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Colisão cósmica que vai abalar o universo

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Colisão cósmica que vai abalar o universo

A estrela menor, mais brilhante e mais quente (à esquerda), que tem uma massa 32 vezes a do nosso Sol, está perdendo massa para sua companheira maior (à direita), que tem 55 vezes a massa do nosso Sol. As estrelas são brancas e azuis porque são muito quentes: 43.000 e 38.000 graus Kelvin, respectivamente. Crédito: UCL/J.daSilva

Um novo estudo realizado por pesquisadores da University College London e da Universidade de Potsdam revela que duas estrelas massivas de contato em uma galáxia vizinha estão a caminho de se tornarem buracos negros que acabarão colidindo, gerando ondulações no tecido do espaço-tempo.

O estudo é aceito para publicação na revista Astronomia e astrofísicaobservou uma estrela binária conhecida (duas estrelas orbitando um centro de gravidade mútuo) e analisou a luz estelar obtida de uma combinação de telescópios terrestres e espaciais.

Os pesquisadores descobriram que as estrelas, localizadas em uma galáxia anã vizinha chamada Pequena Nuvem de Magalhães, estão em contato parcial e trocam material umas com as outras, com uma estrela se alimentando da outra. Eles orbitam um ao outro a cada três dias e são as maiores estrelas de contato (conhecidas como binárias de contato) observadas até o momento.

Comparando os resultados de suas observações com modelos teóricos da evolução de estrelas binárias, eles descobriram que, no modelo mais adequado, a estrela que está sendo alimentada no momento se tornará um buraco negro e se alimentará de sua estrela companheira. A estrela restante se tornará uma[{” attribute=””>black hole shortly after.

These black holes will form in only a couple of million years, but will then orbit each other for billions of years before colliding with such force that they will generate gravitational waves – ripples in the fabric of space-time – that could theoretically be detected with instruments on Earth.

PhD student Matthew Rickard (UCL Physics & Astronomy), lead author of the study, said: “Thanks to gravitational wave detectors Virgo and LIGO, dozens of black hole mergers have been detected in the last few years. But so far we have yet to observe stars that are predicted to collapse into black holes of this size and merge in a time scale shorter than or even broadly comparable to the age of the universe.

“Our best-fit model suggests these stars will merge as black holes in 18 billion years. Finding stars on this evolutionary pathway so close to our Milky Way galaxy presents us with an excellent opportunity learn even more about how these black hole binaries form.” 

Co-author Daniel Pauli, a PhD student at the University of Potsdam, said: “This binary star is the most massive contact binary observed so far. The smaller, brighter, hotter star, 32 times the mass of the Sun, is currently losing mass to its bigger companion, which has 55 times our Sun’s mass.”

The black holes that astronomers see merge today formed billions of years ago, when the universe had lower levels of iron and other heavier elements. The proportion of these heavy elements has increased as the universe has aged and this makes black hole mergers less likely. This is because stars with a higher proportion of heavier elements have stronger winds and they blow themselves apart sooner.

The well-studied Small Magellanic Cloud, about 210,000 light-years from Earth, has by a quirk of nature about a seventh of the iron and other heavy metal abundances of our own Milky Way galaxy. In this respect, it mimics conditions in the universe’s distant past. But unlike older, more distant galaxies, it is close enough for astronomers to measure the properties of individual and binary stars.

In their study, the researchers measured different bands of light coming from the binary star (spectroscopic analysis), using data obtained over multiple periods of time by instruments on NASA’s Hubble Space Telescope (HST) and the Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) on ESO’s Very Large Telescope in Chile, among other telescopes, in wavelengths ranging from ultraviolet to optical to near-infrared.

With this data, the team were able to calculate the radial velocity of the stars – that is, the movement they made towards or away from us – as well as their masses, brightness, temperature and orbits. They then matched these parameters with the best-fit evolutionary model.

Their spectroscopic analysis indicated that much of the outer envelope of the smaller star had been stripped away by its larger companion. They also observed the radius of both stars exceeded their Roche lobe – that is, the region around a star where material is gravitationally bound to that star – confirming that some of the smaller star’s material is overflowing and transferring to the companion star.

Talking through the future evolution of the stars, Rickard explained: “The smaller star will become a black hole first, in as little as 700,000 years, either through a spectacular explosion called a supernova or it may be so massive as to collapse into a black hole with no outward explosion.

“They will be uneasy neighbors for around three million years before the first black hole starts accreting mass from its companion, taking revenge on its companion.”

Pauli, who conducted the modeling work, added: “After only 200,000 years, an instant in astronomical terms, the companion star will collapse into a black hole as well. These two massive stars will continue to orbit each other, going round and round every few days for billions of years.

“Slowly they will lose this orbital energy through the emission of gravitational waves until they orbit each other every few seconds, finally merging together in 18 billion years with a huge release of energy through gravitational waves.”

Reference: “A low-metallicity massive contact binary undergoing slow Case A mass transfer: A detailed spectroscopic and orbital analysis of SSN 7 in NGC 346 in the SMC” by M. J. Rickard and D. Pauli, Accepted, Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202346055

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SpaceX lança 23 satélites Starlink no 5º aniversário de seu primeiro voo Starlink dedicado – Spaceflight Now

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SpaceX lança 23 satélites Starlink no 5º aniversário de seu primeiro voo Starlink dedicado – Spaceflight Now
Um foguete Falcon 9 está pronto para apoiar o lançamento do Starlink 6-44 do Complexo de Lançamento 39A no Centro Espacial Kennedy da NASA em 13 de março de 2024. Foto de arquivo: Spaceflight Now

Atualização às 19h32 EST: A SpaceX adiou o horário de decolagem para o fim da janela.

A SpaceX pretende concluir seu terceiro lançamento do Falcon 9 em menos de 48 horas com uma missão do Centro Espacial Kennedy da NASA. Tal como acontece com o lançamento na noite de quarta-feira, a SpaceX pretende enviar mais 23 satélites Starlink para a órbita baixa da Terra.

Seja por coincidência ou por design, a missão Starlink 6-63 cai no quinto aniversário do lançamento do primeiro Starlink dedicado, Starlink v0.9, em 23 de maio de 2019. Os tempos de lançamento das duas missões também são coincidentemente muito semelhantes. O voo de quinta-feira à noite tem como objetivo decolar às 22h45 EDT (02h45 UTC) e seu equivalente de cinco anos será lançado às 22h30 EDT (02h30 UTC).

O Spaceflight Now terá cobertura ao vivo começando cerca de uma hora antes da decolagem.

O impulsionador do primeiro estágio do Falcon 9 de suporte ao lançamento de quinta-feira, número de cauda B1077, será lançado na frota da SpaceX pela 13ª vez. Anteriormente, apoiou lançamentos da missão Crew-5 para a Estação Espacial Internacional, o vigésimo voo Cygnus da Northrop Grumman para a Estação Espacial Internacional (NG-20) e seis missões Starlink anteriores.

Pouco mais de oito minutos após a decolagem, o impulsionador pousará no veículo não tripulado da SpaceX, “basta ler as instruções”, no Oceano Atlântico. Este será o 82º pouso de reforço para JRTI e o 312º pouso de reforço até o momento para a SpaceX.

Starlink em números

No início desta semana, a SpaceX atingiu a marca de três milhões de clientes em todo o mundo, bem como serviço ativo em 99 países, mercados ou regiões.

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De acordo com os dados de crescimento de clientes Starlink rastreados pela Payload Space, a SpaceX adicionou quase 700.000 clientes desde o quarto trimestre de 2023.

A SpaceX lançou algumas missões Starlink para atingir esses números. Nos cinco anos desde o início dos voos Starlink dedicados, ocorreram 164 missões desse tipo, mais da metade das quais ocorreram desde o início de 2023.

  • 2019 – 2
  • 2020-14
  • 2021 – 17*
  • 2022-34
  • 2023 – 63 (43 lançamentos V2 Mini)
  • 2024 – 37*

As duas estrelas representam um par de missões que não foram apenas voos Starlink. Starlink 4-3, lançado em 2 de dezembro de 2021, incluía um par de satélites BlackSky Gen-2. Da mesma forma, acredita-se que o Starlink 7-16, lançado em 18 de março de 2024, incluía um par de satélites Starshield, embora a SpaceX não tenha confirmado isso.

No ano passado, a SpaceX também começou a lançar seus próprios satélites Starlink V2 Mini como parte de sua busca por um foguete Starship totalmente operacional. Até agora, 100 conjuntos diferentes de satélites Starlink V2 Mini foram lançados.

A SpaceX lançou o primeiro vôo dedicado de satélites Starlink em 23 de maio de 2019. Imagem: Adam Bernstein

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Astrônomos sugerem que o exoplaneta recém-descoberto pode ter temperaturas semelhantes às da Terra

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Astrônomos sugerem que o exoplaneta recém-descoberto pode ter temperaturas semelhantes às da Terra

Um exoplaneta recém-descoberto, que se estima ter uma temperatura superficial notavelmente amena, tornou-se subitamente um dos objetos mais interessantes na nossa vizinhança celeste imediata. O mundo rochoso do tamanho de Vénus passa por uma estrela anã vermelha, proporcionando aos astrónomos uma rara oportunidade de estudar se tais planetas podem reter as suas atmosferas e talvez sustentar vida.

Gliese 12 b, semelhante em tamanho a Vênus, mas ligeiramente menor que a Terra, orbita sua fria estrela hospedeira anã vermelha, Gliese 12, a apenas 7% da distância Terra-Sol. Esta proximidade alarmante resulta num ano que dura apenas 12,8 dias, e o planeta recebe 1,6 vezes mais energia da sua estrela do que a Terra recebe do Sol. Apesar disso, Gliese 12 b mantém uma temperatura superficial de 42 graus Celsius (107 graus Fahrenheit), tornando-o um mundo temperado e um dos exoplanetas mais frios descobertos até hoje, de acordo com uma nova pesquisa. pesquisar Publicado hoje nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society. Em comparação, a Terra tem Temperatura média da superfície A temperatura é de 15°C (59°F), mas está aumentando devido às mudanças climáticas causadas pela atividade humana.

Os próximos grandes passos para os astrónomos são descobrir se Gilese 12 b, localizado a 40 anos-luz da Terra, alberga uma atmosfera e, em caso afirmativo, de que tipo é, e se o planeta é capaz de albergar água líquida estável – o que é um pré-requisito. para a vida como a conhecemos – na superfície. “Gliese 12 b representa um dos melhores alvos para estudar se os planetas do tamanho da Terra que orbitam estrelas frias podem reter as suas atmosferas, um passo crucial para avançar a nossa compreensão da habitabilidade dos planetas em toda a nossa galáxia”, disse Shishir Dholakia, estudante de doutoramento na o Centro. para Astrofísica na Universidade do Sul de Queensland, na Austrália, em uma declaração enviada por e-mail.

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Estima-se que Gliese 12 b tenha aproximadamente o mesmo tamanho da Terra, ou um pouco menor, que Vênus.  O conceito deste artista compara a Terra a várias interpretações possíveis de Gliese 12 b, variando desde uma sem atmosfera até outra com uma atmosfera espessa, semelhante à de Vênus.

Estima-se que Gliese 12 b tenha aproximadamente o mesmo tamanho da Terra, ou um pouco menor, que Vênus. O conceito deste artista compara a Terra a várias interpretações possíveis de Gliese 12 b, variando desde uma sem atmosfera até outra com uma atmosfera espessa, semelhante à de Vênus.
foto: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Instituto de Tecnologia da Califórnia-IPAC)

A estrela hospedeira, Gliese 12, tem cerca de 27% do tamanho do nosso Sol e a temperatura da sua superfície é cerca de 60% da da nossa estrela hospedeira. Ao contrário de muitas anãs vermelhas, conhecidas pela sua atividade magnética e fortes e frequentes explosões de raios X, Gliese 12 não mostra sinais disso. Comportamento extremoAumentando as esperanças de que a atmosfera de Gliese 12 b ainda possa estar intacta, segundo os astrônomos.

A atmosfera de um exoplaneta (que pode ou não existir) será um foco principal de estudos futuros, especialmente com o Telescópio James Webb, que é adequado para analisar a composição química das atmosferas planetárias com as suas avançadas capacidades infravermelhas. Gliese 12 b é um exoplaneta em trânsito, passando frequentemente em frente da sua estrela hospedeira a partir da nossa perspectiva na Terra, permitindo observações detalhadas através de espectroscopia de trânsito. Este método permite aos astrónomos estudar a filtragem da luz através da atmosfera de um planeta, revelando a presença de vários gases e possíveis indicadores de habitabilidade.

“Embora ainda não saibamos se tem atmosfera, pensávamos nele como um exoplaneta, com o mesmo tamanho e energia que recebe da sua estrela como o nosso vizinho planetário no sistema solar”, disse Masayuki Kuzuhara. Professor Assistente do Centro de Astrobiologia de Tóquio. “Encontramos o mundo mais próximo, transitório, temperado e do tamanho da Terra que existe até hoje”, acrescentou.

A localização e as características do planeta podem fornecer informações sobre por que as atmosferas da Terra e de Vénus são diferentes, apesar das suas semelhanças. Como explicou Dholakia: “As atmosferas retêm o calor e – dependendo do tipo [of atmosphere]- Pode alterar significativamente a temperatura real da superfície.

No estudo, os pesquisadores referem-se à “temperatura de equilíbrio” do exoplaneta, que é o quão quente o planeta seria sem atmosfera. O principal interesse científico do Gliese 12 b é compreender que tipo de atmosfera ele pode ter; Idealmente, teria uma atmosfera como a da Terra, e não as nuvens espessas e tóxicas de ácido sulfúrico encontradas em Vénus, onde as temperaturas da superfície atingem mais de 450 graus Celsius (860 graus Fahrenheit). Uma vez que recebe uma quantidade de luz semelhante à da Terra e de Vénus, estudá-lo poderia ajudar-nos a aprender mais sobre as diferenças entre estes dois planetas do nosso sistema solar, de acordo com Dholakia.

Os pesquisadores usaram o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA e o satélite CHEOPS da Agência Espacial Europeia para estimar a temperatura de equilíbrio de Gliese 12 b. O TESS descobriu inicialmente o planeta observando os seus trânsitos, que são quedas periódicas na luz estelar causadas pela passagem do planeta em frente da sua estrela hospedeira. Estas observações foram seguidas por medições mais precisas do CHEOPS, que ajudaram a melhorar o período orbital e o raio do planeta. Os dados combinados do TESS e do CHEOPS permitiram aos investigadores calcular a temperatura de equilíbrio avaliando a quantidade de luz estelar que o planeta recebe e a sua distância da estrela. O projeto foi um esforço colaborativo entre equipes da Universidade do Sul de Queensland, da Universidade de Edimburgo e do Centro de Astrobiologia da Universidade de Tóquio.

A importância desta descoberta vai muito além do nosso sistema solar. Isto pode ajudar a explicar se a maioria das estrelas da nossa Via Láctea, que são anãs vermelhas frias, poderiam hospedar planetas temperados com atmosferas que as tornariam habitáveis. Pesquisa de 2013 Proposta Cerca de 4,5 mil milhões de planetas potencialmente habitáveis ​​podem orbitar anãs vermelhas na nossa galáxia, mas as evidências que apoiam isto têm sido escassas ou inexistentes.

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A descoberta de Gliese 12 b destaca o progresso que os astrónomos estão a fazer na procura de mundos habitáveis. Embora Proxima Centauri b, o exoplaneta semelhante à Terra mais próximo, a apenas 4 anos-luz de distância, permaneça pouco compreendido devido à sua natureza não transitória, o comportamento de trânsito de Gliese 12 b fornece um caminho mais claro para estudos atmosféricos. Esperançosamente, esse recurso permitirá que os cientistas obtenham melhores insights sobre sua habitabilidade potencial.

À medida que a investigação continua a avançar, Gliese 12 b poderá desempenhar um papel fundamental na nossa busca para compreender as condições necessárias para a vida fora do nosso sistema solar.

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A SpaceX está lançando 23 satélites Starlink na segunda etapa do voo espacial duplo

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A SpaceX está lançando 23 satélites Starlink na segunda etapa do voo espacial duplo

A SpaceX lançou outro lote de seus satélites de internet Starlink da Flórida na noite de quarta-feira (22 de maio), a segunda missão da empresa em menos de 24 horas.

Um foguete Falcon 9 transportando 23 espaçonaves Starlink decolou da Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, na Flórida, às 22h35 EDT (02h35 GMT de 23 de maio).

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O primeiro estágio de um foguete SpaceX Falcon 9 pousa a bordo do drone A Shortfall of Gravitas na quarta-feira, 22 de maio de 2024. (Crédito da imagem: SpaceX via X)

O primeiro estágio do foguete Falcon 9 retornou à Terra cerca de 8 minutos após o lançamento, pousando no drone A Shortfall of Gravitas, que estava estacionado no Oceano Atlântico.

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