Astrônomos confusos com as 'Cordilheiras Cósmicas' que se projetam através da Via Láctea

Caros Leitores;

Eles têm muito pouca ideia de como esses impressionantes recursos geográficos se formam.

A missão Gaia criou recentemente uma pesquisa celestial de 1 bilhão de estrelas na Via Láctea. Eles estão observando lindos recursos celestes, como cadeias de montanhas, arcos e correntes de estrelas.

(Imagem: © ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO)

Para nós, o céu noturno pode parecer um respingo aleatório de estrelas, mas os astrônomos estão aprendendo que, em algumas regiões da nossa galáxia, as estrelas se aglomeram em características que se assemelham às da Terra - correntes, ondas, arcos e cordilheiras. 

A atividade tectônica cria a grande variedade de recursos da Terra, mas os cientistas não sabem exatamente o que está fazendo esses imitadores estelares na Via Láctea. Agora, os pesquisadores estão testando um culpado, incluindo forças vindas de fora da nossa galáxia. O verdadeiro suspeito, no entanto, pode ser apenas a Via Láctea.

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Os cientistas descrevem a Via Láctea como uma galáxia espiral barrada - essencialmente em forma de ovo ensolarado, com uma distribuição de estrelas no cata-vento. Mas em uma escala menor, há muito mais detalhes escondidos nesta topografia galáctica.

Desde 2013, uma missão da Agência Espacial Européia chamada Gaia realiza um censo da Via Láctea, com o objetivo de catalogar mais de 1 bilhão de estrelas . Usando novos dados divulgados em abril de 2018 sobre as medições precisas da localização e movimentos das estrelas para mais 550 milhões de objetos, os astrônomos agora podem explorar a galáxia com nova dimensionalidade. 

Embora essas explorações galácticas tenham descoberto novos terrenos, como essas cordilheiras e arcos, os cientistas foram incapazes de explicar completamente como as estruturas estelares são formadas. Uma equipe liderada por astrônomos da Universidade de Sydney, na Austrália, decidiu tentar recriar em modelos de computador alguns dos recursos que eles vêem nas estrelas. 

Os pesquisadores se concentraram em uma série de oito cumes na Via Láctea, dobrados um ao lado do outro como uma cordilheira. Os dados de Gaia mostraram que os cumes, que foram colados na camada intermediária do disco da Via Láctea, cada um tinha coleções de estrelas únicas, estudando seus cumes. Usando dados de outra missão que analisa a composição das estrelas, eles notaram que todas as estrelas tinham composições elementares semelhantes às do sol. Como a composição elementar pode sugerir uma idade estelar, isso lhes disse que essas estrelas jovens não estavam tão dispersas quanto as estrelas mais velhas, o que ajuda a entender como as cristas se formaram. 

As teorias sobre como essas cristas e outros recursos são criados se enquadram em duas categorias: interna e externa. Algumas teorias propõem que os mecanismos internos das galáxias são fundamentais para formar a geografia galáctica. Por exemplo, interações gravitacionais podem gerar ondas ressonantes que criam aglomerados maiores de matéria a partir de outras menores. Como alternativa, o atrito entre as estrelas, gases e poeira na galáxia pode levar à criação desses recursos topográficos, assim como as roupas de uma máquina de lavar ficam emaranhadas enquanto passam umas pelas outras no processo de limpeza. Outras teorias propõem que algum recurso externo se moveu através da galáxia, como outra pequena galáxia anã, e foi isso que enrugou as estrelas. (Para imaginar essa teoria, imagine arrastar os pés enquanto cruza um tapete, fazendo com que ela se dobre.)

A equipe usou simulações em computador desses processos internos e externos para verificar se a distribuição de estrelas poderia ser recriada em diferentes condições. Eles descobriram que os cumes se aproximavam mais daqueles criados em regiões isoladas por meio de um processo interno chamado mistura de fases, no qual grupos de estrelas se misturam gradualmente, como rum e coca-cola sendo mexidos em um coquetel , devido à transformação dos braços em espiral ao longo do tempo. . Além disso, a presença de estrelas jovens, que não tiveram tanto tempo para se espalhar quanto as estrelas mais velhas, nas cordilheiras também sugeriu que uma força próxima era a fonte dos recursos. Em simulações de regiões atingidas gravitacionalmente por uma galáxia que passava, os resultados mostraram cumes muito mais altos do que os vistos na Via Láctea. 

Portanto, a altura das cordilheiras "pode ​​ser uma maneira de discriminar os processos internos e externos", disse Shourya Khanna, astrônomo da Universidade de Sydney e principal autor do novo artigo. 

Ainda existem algumas limitações, no entanto. Os pesquisadores ainda não modelaram o gás em sua simulação, o que pode afetar os resultados. Pesquisas descobriram evidências de que uma galáxia próxima já passou pela Via Láctea . Pode ser esse tipo de interação externa que tende a criar fluxos de estrelas, enquanto os processos internos - como a mistura de fases - são mais responsáveis ​​pelas cristas, sugere o estudo. Com muitas estrelas para catalogar, Gaia ainda pode fornecer aos astrônomos mais pistas sobre as forças que moldam a impressionante geografia de nossa galáxia. 

"A região da galáxia onde atualmente temos muitas informações está bem próxima do sol, mas os próximos lançamentos de Gaia devem aumentar o tamanho da região", disse Alice Quillen, astrônoma da Universidade de Rochester, que não estava envolvida no fenômeno. estude. 

Os cientistas publicaram suas descobertas on-line na revista de pré-impressão arXiv e as enviaram para publicação na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

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Fonte:  Live Science / Por Mara Johnson-Groh / 29-08-2019 

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Hélio R.M. Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).

Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).

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.

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Telescópio Espacial James Webb da NASA foi montado pela primeira vez

Caros Leitores;

O Telescópio Espacial James Webb, totalmente montado, com suas estruturas de paleta e pára-sol unitizadas (UPSs) que se dobram ao redor do telescópio para serem lançadas, é visto parcialmente implantado em uma configuração aberta para permitir a instalação do telescópio.

Créditos: NASA / Chris Gunn

Atingindo um grande marco, os engenheiros conectaram com sucesso as duas metades do Telescópio Espacial James Webb da NASA pela primeira vez nas instalações da Northrop Grumman em Redondo Beach, Califórnia. Quando chegar ao espaço, o mais poderoso e complexo telescópio espacial da NASA explorará o Cosmos usando a luz infravermelha, de planetas e luas dentro do nosso sistema solar até as galáxias mais antigas e distantes.

Para combinar as duas metades do Webb, os engenheiros levantaram cuidadosamente o telescópio Webb (que inclui espelhos e instrumentos científicos) acima do protetor solar e da espaçonave já combinados, usando um guindaste. Os membros da equipe guiaram lentamente o telescópio até o local, garantindo que todos os pontos primários de contato estivessem perfeitamente alinhados e assentados corretamente. O observatório foi mecanicamente conectado; os próximos passos serão conectar eletricamente as metades e testar as conexões elétricas. 

"A montagem do telescópio e seus instrumentos científicos, o pára-sol e a espaçonave em um observatório representa uma conquista incrível para toda a equipe da Webb", disse Bill Ochs, gerente de projeto da Webb para o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Este marco simboliza os esforços de milhares de indivíduos dedicados por mais de 20 anos na NASA, na Agência Espacial Européia, na Agência Espacial Canadense, na Northrop Grumman e no resto de nossos parceiros industriais e acadêmicos".

As equipes de integração orientam cuidadosamente a seção do telescópio suspenso de Webb acima de seu elemento espaçonaves antes da integração.

Créditos: NASA / Chris Gunn

Em seguida, os engenheiros irão implementar totalmente o intrincado protetor solar de cinco camadas, projetado para manter os espelhos e instrumentos científicos da Webb frios, bloqueando a luz infravermelha da Terra, da Lua e do Sol. A capacidade do protetor solar de implantar em sua forma correta é fundamental para o sucesso da missão.

“Este é um momento emocionante para ver agora todas as peças de Webb finalmente se uniram em um único observatório pela primeira vez”, disse Gregory Robinson, o diretor do programa Webb na sede da NASA em Washington, DC “A equipe de engenharia tem realizado um grande passo para a frente e em breve poderemos ver incríveis novas vistas do nosso incrível Universo ”.

Os dois principais componentes do telescópio foram testados individualmente em todos os ambientes que encontrariam durante um passeio de foguete e uma missão em órbita a um milhão de milhas de distância da Terra. Agora que o Webb é um observatório totalmente montado, ele passará por testes ambientais e de implantação adicionais para garantir o sucesso da missão. A espaçonave está programada para ser lançada em 2021.

Telescópio Espacial James Webb da NASA, pós-integração, dentro das instalações de salas limpas da Northrop Grumman em Redondo Beach, Califórnia.

Créditos: NASA / Chris Gunn

Webb será o principal observatório de ciências espaciais do Mundo. Ele resolverá mistérios em nosso Sistema Solar, olhará para além de mundos distantes em torno de outras estrelas e investigará as misteriosas estruturas e origens de nosso Universo e nosso lugar nele. Webb é um projeto internacional liderado pela NASA com seus parceiros, a ESA (Agência Espacial Européia) e a Agência Espacial Canadense.

Por Thaddeus Cesari
Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA

Fonte:  NASA / 28-08-2019

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-s-james-webb-space-telescope-has-been-assembled-for-the-first-time

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NASA ativa o relógio atômico do espaço profundo

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O Deep Space Atomic Clock da NASA, a primeira tecnologia semelhante a GPS para o espaço profundo, iniciou sua missão espacial de um ano na sexta-feira. Se a demonstração da tecnologia for bem sucedida, relógios atômicos semelhantes serão usados ​​para navegar na espaçonave autopropulsada. Crédito: Sistemas Eletromagnéticos da General Atomics

Um relógio atômico que poderia abrir caminho para viagens espaciais autônomas foi ativado com sucesso na semana passada e está pronto para começar sua demonstração tecnológica de um ano, confirmou a equipe da missão na sexta-feira, 23 de agosto de 2019. Lançado em junho , Deep Space da NASA O Relógio Atômico é um passo crítico para permitir que naves espaciais se naveguem com segurança no espaço profundo, em vez de confiar no processo demorado de receber direções da Terra.

Desenvolvido no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, o relógio é o primeiro cronometrista estável o suficiente para mapear a trajetória de uma espaçonave no espaço profundo enquanto é pequena o suficiente para voar a bordo da espaçonave. Um relógio mais estável pode operar mais longe da Terra, onde precisa funcionar bem por períodos mais longos do que os satélites mais próximos de casa.

Relógios atômicos, como os usados ​​em satélites de GPS, são usados ​​para medir a distância entre os objetos ao calcular quanto tempo leva um sinal para viajar do ponto A ao ponto B. Para a exploração espacial, os relógios atômicos devem ser extremamente precisos: um erro um segundo significa a diferença entre aterrissar em um planeta como Marte ou perdê-lo por centenas de milhares de quilômetros. Até 50 vezes mais estável do que os relógios atômicos em satélites GPS, o relógio espacial de íon de mercúrio, Deep Space Atomic Clock, perde um segundo a cada 10 milhões de anos, como provado em testes controlados na Terra. Agora vai testar essa precisão no espaço.

Os navegadores usam atualmente relógios atômicos do tamanho de um refrigerador na Terra para identificar a localização de uma espaçonave. Minutos a horas podem passar quando um sinal é enviado da Terra para a espaçonave antes de ser devolvido à Terra, onde é usado para criar instruções que são enviadas de volta para a espaçonave. Um relógio a bordo de uma espaçonave permitiria que a espaçonave calculasse sua própria trajetória, em vez de esperar que navegadores da Terra enviassem essa informação. Esse avanço libertaria as missões para viajar mais longe e, eventualmente, transportar os humanos com segurança para outros planetas.

"O objetivo do experimento espacial é colocar o Relógio Atômico do Espaço Profundo no contexto de uma espaçonave operacional - completa com as coisas que afetam a estabilidade e a precisão de um relógio - e ver se ele funciona no nível que achamos que será: com ordens de magnitude mais estabilidade do que os relógios espaciais existentes ", disse o navegador Todd Ely, investigador principal do projeto no JPL.

Nos próximos meses, a equipe medirá o quão bem o relógio mantém o tempo até o nanossegundo. Os resultados começam a contagem regressiva para um dia em que a tecnologia pode ajudar os astronautas a navegar com segurança para outros mundos.

O Deep Space Atomic Clock está hospedado em uma espaçonave fornecida pela General Atomics Electromagnetic Systems de Englewood, Colorado. É patrocinado pelo programa de missões tecnológicas de demonstração dentro da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA e pelo programa de Comunicações e Navegação Espacial da Diretoria de Exploração Humana e Missão de Operações da NASA. O JPL gerencia o projeto.

Contato de mídia de notícias

Laboratório de Propulsão a Jato Arielle Samuelson , Pasadena, Califórnia 818-354-0307 arielle.a.samuelson@jpl.nasa.gov 

Fonte:  NASA / 27-08-2019     

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7487

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Estudar flashes de raios gama terrestres descendentes durante uma tempestade de inverno

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Locais dos detectores na central nuclear de Kashiwazaki-Kariwa. Círculos laranjas mostram os detectores A – C, os postes de monitoramento de círculos azuis (MPs) e a estrela verde a posição estimada onde o TGF ocorreu. O tamanho dos círculos azuis indica a dose da presente TGF. Cruzadas vermelhas e elipses de linhas tracejadas mostram as posições das descargas elétricas e seus erros relatados pelo JLDN, respectivamente. Os números 1 a 3 indicam a ordem temporal dessas descargas. Detector B e MP6 são instalados co-espaciais. Os dados da MP8 não estavam disponíveis no presente estudo. Crédito: Wada et al.

O relâmpago é um fenômeno único e fascinante que vem sendo estudado há séculos. Embora agora tenhamos uma melhor compreensão desse espetáculo que ocorre naturalmente, muitos dos seus segredos ainda não foram descobertos.

Por várias décadas, os pesquisadores sabem que os raios são acompanhados por flashes de raios gama, um tipo de radiação eletromagnética. Esses flashes podem estar voltados para baixo (isto é, direcionados para o solo) ou virados para cima (isto é, direcionados para cima no espaço).

A maioria dos estudos anteriores observou esses flashes do espaço e, portanto, concentrou-se principalmente nos flashes de raios gama voltados para cima. Em um novo estudo intrigante, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tóquio e outras universidades japonesas investigaram as emissões de raios gama que ocorrem durante tempestades pela primeira vez. Seu artigo, publicado na Physical Review Letters , confirma que os flashes voltados para baixo são os mesmos que os direcionados para cima, e que não são prejudiciais para as pessoas na Terra.

"Desde 1990, intensas emissões de raios gama chamadas de flashes de raios gama terrestres (TGFs) têm sido observados por satélites em órbita coincidentes com descargas elétricas", disse Yuuki Wada, um dos pesquisadores que realizou o estudo, à Phys.org. "Enquanto eles geralmente são direcionados de tempestades para o espaço, alguns deles, chamados TGFs para baixo, vão para o chão. No entanto, era difícil medir seus fluxos de raios gama no solo porque os TGFs descendentes ocorrem mais perto dos detectores de raios gama. e saturá-los ".

Em seu estudo, Wada e seus colegas estudaram flashes de raios gama que ocorreram em 24 de novembro de 2017 durante uma forte tempestade de inverno. Naquela data, os detectores de radiação instalados ao nível do mar na Central Nuclear de Kashiwazaki-Kariwa, no Japão, detectaram uma forte explosão de raios gama, que coincidiu com uma descarga elétrica poderosa. Ao estudar os dados coletados por esses detectores, os pesquisadores reuniram as primeiras observações de TGFs relacionadas a raios direcionadas ao solo.

"Nós usamos dois tipos de detectores de radiação", explicou Wada. "Um tem melhor resolução de tempo e sensibilidade a raios gama, mas pode ser facilmente saturado por altos fluxos de TGFs. É usado para confirmar a ocorrência de TGFs. O outro é dosímetros de gás operados pela Tokyo Electric Power Company Holdings. Eles têm resolução temporal menor que a anterior, mas com taxas de raios gama muito mais altas "

Notavelmente, Wada e seus colegas são os primeiros a medir com sucesso doses de radiação no solo de TGFs voltadas para baixo. Além disso, medindo os raios usando múltiplos dosímetros de gás, eles conseguiram dados de alta qualidade em múltiplos pontos de observação.

Os pesquisadores foram capazes de verificar a precisão das simulações de Monte Carlo que criaram, que eram comparáveis ​​aos dados de alta qualidade. Isso, finalmente, permitiu que eles descobrissem as principais características físicas das TGFs voltadas para baixo, incluindo sua origem na nuvem tempestuosa.

"TGFs são pensados ​​para se originar de elétrons energéticos acelerando no relâmpago", disse Wada. "No entanto, a atmosfera densa na Terra impede que os elétrons obtenham energia relativista. Estamos convencidos de que observações de TGFs descendente terão um papel importante para encontrar respostas a essa questão, porque elas podem ser observadas por múltiplos e mais próximos aparelhos terrestres".

As observações recolhidas por Wada e seus colegas têm inúmeras implicações interessantes. Em primeiro lugar, o seu trabalho confirma que as TGF descendente são intrinsecamente o mesmo fenómeno que as TGFs ascendentes que foram anteriormente observadas a partir do espaço.

Seus resultados também sugerem que as TGFs são razoavelmente seguras para pessoas no solo na área onde está ocorrendo uma tempestade. Por outro lado, o local dentro de uma nuvem de origem do TFG pode não ser muito seguro.

Além de ampliar nossa compreensão das explosões de raios gama que acontecem durante tempestades, o estudo realizado por essa equipe de pesquisadores revelou algumas limitações dos detectores que são comumente usados ​​para coletar dados durante tempestades elétricas. Isso poderia informar o desenvolvimento de novas ferramentas para melhorar a detecção, levando à coleta de dados de alta qualidade usando monitores de radiação.

Vídeo: https://youtu.be/ItuR0HOehqk

"Nosso grupo está agora criando uma nova rede de monitoramento de radiação na cidade de Kanazawa, no Japão, que é famosa por raios de inverno poderosos e freqüentes", disse Teru Enoto, outro pesquisador envolvido no estudo, à Phys.org. "Essa rede nos fornecerá um número muito maior de eventos de alta energia no raio, semelhante a esse evento. Também estamos colaborando com os apoiadores cidadãos para cobrir uma área mais ampla com detectores de radiação portáteis. Estamos muito entusiasmados em revelar mistérios de raios através de nossos abordagem de apoio aos cidadãos e ciência aberta ".

Fonte:  Physics.org News / por Ingrid Fadelli, Phys.org / 27-08-2019

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Os lados escuros dos planetas extra-solares compartilham temperaturas surpreendentemente similares

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Esquema de nuvens no lado da noite de um exoplaneta de Júpiter quente. A atmosfera subjacente é superior a 800 C, quente o suficiente para vaporizar as rochas. O movimento atmosférico da atmosfera profunda ou do lado mais quente do dia leva o vapor da rocha a regiões mais frias, onde se condensa em nuvens e, possivelmente, chove para a atmosfera abaixo. Essas nuvens de rocha condensada bloqueiam a radiação térmica de saída, fazendo com que o lado noturno do planeta pareça relativamente fresco do espaço. Crédito: Universidade McGill

Um novo estudo realizado por astrônomos da Universidade McGill descobriu que a temperatura no lado noturno de diferentes Júpiteres quentes é surpreendentemente uniforme, sugerindo que o lado escuro desses gigantescos planetas gasosos tem nuvens feitas de minerais e rochas.

Usando dados dos telescópios espaciais Spitzer Space e Hubble, os pesquisadores do McGill Space Institute descobriram que a temperatura noturna de 12 Júpiteres quentes que eles estudaram era de cerca de 800 ° C.

Ao contrário do nosso planeta familiar Júpiter, os chamados Júpiteres quentes circulam muito perto de sua estrela hospedeira - tão perto que normalmente leva menos de três dias para completar uma órbita. Como resultado, os Júpiteres quentes têm os lados do dia que enfrentam permanentemente suas estrelas e noites noturnas que sempre enfrentam a escuridão do espaço , da mesma forma como o mesmo lado da Lua sempre está voltado para a Terra. A órbita apertada também significa que esses planetas recebem mais luz solar de sua estrela, que é o que os torna extremamente quentes à beira do dia. Mas os cientistas já haviam medido quantidades significativas de calor no lado noturno dos Júpiteres quentes, sugerindo também algum tipo de transferência de energia de um lado para o outro.

"Os modelos de circulação atmosférica previam que a temperatura noturna deveria variar muito mais do que eles", disse Dylan Keating, Ph.D. em física. estudante sob a supervisão do professor McGill Nicolas Cowan. "Isso é realmente surpreendente porque os planetas que estudamos recebem quantidades diferentes de radiação de suas estrelas hospedeiras e as temperaturas do dia entre elas variam em quase 1700 ° C".

Keating, o primeiro autor de um novo estudo da Nature Astronomy descrevendo as descobertas, disse que as temperaturas noturnas são provavelmente o resultado da condensação de rochas vaporizadas nessas atmosferas muito quentes.

"A uniformidade das temperaturas noturnas sugere que as nuvens deste lado dos planetas são provavelmente muito semelhantes em composição. Nossos dados sugerem que essas nuvens são provavelmente feitas de minerais como sulfeto de manganês ou silicatos, ou rochas", explicou Keating. 

De acordo com Cowan, como a física básica da formação de nuvens é universal, o estudo das nuvens noturnas em Júpiteres quentes poderia fornecer informações sobre a formação de nuvens em outras partes do Universo, inclusive na Terra. Keating disse que as futuras missões do telescópio espacial - como o Telescópio Espacial James Webb e a missão ARIEL da Agência Espacial Européia - poderiam ser usadas para caracterizar ainda mais a composição dominante das nuvens nas noites noturnas de Júpiter, bem como melhorar os modelos de circulação atmosférica e formação de nuvens. desses planetas. 

"Observar os Júpiteres quentes em comprimentos de ondamenores e mais longos nos ajudará a determinar que tipos de nuvens estão no lado noturno desses planetas", explicou Keating.

"Temperaturas noturnas uniformemente quentes em gigantes gasosos de curto período", de Dylan Keating et al. foi publicado na Nature Astronomy .

Fonte:  Physics.Org News / pela McGill University / 27-08-2019 

https://phys.org/news/2019-08-thedark-sides-ofextrasolar-planets-sharesurprisinglysimilartemperatures_1.html

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