejam destruídas antes de poderem formar buracos negros.

A equipa identifica este intervalo numa população de buracos negros de origem estelar com 45 vezes a massa do Sol ou mais, o que significa que buracos negros mais massivos do que isso não podem ter-se formado exclusivamente a partir de estrelas moribundas.

O co-autor Dr. Yonadav Barry Ginat, bolseiro em Oxford, comenta: “Os enxames estelares densos são um ambiente que pode permitir a formação de objectos de segunda geração da forma exacta necessária para produzir a distribuição da rotação, e também produzir buracos negros na lacuna de massa naturalmente.

“Existe também uma característica clara na distribuição de massas que surge nesta massa de transição: a curvatura da distribuição altera-se, reflectindo a ausência de buracos negros de ‘primeira geração’ e a proeminência emergente dos de segunda geração. Descobrimos que esta alteração da curvatura é exactamente o que seria de esperar se estes buracos negros proviessem, de facto, de enxames densos”.

// Universidade de Cardiff (comunicado de imprensa)
// Universidade de Oxford (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

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12.05.2026

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70: Astrónomos investigam a composição da superfície de uma super-Terra próxima

Posted on 1 mês ago by astronomia

Utilizando o instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) a bordo do Telescópio Espacial James Webb, uma equipa de investigadores analisou a composição da superfície do exoplaneta rochoso LHS 3844 b. Para além de caracterizar as atmosferas exoplanetárias, este tipo de interpretação das propriedades geológicas de planetas que orbitam estrelas distantes é o próximo passo para desvendar a sua natureza. Os resultados desta investigação foram publicados na revista Nature Astronomy.

Esta fotografia de alta resolução do planeta Mercúrio assemelha-se provavelmente ao exoplaneta rochoso LHS 3844 b. Os resultados das observações do JWST apontam para um planeta rochoso sem atmosfera, com uma superfície escura semelhante a basalto, provavelmente com erosão espacial devido à irradiação e aos impactos de meteoritos.
Crédito: NASA/JHUAPL/Instituto Carnegie

Uma super-Terra rochosa, escura e sem atmosfera

LHS 3844 b é um planeta rochoso 30% maior do que a Terra e orbita uma anã vermelha fria, completando uma volta em cerca de 11 horas. Girando apenas três diâmetros estelares acima da superfície da estrela hospedeira, o planeta sofre acoplamento de maré. Isto significa que uma rotação demora exactamente o mesmo tempo que uma revolução.

Como resultado, o mesmo hemisfério de LHS 3844 b está sempre voltado para a sua estrela, produzindo um lado diurno constante com uma temperatura média de aproximadamente 1000 Kelvin (cerca de 725º C). O sistema LHS 3844 está a apenas 48,5 anos-luz (14,9 parsecs) de distância da Terra.

“Graças à incrível sensibilidade do JWST, conseguimos detectar luz proveniente directamente da superfície deste distante planeta rochoso”, afirmou Laura Kreidberg, directora do Instituto Max Planck de Astronomia e investigadora principal do estudo. “Vemos uma rocha escura, quente e árida, desprovida de qualquer atmosfera”.

Espectro infravermelho do lado diurno e quente de LHS 3844 b, obtido a partir do contraste de brilho em relação à sua estrela hospedeira, expresso em ppm (partes por milhão = 0,0001%) em diferentes comprimentos de onda. Os dados observacionais obtidos pelos telescópios espaciais James Webb e Spitzer são consistentes com a presença de manto ou rocha vulcânica, ao passo que excluem a existência de uma crosta semelhante à da Terra.
Crédito: Sebastian Zieba et al./Instituto Max Planck de Astronomia

Com a sua superfície escura, LHS 3844 b pode assemelhar-se a uma versão maior da Lua ou do planeta Mercúrio. Esta conclusão baseia-se na análise da radiação infravermelha recebida do lado diurno e quente do planeta. No entanto, ao medir esta radiação, os astrónomos não conseguem ver o planeta directamente; em vez disso, registam a variação repetitiva de brilho que recebem da combinação da estrela e do planeta em órbita.

O MIRI dividiu uma parte da emissão infravermelha do planeta, variando entre 5 e 12 micrómetros, em secções mais pequenas de comprimento de onda e mediu o brilho por intervalo de comprimento de onda. É a isto que os astrónomos chamam espectro, uma distribuição semelhante a um arco-íris dos componentes da luz. Outro ponto de dados, obtido a partir de observações com o Telescópio Espacial Spitzer e publicado há alguns anos, complementou a análise.

Limitações da actividade geológica

Tal como a investigação sobre as atmosferas exoplanetárias tem beneficiado da ciência climática, este campo emergente da geologia exoplanetária baseia-se no conhecimento geológico da Terra. Kreidberg, Sebastian Zieba (Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian) e colaboradores executaram modelos de computador e acederam a bibliotecas de rochas e minerais conhecidos da Terra, da Lua e de Marte para ver que assinaturas infravermelhas produziriam sob as condições de LHS 3844 b. A comparação de dados baseados em observações com estas computações descartou com segurança uma composição comparável à da crosta terrestre, tipicamente rochas ricas em silicatos, como o granito.

Embora este resultado não seja muito surpreendente – mesmo no Sistema Solar, a Terra é o único planeta com tal crosta -, pode revelar detalhes sobre a história geológica de LHS 3844 b. Pensa-se que as crostas ricas em silicatos, semelhantes às da Terra, se formam através de um processo de refinamento prolongado que requer actividade tectónica e depende tipicamente da água como lubrificante. O material rochoso derrete e solidifica repetidamente à medida que se mistura com material do manto, deixando os minerais mais leves na superfície.

“Uma vez que LHS 3844 b carece dessa crosta de silicatos, pode-se concluir que a tectónica de placas semelhante à da Terra não se aplica a este planeta, ou que é ineficaz”, afirma Zieba. “Este planeta provavelmente contém apenas pouca água”.

O que podemos deduzir sobre a superfície rochosa de um exoplaneta?

Em vez disso, a superfície escura aponta para uma composição semelhante ao basalto terrestre ou lunar, ou ao material do manto da Terra. No entanto, os astrónomos tentaram uma caracterização ainda mais detalhada.

Uma análise estatística de quão bem este espectro se ajusta a várias misturas e configurações minerais revelou que extensas áreas sólidas de basalto ou rocha magmática correspondem melhor às observações. Estas são ricas em magnésio e ferro e podem incluir olivina. Material “triturado”, como rochas ou cascalho, também se ajusta razoavelmente bem, enquanto grãos ou poeiras são inconsistentes com as observações devido à sua aparência mais brilhante, pelo menos à primeira vista.

Sem uma atmosfera protectora, os planetas estão sujeitos à erosão espacial, impulsionada predominantemente pela radiação dura e energética da estrela hospedeira e pelos impactos de meteoritos de vários tamanhos.

Uma imagem em grande plano da pegada da bota de um astronauta no rególito lunar, composto por pó fino, durante a actividade extra-veicular da Apollo 11 na Lua. Podem existir condições semelhantes no exoplaneta LHS 3844 b, devido ao intemperismo espacial prolongado causado pela irradiação estelar e pelos impactos de meteoritos.
Crédito: NASA

“Acontece que estes processos não só dissolvem lentamente rochas duras em rególito, uma camada de grãos finos ou pó como a que se encontra na Lua”, explica Zieba. “Também escurecem a camada ao acrescentar ferro e carbono, tornando as propriedades do rególito mais consistentes com as observações”.

Geologicamente recente ou desgastada? Dois cenários possíveis

Esta avaliação deixou os astrónomos com dois cenários para a superfície do planeta que encaixam igualmente bem nos dados. Um envolve uma superfície dominada por rocha escura e sólida, composta por minerais basálticos ou magmáticos. Em comparação com as escalas geológicas de tempo, a erosão espacial altera as suas propriedades rapidamente. Por isso, os astrónomos concluem que, neste cenário, a superfície deve ser relativamente jovem, resultante de actividade geológica recente, como vulcanismo generalizado.

O segundo cenário também propõe uma superfície escura, comparável à da Lua ou de Mercúrio. No entanto, este cenário tem em conta um intemperismo espacial prolongado, o que leva a regiões extensas cobertas por uma camada de rególito escurecido, um pó fino também presente na Lua, como evidenciado pelas fotos icónicas das pegadas dos astronautas. Esta alternativa assenta em períodos mais longos de inactividade geológica, exigindo assim condições opostas às do primeiro cenário.

Tentativas de resolver a ambiguidade

Estas duas alternativas diferem no necessário grau de actividade geológica recente. Na Terra e noutros objectos activos do Sistema Solar, um fenómeno típico durante essa actividade é a libertação de gases. O dióxido de enxofre (SO₂) é um gás frequentemente associado ao vulcanismo.

Se estivesse presente em LHS 3844 b em quantidades razoáveis, o MIRI deveria tê-lo detectado. No entanto, não encontrou nada. Por conseguinte, um período recente de actividade parece improvável, o que leva os astrónomos a favorecer o segundo cenário. Se estiver correto, LHS 3844 b pode realmente assemelhar-se muito a Mercúrio.

Para testar a sua ideia, Zieba, Kreidberg e os seus colegas já estão a seguir uma abordagem mais directa. Obtiveram observações adicionais do JWST, que lhes deverão permitir discernir as condições da superfície, explorando pequenas diferenças na forma como placas sólidas e pós emitem ou reflectem a luz.

A distribuição dos ângulos de emissão depende da rugosidade da superfície, que afecta a quantidade de radiação recebida num determinado ângulo de visão. Este conceito é aplicado com sucesso na caracterização de asteróides no Sistema Solar. “Estamos confiantes de que a mesma técnica nos permitirá esclarecer a natureza da crosta de LHS 3844 b e, no futuro, de outros exoplanetas rochosos”, conclui Kreidberg.

// Instituto Max Planck de Astronomia (comunicado de imprensa)
// Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (comunicado de imprensa)
// Universidade de Chicago (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv)

CCVALG
08.05.2026

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published in: 1 mês ago

69: Este objecto do Sistema Solar exterior tem uma atmosfera, mas não deveria ter

Posted on 1 mês ago by astronomia

Uma equipa de astrónomos japoneses, profissionais e amadores, encontrou indícios de uma atmosfera ténue em torno de um pequeno corpo no Sistema Solar exterior. O objecto é tão pequeno que não deveria possuir uma atmosfera sustentável, o que levanta questões sobre quando e como essa atmosfera se formou. Observações futuras destinadas a caracterizar melhor a atmosfera ajudarão a desvendar estes mistérios.

Representação artística desta investigação, mostrando uma sequência temporal imaginária no momento em que uma estrela passa por trás de um objecto transneptuniano (OTN) com atmosfera.
Crédito: NAOJ

Nas regiões frias do Sistema Solar exterior encontram-se milhares de pequenos objectos conhecidos como objectos transneptunianos (OTNs), porque se situam para lá da órbita de Neptuno. Foi observada uma atmosfera ténue em torno de Plutão, o OTN mais famoso, mas estudos de outros OTNs deram resultados negativos. A maioria dos OTNs é tão fria, e a sua gravidade superficial tão fraca, que não se espera que retenham atmosferas.

Mas os astrónomos gostam de esperar o inesperado, por isso aproveitaram uma “experiência natural” fortuita para procurar uma atmosfera em torno de um OTN conhecido como (612533) 2002 XV93. Este objecto, abreviado como 2002 XV93, tem um diâmetro de aproximadamente 500 km. A título de referência, Plutão tem um diâmetro de 2377 km. A órbita de 2002 XV93 é tal que, vista do Japão, passou directamente à frente de uma estrela no dia 10 de Janeiro de 2024.

À medida que a estrela desaparece por trás de 2002 XV93, pode desvanecer gradualmente, indicando que a luz está a ser atenuada ao passar por uma atmosfera fina; ou pode desaparecer repentinamente ao deslizar por trás da superfície sólida do OTN.

Uma equipa de astrónomos profissionais e amadores, liderada por Ko Arimatsu do Observatório Astronómico Ishigakijima do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), observou a estrela enquanto 2002 XV93 passava à sua frente a partir de vários locais no Japão. Os dados obtidos são consistentes com a atenuação causada por uma atmosfera.

Os cálculos mostram que a atmosfera encontrada em torno de 2002 XV93 deverá durar menos de 1000 anos, a menos que seja reabastecida. Por isso, deve ter sido criada ou reabastecida recentemente. As observações do Telescópio Espacial James Webb não mostram sinais de gases congelados na superfície de 2002 XV93 que possam sublimar para formar uma atmosfera.

Uma possibilidade é que algum evento tenha trazido gases congelados ou líquidos das profundezas do OTN para a superfície. Outra possibilidade é que um cometa tenha colidido com 2002 XV93, libertando gás que formou uma atmosfera temporária. São necessárias mais observações para distinguir entre estes dois cenários.