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Estrelas explodem em galáxias empoeiradas – nem sempre podemos vê-las

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A imagem mostra a galáxia Arp 148, capturada pelos telescópios Spitzer e Hubble da NASA. Dados do Spitzer especialmente processados ​​aparecem dentro do círculo branco, revelando luz infravermelha de uma supernova escondida pela poeira. Esta é uma das cinco supernovas ocultas documentadas pela primeira vez em um artigo recente. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Estrelas em explosão geram espetáculos de luz emocionantes. Telescópios infravermelhos como o Spitzer são capazes de ver através da névoa e dar uma ideia melhor de quantas vezes essas erupções ocorrem.

Você pensaria que as supernovas – os estertores da morte de estrelas massivas e entre as explosões mais brilhantes e poderosas do universo – seriam difíceis de perder. No entanto, o número de tais explosões observadas nas partes mais distantes do universo é muito menor do que as expectativas dos astrofísicos.

Novo estudo usando dados de NASAO recém-aposentado Telescópio Espacial Spitzer relatou a descoberta de cinco supernovas que nunca haviam sido vistas antes, não detectadas na luz óptica. O Spitzer viu o universo em luz infravermelha, que penetra através de nuvens de poeira que bloqueiam a luz óptica – o tipo de luz que nossos olhos veem e que as supernovas desobstruídas irradiam com mais intensidade.

Para procurar supernovas escondidas, os pesquisadores estudaram as observações do Spitzer de 40 galáxias empoeiradas. (No espaço, a poeira se refere a partículas semelhantes a grãos com consistência semelhante à fumaça.) Com base no número encontrado nessas galáxias, o estudo confirma que as supernovas realmente ocorrem com a frequência esperada pelos cientistas. Esta previsão é baseada na compreensão atual dos cientistas de como as estrelas evoluem. Estudos como esse são necessários para aprimorar esse entendimento, seja pelo fortalecimento ou pelo questionamento de certos aspectos dele.

Pôster do telescópio espacial Spitzer

Baixe este pôster gratuito da NASA, que comemora o telescópio espacial Spitzer aposentado. Crédito: NASA / JPL-Caltech

“Esses resultados com o Spitzer mostram que as pesquisas ópticas nas quais confiamos por muito tempo para detectar supernovas perdem até metade das explosões estelares que ocorrem lá no universo”, disse Ori Fox, cientista do Space Telescope Science Institute em Baltimore. Maryland, e principal autor do novo estudo, que foi publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “É uma notícia muito boa que o número de supernovas que vemos com o Spitzer seja estatisticamente consistente com as previsões teóricas.”

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O “paradoxo da supernova” – a discrepância entre o número de supernovas previstas e o número observado por telescópios ópticos – não é um problema no universo próximo. Lá, as galáxias diminuíram o ritmo de formação de estrelas e geralmente são menos empoeiradas. Nas regiões mais distantes do universo, porém, as galáxias parecem mais jovens, produzem estrelas em taxas mais altas e tendem a conter maiores quantidades de poeira. Essa poeira absorve e espalha a luz óptica e ultravioleta, impedindo-a de alcançar os telescópios. Portanto, os pesquisadores há muito raciocinam que as supernovas perdidas devem existir e ser invisíveis.

“Como o universo local se acalmou um pouco desde seus primeiros anos de formação de estrelas, vemos o número esperado de supernovas com buscas ópticas típicas”, disse Fox. “No entanto, a taxa de detecção de supernova observada diminui à medida que você avança e volta às eras cósmicas, quando as galáxias mais empoeiradas predominavam.”

A detecção de supernovas em distâncias tão grandes pode ser um desafio. Para conduzir uma busca por supernovas cercadas por mundos galácticos misteriosos, mas a distâncias menos extremas, a equipe de Fox selecionou um grupo local de 40 galáxias sufocadas por poeira, conhecidas como galáxias infravermelhas luminosas e ultraluminosas (LIRGs e ULIRGs, respectivamente). A poeira em LIRGs e ULIRGs absorve luz óptica de objetos como supernovas, mas permite que a radiação infravermelha desses mesmos objetos passe desobstruída até que telescópios como o Spitzer possam detectá-la.

O palpite dos pesquisadores se mostrou correto quando as cinco supernovas nunca antes vistas apareceram na luz (infravermelha). “É uma prova do potencial de descoberta de Spitzer que o telescópio foi capaz de captar o sinal sutil da supernova dessas galáxias empoeiradas”, disse Fox.

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Co-autor do estudo Alex Filippenko, professor de astronomia em Universidade da California, Berkeley. “Eles ajudaram a responder à pergunta: ‘Para onde foram todas as supernovas?’ “

Os tipos de supernovas que Spitzer descobriu são conhecidos como “supernovas de colapso básico”, que incluem estrelas gigantes com uma massa de pelo menos oito vezes a massa do Sol. À medida que envelhecem e seus núcleos se enchem de ferro, as estrelas grandes não conseguem mais produzir energia suficiente para suportar sua própria gravidade, e seus núcleos entram em colapso repentina e catastrófica.

As pressões e temperaturas intensas geradas durante o parto rápido formam novos elementos químicos por meio da fusão nuclear. Estrelas em colapso eventualmente ricocheteiam em seus núcleos superdensos, explodindo em pedaços minúsculos e espalhando esses elementos por todo o espaço. As supernovas produzem elementos “pesados”, como a maioria dos metais. Esses elementos são essenciais para a construção de planetas rochosos, como a Terra, e também de organismos biológicos. Em geral, as taxas de supernovas são um exame importante dos modelos de formação de estrelas e da formação de elementos pesados ​​no universo.

“Se você tiver uma indicação de quantas estrelas estão se formando, pode prever quantas explodirão”, disse Fox. “Ou, inversamente, se você tiver uma indicação de quantas estrelas estão explodindo, pode prever quantas estrelas estão se formando. Compreender essa relação é fundamental para muitas áreas de estudo em astrofísica.”

Telescópios de próxima geração, incluindo o Telescópio Espacial Roman Nancy Grace da NASA e o Telescópio Espacial James Webb, detectarão luz infravermelha, como o Spitzer.

“Nosso estudo mostrou que os modelos de formação de estrelas são mais consistentes com as taxas de supernovas do que se pensava”, disse Fox. “Ao revelar essas supernovas ocultas, Spitzer abriu caminho para novos tipos de descobertas com os telescópios espaciais Webb e romanos.”

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Referência: “A Spitzer Uma pesquisa de supernovas obscurecidas pela poeira “por Uri de Vox, Harish Khandrika, David Rubin, Chadwick Casper, Gary Z Lee, Tamas Szalay, Lee Armos, Alexei V. Filipenko, Michael F. Skrutsky, Lou Strulger e Schuyler de Van Dyck, 21 de junho de 2021 e Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093 / mnras / stab1740

Mais sobre a missão

O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia conduziu operações de missão e comandou a missão do Telescópio Espacial Spitzer para o Diretório de Missão Científica da agência em Washington. As operações científicas foram conduzidas no Spitzer Science Center no California Institute of Technology em Pasadena. As operações da nave espacial foram baseadas no Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado. Os dados são arquivados no Infrared Science Archive localizado no IPAC no California Institute of Technology. Caltech corre Laboratório de propulsão a jato para a NASA.

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Comparação da tripulação comercial da NASA Boeing Starliner e SpaceX Dragon

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Os cientistas descobriram uma forma de compensar os efeitos dos genes que encurtam a vida em mais de 60%.

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Os cientistas descobriram uma forma de compensar os efeitos dos genes que encurtam a vida em mais de 60%.

Novas pesquisas sugerem que um estilo de vida saudável pode reduzir significativamente a influência dos genes que predispõem à redução da expectativa de vida, talvez em mais de 60%. O estudo utilizou dados de mais de 350.000 indivíduos do Biobank do Reino Unido para analisar os efeitos dos riscos genéticos e fatores de estilo de vida na expectativa de vida. Concluiu que estilos de vida desfavoráveis ​​e predisposição genética aumentam de forma independente o risco de morte prematura, destacando a importância de comportamentos saudáveis ​​no prolongamento da esperança de vida, especialmente para aqueles em risco genético. Crédito: SciTechDaily.com

Um estilo de vida pouco saudável aumenta o risco de morte em 78%, independentemente da predisposição genética.

Análise de dados de estudos de grande escala e longo prazo, publicados em Medicina Baseada em Evidências do BMJEle ressalta que a adoção de um estilo de vida saudável pode neutralizar o efeito dos genes que encurtam a expectativa de vida em mais de 60%.

Embora os genes e o estilo de vida pareçam ter um efeito aditivo na longevidade de uma pessoa, um estilo de vida pouco saudável está independentemente associado a um risco aumentado de 78% de morte prematura, independentemente da predisposição genética, sugere a investigação.

O Índice de Risco Genético (PRS) combina múltiplas variantes genéticas para chegar à predisposição genética geral de uma pessoa para uma vida útil mais longa ou mais curta. O estilo de vida – consumo de tabaco, consumo de álcool, qualidade da dieta, quantidade de sono e níveis de atividade física – é um fator importante.

Mas não está claro até que ponto um estilo de vida saudável pode compensar uma predisposição genética para uma expectativa de vida mais curta, dizem os pesquisadores.

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Para explorar isto ainda mais, contaram com um total de 353.742 adultos, recrutados para o Biobank do Reino Unido entre 2006 e 2010, e cuja saúde foi acompanhada até 2021.

Uma pontuação de risco genético foi derivada para riscos de vida longos (20% dos participantes), intermediários (60%) e curtos (20%), usando dados do estudo de coorte LifeGen.

A pontuação ponderada de estilo de vida saudável, que inclui não fumar atualmente, consumo moderado de álcool, atividade física regular, forma corporal saudável, sono adequado e dieta saudável, foi categorizada em favorável (23% dos participantes), regular (56%) e médio. (56%). e padrões de estilo de vida desfavoráveis ​​(22%), utilizando dados do estudo US NHANES.

Resultados do estilo de vida e riscos genéticos

Durante um período médio de acompanhamento de aproximadamente 13 anos, 24.239 participantes morreram.

Aqueles com predisposição genética para uma vida curta tinham 21% mais probabilidade de morrer precocemente do que aqueles com predisposição genética para uma vida longa, independentemente do estilo de vida.

Da mesma forma, aqueles com um estilo de vida inadequado tinham 78% mais probabilidade de morrer prematuramente do que aqueles com um estilo de vida adequado, independentemente da sua predisposição genética.

Aqueles com alto risco genético de vida curta e que tinham um estilo de vida inadequado tinham duas vezes mais probabilidade de morrer do que aqueles com predisposição genética para uma vida longa e que tinham um estilo de vida adequado.

Quatro fatores em particular parecem constituir uma combinação ideal de estilo de vida: não fumar; Atividade física regular. Sono adequado à noite. E siga uma dieta saudável.

Este é um estudo observacional e, como tal, não podem ser tiradas conclusões definitivas sobre causa e efeito, os investigadores reconhecem várias limitações às suas descobertas.

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Por exemplo, o estilo de vida foi avaliado apenas num momento e as escolhas de estilo de vida variaram de acordo com a idade. Todos os participantes eram também descendentes de europeus, o que pode limitar a generalização dos resultados, dizem os investigadores.

No entanto, sugerem que as suas descobertas sugerem que o risco genético de redução da esperança de vida ou morte prematura pode ser compensado por um estilo de vida adequado em cerca de 62%.

Aqueles com alto risco genético de escassez poderiam prolongar a sua esperança de vida em quase 5,5 anos aos 40 anos com um estilo de vida saudável, sugerem os investigadores, acrescentando que, dada a forma como os hábitos de vida se estabelecem antes da meia-idade, devem ser tomadas medidas para mitigar a predisposição genética. Uma vida mais curta é necessária antes disso.

Os pesquisadores concluíram: “Este estudo demonstra o papel fundamental de um estilo de vida saudável na mitigação do efeito de fatores genéticos na redução da expectativa de vida”. “As políticas de saúde pública para melhorar estilos de vida saudáveis ​​servirão como complementos poderosos aos cuidados de saúde tradicionais e mitigarão o impacto dos factores genéticos na esperança de vida humana.”

Referência: “Predisposição genética, padrões de estilo de vida modificáveis ​​e seus efeitos combinados na expectativa de vida humana: evidências de vários estudos de coorte” por Zilong Bian, Lijuan Wang, Rong Fan, Jing Sun, Lili Yu, Meihong Xu, Paul R. H. J. Timmers e Xia Chen , James F. Wilson, Evropi Theodoratou, Shifeng Wu e Xue Li, 29 de abril de 2024, Medicina Baseada em Evidências do BMJ.
DOI: 10.1136/bmjebm-2023-112583

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O antigo Telescópio Espacial Hubble volta à vida após um mau funcionamento

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O antigo Telescópio Espacial Hubble volta à vida após um mau funcionamento

A NASA fez isso de novo. A agência espacial dos EUA corrigiu a última falha que afetava o antigo Telescópio Espacial Hubble. O observatório está de volta à ação para desvendar os segredos do universo. “Todos os instrumentos do Hubble estão online e a espaçonave retomou a realização de observações científicas.” NASA disse Em comunicado em 30 de abril.

O problema começou em 23 de abril, quando o Hubble entrou em modo de segurança devido a um problema com um de seus giroscópios. O giroscópio enviou leituras falsas, acionando a caixa de areia do observatório onde as operações científicas estão suspensas. O problema do giroscópio não é novo. O mesmo giroscópio que causou o mau funcionamento recente também se comportou em novembro com problema semelhante.

O Hubble possui seis giroscópios, mas apenas três deles estão operacionais. Os giroscópios ajudam o telescópio a apontar na direção certa para fazer observações e coletar dados. A NASA tem um plano backup que permitiria ao Hubble continuar operando com apenas um giroscópio, mas não precisou implementar esse procedimento. “A espaçonave está saudável e operacional novamente usando todos os três giroscópios”, disse a NASA.

O Hubble foi lançado em 1990. Ele encontrou alguns problemas técnicos durante sua vida, incluindo um sério defeito no espelho que foi resolvido por uma missão de ônibus espacial em 1993. No final, a NASA realizou cinco missões de manutenção, a última delas em 2009. A NASA não opera mais ônibus espaciais, por isso não pode enviar astronautas para consertar o Hubble quando algo dá errado. A solução de problemas deve ser feita no solo, o que torna o histórico de reparos bem-sucedidos da equipe ainda mais impressionante.

Problemas técnicos e hardware desatualizado não são os únicos desafios que o Hubble enfrenta. A órbita do observatório está a deteriorar-se. “Reiniciar o Hubble para uma órbita mais alta e mais estável poderia acrescentar vários anos de operações à sua vida.” NASA disse em 2022. A agência está estudando opções para estabilizar a órbita do Hubble, incluindo a possibilidade de enviar uma nova missão de serviço usando a espaçonave SpaceX Dragon.

O Telescópio Espacial Hubble é tão antigo que qualquer problema técnico levanta temores sobre o seu eventual desaparecimento. A NASA espera continuar a operar o observatório de 34 anos pelo menos até ao final da década, e talvez mais além. O novo e poderoso Telescópio Espacial James Webb será lançado em 2021, mas não se destina a substituir o Hubble. Em vez disso, os dois observatórios complementam-se e, por vezes, colaboram nas imagens, como quando ambos contribuíram para uma vista deslumbrante de galáxias em forma de “árvore de Natal” em 2023.

O trabalho do Hubble tornou-se icônico, tornou-se famoso Pilares da criação Uma imagem do Hubble Deep Field, uma visão histórica de uma área do céu contendo 1.500 galáxias. O observatório pesquisou por toda parte para documentar os planetas do nosso sistema solar, bem como nebulosas, galáxias e estrelas distantes. Sua missão terminará um dia, mas algumas soluções inteligentes significam que esse dia ainda não chegou.

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