Imagem de grande angular de Messier 77 (imagem obtida a partir do solo)

 Caros Leitores;

Esta imagem do Digitized Sky Survey mostra a galáxia espiral Messier 77 e a região ao seu redor.

Crédito: NASA/ESA, Digitized Sky Survey 2

Fonte: Observatório Europeu do Sul  / 27-02-2022      

https://www.eso.org/public/brazil/images/eso1720c/

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

e-mail: heliocabral@coseno.com.br

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Imagem em primeiro plano do núcleo galáctico ativo de Messier 77

 Caros Leitores;

Esta imagem, capturada pelo instrumento MATISSE, montado no Interferômetro do Very Large Telescope do ESO, mostra a região interna da galáxia ativa Messier 77. Os núcleos galácticos ativos são fontes extremamente energéticas alimentadas por buracos negros supermassivos. Ao fazer observações extraordinariamente detalhadas do centro ativo desta galáxia, uma equipe de astrônomos detectou um espesso anel de poeira cósmica e gás escondendo um buraco negro supermassivo. O ponto preto mostra a posição mais provável do buraco negro, enquanto as duas elipses mostram a extensão, em projeção, do espesso anel interior de poeira (tracejado) e do disco extenso de poeira.

Crédito: ESO/Jaffe, Gámez-Rosas et al.

Fonte: Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês)  /      

https://www.eso.org/public/brazil/images/eso2203b/

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Pequenas sondas podem navegar para planetas exteriores com a ajuda de lasers de baixa potência

 Caros Leitores;

Nesta ilustração, um laser de baixa potência (cone vermelho) na Terra pode ser usado para deslocar a órbita (linhas vermelhas) de uma pequena sonda (círculo cinza) ou impulsioná-la em altas velocidades para Netuno e além. Crédito: Nano Letters , 2022

As viagens espaciais podem ser dolorosamente lentas: por exemplo, a sonda New Horizons levou quase 10 anos para chegar a Plutão. Viajar para Proxima Centauri b, o planeta habitável mais próximo da Terra, exigiria milhares de anos até mesmo com os maiores foguetes. Agora, os pesquisadores calculam nas Nano Letters da ACS que lasers de baixa potência na Terra poderiam lançar e manobrar pequenas sondas equipadas com velas de silício ou nitreto de boro, impulsionando-as a velocidades muito mais rápidas do que os motores de foguete.

Em vez de pegar o vento, como as velas dos barcos, "velas a laser" pegariam raios lasere poderia, em princípio, empurrar a nave espacial para quase a velocidade da luz. Os cientistas vêm trabalhando nesse conceito há algum tempo. Por exemplo, um projeto de financiamento privado chamado iniciativa Breakthrough Starshot visa enviar uma pequena sonda navegada pesando cerca de um grama para Proxima Centauri b com um voo que leva apenas 20 anos. Seria impulsionado a 20% da velocidade da luz por uma matriz de laser de 100 GW, quilômetro quadrado. Ho-Ting Tung e Artur Davoyan se perguntaram se matrizes de laser menores e de menor potência poderiam ser usadas em aplicações onde foguetes elétricos e químicos convencionais são agora usados. Os lasers podem um dia ser capazes de ajustar a órbita dos satélites após o lançamento ou impulsionar pequenas sondas navegadas em missões interplanetárias ou interestelares, sem exigir grandes quantidades de combustível.

Os pesquisadores realizaram cálculos para mostrar que mesmo lasers com potências de cerca de 100 kW e tamanhos de matriz de cerca de um metro poderiam alimentar uma sonda de 1 grama em velocidades muito superiores ao recorde atual, com apenas minutos a horas de iluminação a laser. De acordo com seus cálculos, os lasers poderiam manobrar pequenas sondas entre diferentes órbitas da Terra em apenas um dia, o que não é possível com os atuais foguetes elétricos e químicos. A equipe determinou que os melhores materiais para as velas de laser, que permitiam alta refletividade e resfriamento rápido, eram nitreto de silício e nitreto de boro estruturados em nanoescala. Finalmente, os pesquisadores calcularam que essas minúsculas sondas movidas a laser poderiam viajar rápido o suficiente para escapar do sistema solar, atingindo velocidades cinco vezes mais altas do que a New Horizons.sonda . Esses protótipos de naves espaciais navegadas, impulsionadas por lasers de baixa potência , podem abrir a onda para a exploração espacial rápida e o futuro voo interestelar, dizem os pesquisadores.

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Como projetar uma vela que não vai rasgar ou derreter em uma viagem interestelar

Mais informações: Ho-Ting Tung et al, Low-Power Laser Sailing for Fast-Transit Space Flight, Nano Letters (2022). DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04188

Informações do jornal: Nano Letters

Fornecido pela American Chemical Society

Fonte: NASA / pela American Chemical Society  /  23-02-2022  

https://phys.org/news/2022-02-tiny-probes-outer-planets-low-power.html  

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Pesquisadores descobrem o que acontece no lado brilhante da lua

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Deformação da magnetosfera do planeta pelo vento solar. Crédito: nasa.gov

Pesquisadores da HSE University desenvolveram um modelo matemático que explica a levitação de partículas de poeira carregadas sobre a superfície lunar iluminada pelo sol para quase qualquer latitude. Pela primeira vez, o modelo leva em consideração a cauda magnética da Terra – uma área específica ao redor do nosso planeta. Os dados da pesquisa são importantes para o planejamento das missões espaciais Luna-25 e Luna-27. O estudo foi publicado na  Physics of Plasmas .

No espaço, a Lua é cercada por plasma (gás ionizado), que contém partículas de poeira de matéria sólida . Na superfície lunar, partículas de poeira, impactadas por fótons, elétrons e íons do vento solar, recebem uma carga positiva. Sua interação com a superfície lunar carregada positivamente faz com que eles se recuperem, se movam e componham o plasma empoeirado.

Devido a esses fatores, os pesquisadores podem supor que os plasmas empoeirados lunares evoluem apenas acima de parte da superfície lunar (em torno de latitudes acima de 76°). Mas espera-se que plasmas empoeirados possam ser observados acima de toda a parte iluminada pelo sol da Lua. Os autores do artigo desenvolveram um modelo físico-matemático do movimento do plasma de poeira no qual o impacto da cauda magnética da Terra desempenha um papel importante.

A magnetosfera da Terra evolui devido à interação que o campo magnético do planeta tem com partículas carregadas do espaço. Impactadas pelo campo magnético, por exemplo, as partículas do vento solar desviam de sua trajetória inicial e formam uma área ao redor do planeta. É assimétrico: no lado diurno, atinge o tamanho de 8 a 14 raios terrestres e, no lado noturno, é estendido e forma uma cauda magnética, com várias centenas de raios terrestres.

Durante cerca de um quarto de sua órbita, a Lua está na cauda magnética da Terra, o que impacta o movimento das partículas ao longo do meridiano: impactadas pelo campo magnético, elas começam a se mover da área polar para o equador.

As partículas também são impactadas por forças gravitacionais e eletrostáticas. O primeiro atrai o grão de poeira para a superfície, enquanto o outro o repele. Isso leva à oscilação vertical das partículas.

Em seguida, as partículas transitam para uma condição de levitação. Os pesquisadores explicam esse efeito por longos dias de sol na Lua: quase 15 dias terrestres. Durante esse período, o processo de oscilação das partículas desaparece e elas têm tempo suficiente para se transferir para a levitação. Segundo os pesquisadores, fenômenos opostos também são observados. Por exemplo, nas luas marcianas, Fobos e Deimos, o tempo da oscilação dos grãos de poeira desaparecendo é maior do que o dia claro, e é por isso que eles não têm tempo suficiente para se transferir para a condição de levitação.

Sergey Popel, chefe do Laboratório de Processos de Plasma Empoeirado em Objetos Espaciais, Instituto de Pesquisa Espacial do RAS, diz que "Luna-25 e Luna-27 estão em preparação hoje, e eles vão estudar as propriedades de poeira e plasmas empoeirados perto do superfície lunar . Para torná-los bem-sucedidos, pesquisas preliminares são essenciais. Hoje usamos uma abordagem simplificada para explicar a transição da poeira acima da superfície lunarlevando em conta os campos magnéticos na cauda magnética da Terra. Em estudos futuros, será necessário levar em consideração adicionalmente a inclinação axial e a inclinação da órbita ao plano da eclíptica tanto para a Terra quanto para a Lua, além de considerar parâmetros mais precisos do plasma magnetotail".

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As luzes do norte são causadas por 'partículas do Sol'? Não exatamente

Mais informações: SI Popel et al, Dinâmica de poeira nos plasmas empoeirados lunares: Efeitos de campos magnéticos e variações de carga de poeira, Física de Plasmas (2022). DOI: 10.1063/5.0077732

Informações do jornal: Física dos Plasmas

Fonte: Phys.Org / pela Escola Superior de Economia da Universidade Nacional de Pesquisa   / 24-02-2022  

https://phys.org/news/2022-02-bright-side-moon.html

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Uma nova rodada na sequência estelar azul

 Caros Leitores;

O aglomerado estelar aberto NGC 1755 - reside em um dos vizinhos próximos da Via Láctea - a Grande Nuvem de Magalhães - e mede 120 anos-luz de lado a lado. O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA olhou para o coração de NGC 1755 para entender melhor como diferentes populações de estrelas podem coexistir em um único aglomerado. Crédito: ESA/Hubble & NASA, A. Milone, G. Gilmore

Alguns humanos tentam parecer mais jovens do que realmente são – as estrelas também. Isto é relatado por uma equipe internacional de astrônomos em um artigo publicado recentemente na Nature Astronomy.

Eles propõem que as estrelas em aglomerados estelares ganham sua massa de duas maneiras diferentes: por acreção de disco "normal", levando a uma rotação rápida e contribuindo para a sequência principal vermelha, ou por fusões de estrelas binárias, levando a estrelas de rotação lenta que parecem mais azuis e portanto mais jovem.

Tudo começou com provavelmente o diagrama mais famoso da astronomia , o diagrama de Hertzsprung-Russell. Criado independentemente pelos dois astrônomos Eijnar Hertzsprung e Henry Norris Russell há mais de um século, este diagrama ordena as estrelas por quão brilhantes elas são e de que cor elas têm. Muitas das coisas que sabemos sobre as estrelas e sua evolução vêm do estudo de como as estrelas se agrupam neste diagrama. Nosso sol, por exemplo, ainda está na chamada "sequência principal", onde está a maioria das estrelas.

Algumas estrelas, no entanto, estão localizadas em posições estranhas neste diagrama. Durante muito tempo, foi difícil distinguir claramente os diferentes grupos, pois os telescópios convencionais não são suficientemente precisos. Observações recentes do Telescópio Espacial Hubble, no entanto, revelaram que as principais sequências de jovens aglomerados de estrelas abertas são compostas por vários componentes discretos. Em particular, os dados do NGC 1755, um aglomerado estelar aberto na Grande Nuvem de Magalhães com idade de cerca de 60 milhões de anos, mostraram muitas características intrigantes, como uma sequência principal dupla.

"Acreditamos que as estrelas em aglomerados de estrelas nasceram todas ao mesmo tempo da mesma nuvem de gás", explica Chen Wang, que recebeu seu Ph.D. da Universidade de Bonn e recentemente se tornou um pós-doutorado na MPA e é o principal autor do estudo agora publicado na Nature Astronomy . "Elas devem ter a mesma idade e a mesma composição química. Mas se isso for verdade, então como pode haver toda uma segunda sequência de estrelas que são mais azuis?"

Essa estranha característica deixou os astrônomos intrigados; muitos até ignoraram esse recurso, pois era difícil encontrar uma explicação. No entanto, com sua experiência como astrofísica teórica, Chen combinou duas dicas para propor uma origem para essas estrelas azuis da sequência principal.

Primeiro, usando simulações de computador , ela mostrou que as estrelas azuis podem ser explicadas se girarem mais lentamente do que as outras estrelas do aglomerado. Em segundo lugar, modelos recentes de fusões de estrelas mostraram que as estrelas fundidas se tornam altamente magnéticas e giram muito lentamente. Chen combinou essas duas ideias e propôs que as estrelas azuis são, de fato, estrelas de rotação muito lenta resultantes de fusões estelares.

"A vida das estrelas em sistemas binários pode ser muito complicada e diferente das estrelas individuais", diz ela. "Com nossas simulações de computador, podemos estudar o impacto das fusões estelares nas cores e na luminosidade das estrelas e simular as características no diagrama de Hertzsprung-Russell".

Uma fusão binária cria uma estrela que é mais massiva do que qualquer uma de suas estrelas progenitoras, com um teor de hidrogênio no núcleo maior do que o de uma única estrela igualmente antiga com a mesma massa. Assim, os produtos da fusão podem ter a mesma idade que todas as outras estrelas do aglomerado, mas aparecem mais jovens no diagrama cor-magnitude, representado por sua cor mais azul. Além disso, a distribuição de massa das estrelas da sequência principal azul e vermelha é diferente, o que novamente pode ser explicado naturalmente pela origem da fusão.

“A hipótese de fusão apresentada por Chen como explicação para as estrelas azuis da sequência principal é muito tentadora, pois fornece uma maneira lógica de combinar diferentes quebra-cabeças”, diz Selma de Mink, diretora e chefe do grupo de astronomia estelar da MPA. Isso significaria que uma fração significativa de estrelas se fundiria com um companheiro antes mesmo de suas vidas começarem completamente. Se Chen estiver certo, e ela pode estar, então isso lança uma nova luz sobre muitas questões sobre como as estrelas se formam, sobre por que elas às vezes giram rápido e às vezes devagar, por que algumas têm campos magnéticos.

"No artigo da Nature Astronomy , mostramos que pode ser inferido a partir de dados de aglomerados estelares que as estrelas podem se formar de duas maneiras diferentes: por acreção de gás (como sempre se pensou) ou por fusão estelar (isso é novo e envolve cerca de 30 por cento de todas as estrelas)", diz o Prof. Dr. Norbert Langer do Instituto Argelander de Astronomia da Universidade de Bonn e do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn. “Isso lança uma nova luz sobre a função de massa inicial das estrelas , bem como sobre a distribuição bimodal de seus spins e seus campos magnéticos”.

Assim, mais de um século depois que Hertzsprung e Russell fizeram seu famoso diagrama, a explicação para o misterioso quebra-cabeça da sequência azul pode finalmente ter sido encontrada. Mas é claro que, como em qualquer hipótese, isso precisará de mais testes.

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Astrônomos descobrem um novo tipo de estrela coberta de cinzas de hélio

Mais informações: Chen Wang et al, fusões estelares como a origem da banda de sequência principal azul em aglomerados de estrelas jovens, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-021-01597-5
Informações do jornal: Nature Astronomy

Fornecido pela Universidade de Bonn

Fonte: Phys.Org / pela Universidade de Bonn  /  25-02-2022

https://phys.org/news/2022-02-blue-stellar-sequence.html

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Ajude a encontrar a localização de buracos negros recém-descobertos no projeto LOFAR Radio Galaxy Zoo

 Cars Leitores;

Como exemplo, tomemos o caso da famosa fonte de rádio 3C236. A imagem superior é a fonte de rádio, a do meio uma imagem óptica mostrando muitas estrelas e galáxias e a imagem inferior uma sobreposição do rádio e da imagem óptica. Neste caso, para o olho humano, a origem da emissão de rádio é clara, é a fonte de rádio semelhante a um ponto brilhante no centro da imagem de rádio. Esta é a localização do enorme buraco negro que está impulsionando toda a atividade de rádio. A partir da sobreposição com as imagens ópticas, a galáxia que hospeda o buraco negro pode então ser identificada. Crédito: Aleksandar Shulevski, Erik Osinga e a equipe de pesquisas LOFAR.

Os cientistas estão pedindo a ajuda do público para encontrar a origem de centenas de milhares de galáxias que foram descobertas pelo maior radiotelescópio já construído: o LOFAR. De onde vêm esses objetos misteriosos que se estendem por milhares de anos-luz? Um novo projeto de ciência cidadã, LOFAR Radio Galaxy Zoo , dá a qualquer pessoa com um computador a emocionante possibilidade de se juntar à busca para descobrir onde estão localizados os buracos negros no centro dessas galáxias.

Os astrônomos usam radiotelescópios para fazer imagens do céu de rádio , assim como telescópios ópticos como o telescópio espacial Hubble fazem mapas de estrelas e galáxias . A diferença é que as imagens feitas com um radiotelescópio mostram um céu muito diferente do céu que um telescópio óptico vê. No céu de rádio, estrelas e galáxias não são vistas diretamente, mas uma abundância de estruturas complexas ligadas a buracos negros maciços nos centros das galáxias são detectadas. Maior quantidade de poeira e gás em torno de um buraco negro supermassivoé consumido pelo buraco negro, mas parte do material escapará e será ejetado para o espaço profundo. Este material forma grandes plumas de gás extremamente quente, é este gás que forma grandes estruturas que são observadas por radiotelescópios.

O telescópio Low Frequency Array (LOFAR) , operado pelo Instituto Holandês de Radioastronomia (ASTRON), continua sua enorme pesquisa do céu de rádio e 4 milhões de fontes de rádio já foram descobertas. Algumas centenas de milhares deles têm estruturas muito complicadas. Tão complicado que é difícil determinar quais galáxias pertencem a qual fonte de rádio, ou em outras palavras, qual buraco negro pertence a qual galáxia?

Vídeo: https://youtu.be/NPmUcRYzSrc

Crédito: ASTRON Netherlands Institute for Radio Astronomy

Embora a equipe internacional do LOFAR seja composta por mais de 200 astrônomos de 18 países, é simplesmente muito pequena para assumir essa difícil tarefa de identificar quais estruturas de rádio pertencem a qual galáxia hospedeira. Portanto, os astrônomos do LOFAR estão pedindo ajuda ao público. No contexto do projeto de ciência cidadã "LOFAR Radio Galaxy Zoo", o público é convidado a olhar para imagens do LOFAR e imagens de galáxias e depois associar fontes de rádio com galáxias.

"A nova pesquisa do LOFAR revelou milhões de fontes de rádio não detectadas anteriormente. Com a ajuda do público, podemos investigar a natureza dessas fontes: Onde estão seus buracos negros? Em que tipo de galáxias estão localizados os buracos negros?", diz Huub Röttgering da Universidade de Leiden (Holanda).

Tim Shimwell, ASTRON e Universidade de Leiden, explica por que isso é significativo: "Sua tarefa é combinar as fontes de rádio com a galáxia certa. Isso ajudará os pesquisadores a entender como as fontes de rádio são formadas, como os buracos negros evoluem e como grandes quantidades de material pode ser ejetado no espaço profundo com quantidades de energia sem precedentes", diz ele.

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Astrônomos publicam mapa do céu de milhares de galáxias recém-descobertas

Mais informações: Radio Galaxy Zoo: O LOFAR faz parte do projeto Zooniverse , a maior e mais popular plataforma do mundo para pesquisas baseadas em pessoas. Esta pesquisa é possível graças a voluntários - mais de um milhão de pessoas em todo o mundo que se reúnem para ajudar pesquisadores profissionais.

Fornecido pelo ASTRON Netherlands Institute for Radio Astronomy

Fonte: Phys.Org / por ASTRON Instituto Holandês de Radioastronomia / 26-02-2022

https://phys.org/news/2020-02-newly-black-holes-lofar-radio.html

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Cientistas revelam 4,4 milhões de galáxias em novo mapa

 Caros Leitores;

Uma imagem de rádio de composição (LoTSS-DR2) e óptica (telescópio espacial Hubble) da “galáxia da água-viva” NGC 4858 que está voando através de um meio denso que está retirando material da galáxia. Crédito: Ian Roberts

O astrônomo da Universidade de Durham, em colaboração com uma equipe de cientistas internacionais, mapeou mais de um quarto do céu do norte usando o Low Frequency Array (LOFAR), um radiotelescópio pan-europeu.

O mapa revela uma imagem de rádio surpreendentemente detalhada de mais de 4,4 milhões de objetos e uma imagem muito dinâmica do nosso Universo, que agora foi divulgada pela primeira vez.

A grande maioria desses objetos estão a bilhões de anos-luz de distância e são galáxias que abrigam buracos negros maciços ou são novas estrelas em rápido crescimento . Objetos mais raros que foram descobertos incluem grupos de galáxias distantes em colisão e estrelas em chamas dentro da Via Láctea.

Para produzir o mapa, os cientistas implantaram algoritmos de processamento de dados de última geração em computadores de alto desempenho em toda a Europa para processar 3.500 horas de observações que ocupam 8 petabytes de espaço em disco – o equivalente a aproximadamente 20.000 laptops.

Este lançamento de dados, que é de longe o maior do LOFAR Two-metre Sky Survey, apresenta cerca de um milhão de objetos que nunca foram vistos antes com qualquer telescópio e quase quatro milhões de objetos que são novas descobertas em comprimentos de onda de rádio.

O astrônomo Timothy Shimwell, da ASTRON e da Universidade de Leiden, disse: "É muito emocionante trabalhar neste projeto. Cada vez que criamos um mapa, nossas telas são preenchidas com novas descobertas e objetos que nunca foram vistos pelos olhos humanos. Explorando os fenômenos desconhecidos esse brilho no universo de rádio energético é uma experiência incrível e nossa equipe está entusiasmada por poder liberar esses mapas publicamente. Este lançamento é apenas 27% de toda a pesquisa e prevemos que levará a muitos mais avanços científicos no futuro , incluindo examinar como as maiores estruturas do Universo crescem, como os buracos negros se formam e evoluem, a física que governa a formação de estrelas em galáxias distantes e até detalha as fases mais espetaculares da vida das estrelas em nossa própria galáxia".

A cientista da Universidade de Durham, Dra. Leah Morabito, disse: "Abrimos as portas para novas descobertas com este projeto, e trabalhos futuros acompanharão essas novas descobertas com ainda mais detalhes com técnicas, nas quais trabalhamos aqui em Durham como parte da colaboração LOFAR-UK, para pós-processar os dados com resolução 20 vezes melhor".

Esses dados representam um grande avanço na astrofísica e podem ser usados ​​para pesquisar uma ampla gama de sinais, como os de planetas ou galáxias próximos, até assinaturas fracas no Universo distante.

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Ajude a encontrar a localização de buracos negros recém-descobertos no projeto LOFAR Radio Galaxy Zoo

Mais informações: TW Shimwell et al, The LOFAR Two-metre Sky Survey, Astronomy & Astrophysics (2022). DOI: 10.1051/0004-6361/202142484 , www.aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa42484-21.pdf

Informações do jornal: Astronomia e Astrofísica 

Fornecido pela Universidade de Durham

Fonte: Phys.Org / pela Universidade de Durham / 25-02-2022      

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