Connect with us

science

Webb revela o gigante do universo primitivo

Published

on

Webb revela o gigante do universo primitivo

por

Observações recentes do Telescópio Espacial James Webb revelaram Gz9p3, uma galáxia antiga que remonta aos primeiros anos da infância do universo, revelando que é excepcionalmente massiva e madura. Esta descoberta, que aponta para a rápida formação estelar e para as primeiras fusões de galáxias, está a levar os astrofísicos a rever os seus modelos de evolução do Universo primitivo. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com

Imagens detalhadas de uma das primeiras galáxias mostram que o crescimento no início do Universo foi muito mais rápido do que se pensava.

Os astrónomos estão actualmente a desfrutar de um período frutífero de descobertas, investigando muitos dos mistérios do Universo primitivo.

O lançamento bem-sucedido do Telescópio Espacial James Webb (JWST), o sucessor do Telescópio Espacial Hubble da NASA, ultrapassou os limites do que podemos ver.

As observações ocorrem agora nos primeiros 500 milhões de anos após o Big Bang, quando o universo tinha menos de cinco por cento da sua idade atual. Para os humanos, desta vez colocará firmemente o universo no estágio infantil.

No entanto, as galáxias que observamos não são certamente infantis, uma vez que novas observações revelam galáxias que são mais massivas e maduras do que se esperava anteriormente, ajudando a reescrever a nossa compreensão da formação e evolução das galáxias.

A nossa equipa de investigação internacional fez recentemente observações detalhadas sem precedentes de uma das mais antigas galáxias conhecidas – apelidada de Gz9p3, agora publicada em Astronomia da natureza.

Seu nome vem de Colaboração de vidro (nome da nossa equipa de investigação internacional) e o facto de a galáxia ter um redshift de z=9,3 onde o redshift é uma forma de descrever a distância a um objecto – daí G e z9p3.

Gz9p3 gwst

Gz9p3, a galáxia fundida mais brilhante conhecida nos primeiros 500 milhões de anos do universo (observada pelo Telescópio Espacial James Webb). Esquerda: Imagens ao vivo mostram um núcleo duplo na região central. À direita: Secções transversais claras revelam uma estrutura alongada e irregular resultante da fusão de galáxias. Crédito: NASA

Há apenas dois anos, o Gz9p3 emergiu como um único ponto de luz através telescópio espacial Hubble. Mas usando Telescópio Espacial James Webb Podemos observar este objeto como era 510 milhões de anos depois a grande explosãocerca de 13 bilhões de anos atrás.

READ  Vulcões ou asteróides? Inteligência artificial encerra polêmica sobre evento de extinção de dinossauros

Descobrimos que Gz9p3 era muito mais massivo e maduro do que o esperado para um universo tão jovem e, de facto, continha vários milhares de milhões de estrelas.

De longe, foi o objeto mais massivo confirmado desde aquela época, e foi calculado como sendo dez vezes maior do que qualquer outra galáxia descoberta no universo primitivo.

Juntos, estes resultados sugerem que para a galáxia atingir este tamanho, as estrelas devem ter evoluído de forma mais rápida e eficiente do que pensávamos inicialmente.

Fusão das galáxias mais distantes do universo primitivo

A Gz9p3 não só é massiva, como a sua forma complexa identifica-a imediatamente como uma das fusões de galáxias mais antigas alguma vez vistas.

A imagem JWST da galáxia mostra uma morfologia tipicamente associada a duas galáxias em interação. A fusão não está concluída porque ainda vemos dois componentes.

Quando dois objetos massivos se juntam dessa maneira, eles se livram de alguma matéria no processo. Então, esse material descartado sugere que o que observamos é uma das fusões mais distantes de todos os tempos.

Telescópio Espacial James Webb Multicamadas Sun Shield da NASA

O Telescópio James Webb – o maior e mais poderoso instrumento do género alguma vez lançado no espaço – utiliza um espelho primário de 6,5 metros, feito de 18 espelhos hexagonais, cobertos por uma camada de ouro para produzir algumas das imagens mais antigas do Universo. Crédito da imagem: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

A seguir, nosso estudo se aprofundou para caracterizar os aglomerados de estrelas que compõem as galáxias em fusão. Usando JWST, pudemos examinar Espectro de galáxiasdivide a luz da mesma forma que um prisma divide a luz branca em um arco-íris.

READ  Você precisa de uma máscara? Diretor do CDC revela o próximo passo para máscaras

Ao utilizar apenas imagens, a maioria dos estudos destes objetos muito distantes mostram apenas estrelas muito jovens porque as estrelas mais jovens são mais brilhantes e, portanto, a sua luz domina os dados de imagem.

Por exemplo, uma população jovem e brilhante criada pela fusão galáctica, com menos de alguns milhões de anos, está a ultrapassar uma população mais velha que já tem mais de 100 milhões de anos.

usando Técnica de análise espectral Podemos produzir observações tão detalhadas que os dois grupos podem ser distinguidos.

Novos modelos do universo primitivo

Uma população idosa tão grande não seria esperada, dada a forma como as primeiras estrelas se formaram para terem idade suficiente nesta época cósmica. A espectroscopia é tão detalhada que podemos ver as características subtis de estrelas antigas que nos dizem que há mais por aí do que pensamos.

Elementos específicos detectados no espectro (incluindo silício, carbono e ferro) revelam que esta população mais velha deve estar presente para enriquecer a galáxia com uma abundância de produtos químicos.

Não é apenas o tamanho das galáxias que surpreende, mas também a velocidade com que cresceram até atingir este estado quimicamente maduro.

Estas observações fornecem evidências de uma acumulação rápida e eficiente de estrelas e metais logo após o Big Bang, associada às fusões de galáxias em curso, mostrando que galáxias massivas contendo muitos milhares de milhões de estrelas existiram antes do esperado.

Lançador de campo Hubble Frontier 2744

As observações fornecem evidências de uma acumulação rápida e eficiente de estrelas e metais logo após o Big Bang. Crédito da imagem: NASA, ESA, Jennifer Lutz (STScI), Matt Mountain (STScI), Anton M. Koikimore (STScI), Equipe HFF (STScI)

Galáxias isoladas constroem suas populações de estrelas No local No entanto, com o seu fornecimento limitado de gás, este pode ser um caminho lento para o crescimento das galáxias.

READ  Estudo com ovos diz que dinossauros estavam em declínio quando o asteroide atingiu

As interações entre galáxias podem atrair novos fluxos de gás puro, fornecendo o combustível necessário para a rápida formação de estrelas, e as fusões proporcionam um canal mais rápido para a acumulação e crescimento de massa.

As maiores galáxias do nosso universo moderno têm uma história de fusões, incluindo a nossa via Láctea Cresceu até ao tamanho actual através de sucessivas fusões com galáxias mais pequenas.

As observações de Gz9p3 mostram que as galáxias foram capazes de acumular massa rapidamente no Universo primordial através de fusões, com uma eficiência de formação estelar superior ao que esperávamos.

Estas e outras observações utilizando o Telescópio Espacial James Webb estão a levar os astrofísicos a rever os seus modelos dos primeiros anos do Universo.

A nossa cosmologia não está necessariamente errada, mas a nossa compreensão da rapidez com que as galáxias se formam pode estar errada, porque são muito maiores do que pensávamos ser possível.

Estas novas descobertas chegam em boa hora, à medida que nos aproximamos da marca de dois anos para observações científicas feitas com o Telescópio Espacial James Webb.

À medida que o número total de galáxias observadas aumenta, os astrónomos que estudam o Universo primitivo estão a passar da fase de descoberta para um período em que temos amostras suficientemente grandes para começar a construir e refinar novos modelos.

Nunca houve um momento mais emocionante para compreender os segredos do universo primitivo.

Referência: “Uma galáxia massiva em interação 510 milhões de anos após o Big Bang” por Kristan Boyett, Michele Trinti, Nisha Lithokawalit, Antonello Calabro, Benjamin Metha, Guido Roberts Borsani, Niccolò Dalmaso, Lilan Yang, Paola Santini, Tommaso Trio, Tucker Jones. Alaina Henry, Charlotte A. Mason, Takahiro Morishita, Themia Nanayakkara, Namrata Roy, Chen Wang, Adriano Fontana, Emiliano Merlin, Marco Castellano, Diego Paris, Marusha Bradac, Matt Malkan, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Karl Glezbrook, Laura Pinterici. , Eros Vanzella e Benedetta Vulcani, 7 de março de 2024, Astronomia da natureza.
doi: 10.1038/s41550-024-02218-7

O estudo foi liderado pela Dra. Kate Boyett com uma equipe que inclui os professores Michael Trinity e Benjamin Mitha. Niccolò Dalmaso Também da Universidade de Melbourne e Centro de Excelência ARC para Astrofísica do Céu em 3 Dimensões (ASTRO 3D). Uma equipe de pesquisa internacional é formada 27 autores de 19 instituições da Austrália, Tailândia, Itália, EUA, Japão, Dinamarca e China.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

science

O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

Published

on

O lançamento da sonda lunar chinesa Chang'e-6 à medida que a corrida espacial com os Estados Unidos se intensifica

Nota do editor: Inscrever-se para Boletim informativo Enquanto isso na China da CNN Que explora o que você precisa saber sobre a ascensão do país e como isso está afetando o mundo.


Wenchang/Hong Kong
CNN

A China lançou uma missão lunar não tripulada na sexta-feira, com o objetivo de trazer pela primeira vez amostras do outro lado da Lua, num avanço potencialmente importante para o ambicioso programa espacial da China.

Sonda Chang'e-6 China A missão lunar robótica mais complexa até à data – decolou num foguetão Longa Marcha-5 do Centro de Lançamento Espacial de Wenchang, na ilha de Hainan, no sul da China, onde os entusiastas do espaço se reuniram para testemunhar este momento histórico. A Administração Espacial Nacional do país disse que o lançamento foi bem-sucedido.

O lançamento marca o início de um marco importante que pretende ser um marco importante na busca da China para se tornar uma nação líder O poder espacial dominante Com planos de enviar astronautas à Lua até 2030 e construir uma base de pesquisa no seu pólo sul.

Isto vem com um número crescente de países, Incluindo os Estados Unidosolham para os benefícios estratégicos e científicos da expansão da exploração lunar num campo cada vez mais competitivo.

A missão planejada de 53 dias da China verá o módulo de pouso Chang'e-6 pousar em uma ampla cratera no outro lado da Lua, que nunca fica em frente da Terra. A China se tornou o primeiro e único país a pousar no outro lado da Lua durante sua missão Chang'e-4 de 2019.

Quaisquer amostras do outro lado recuperadas pela sonda Chang'e-6 poderão ajudar os cientistas a analisar a evolução da Lua e do próprio sistema solar – e fornecer dados importantes para promover as ambições lunares da China.

“O Chang'e-6 visa alcançar avanços na tecnologia de design e controle da retro-órbita lunar, amostragem inteligente, tecnologias de decolagem e subida e retorno automático de amostras no outro lado da Lua”, disse Ge Ping. Disse o vice-diretor do Centro de Exploração Lunar e Engenharia Espacial da Administração Espacial Nacional da China na semana passada no local de lançamento.

READ  O sol é uma fonte potencialmente surpreendente

A sonda Chang'e-6 será um grande teste às capacidades espaciais da China como parte dos seus esforços para realizar o “sonho eterno” do líder Xi Jinping de transformar o país numa potência espacial.

A China fez rápidos progressos no espaço nos últimos anos, num campo tradicionalmente liderado pelos Estados Unidos e pela Rússia.

Com o programa Chang'e, lançado em 2007 e batizado em homenagem à deusa da lua na mitologia chinesa, a China tornou-se em 2013 o primeiro país a conseguir uma aterrissagem robótica na Lua em quase quatro décadas. Em 2022, a China concluiu seu próprio projeto Estação espacial orbital Tiangong.

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

A missão visa coletar amostras do outro lado da Lua, como parte de um ambicioso programa que inclui planos para uma missão lunar tripulada até 2030.

A missão Chang'e-6 tecnicamente complexa baseia-se no recorde de pouso da Chang'e-4 em 2019 no lado oculto da Lua e no sucesso da Chang'e-5 em 2020 em retornar à Terra com amostras da Lua próxima.

Desta vez, para se comunicar com a Terra do outro lado da Lua, o Chang'e-6 deve contar com o satélite Queqiao-2, que foi lançado em órbita lunar em março.

A sonda em si consiste em quatro partes: um orbitador, um veículo de descida, um veículo de subida e um módulo de reentrada.

O plano da missão é que o módulo de pouso Chang'e-6 colete poeira lunar e rochas após pousar na extensa Bacia Antártica, com cerca de 2.500 quilômetros de diâmetro, uma cratera formada há cerca de 4 bilhões de anos.

Uma espaçonave ascendente irá então transferir as amostras para o Lunar Orbiter para transferência para o módulo de reentrada e o retorno da missão à Terra.

READ  O novo amigo de Perseverance em Marte é uma pedra de estimação

A complexa missão “passa praticamente por todas as etapas” que seriam necessárias para que os astronautas chineses pousassem na Lua nos próximos anos, segundo James Head, professor emérito da Universidade Brown que cooperou com Cientistas chineses estão liderando a missão.

Além de devolver amostras que poderiam produzir “novos insights fundamentais sobre a origem e a história inicial da Lua e do Sistema Solar”, a missão também serve como “ensaio automático para essas etapas” para levar os astronautas à Lua e de volta, disse ele. .

Héctor Retamal/AFP/Getty Images

Entusiastas do espaço se reuniram para assistir ao lançamento na Ilha de Hainan, no sul da China

China planeja lançar Mais duas tarefas Na série Chang-e, à medida que se aproxima do seu objetivo para 2030 de enviar astronautas à Lua antes de construir uma estação de investigação na próxima década no pólo sul da Lua – uma área que se acredita conter gelo de água.

A Chang'e-7, com lançamento previsto para 2026, visa procurar recursos no pólo sul da Lua, enquanto a Chang'e-8, a cerca de dois anos de distância, poderia analisar como os materiais lunares poderiam ser usados ​​para preparar a construção da base de pesquisa. disseram as autoridades chinesas. Ele disse.

O lançamento de sexta-feira ocorre no momento em que vários países intensificam seus programas lunares em meio a um foco crescente no acesso aos recursos e maior acesso à exploração do espaço profundo que missões lunares bem-sucedidas podem trazer.

ano passado, Índia desembarcou A primeira espaçonave russa na Lua, enquanto a primeira missão russa à Lua em décadas terminou em fracasso Queda da sonda Luna 25 Para a superfície da lua.

Em Janeiro, o Japão tornou-se o quinto país a pousar uma nave espacial na Lua, embora Atirador de pouso na Lua Tive problemas de energia devido ao ângulo de pouso incorreto. No mês seguinte, IM-1, A Uma missão financiada pela NASA A sonda, projetada por uma empresa privada com sede no Texas, pousou perto do Pólo Sul.

READ  O asteróide em direção à Terra é preenchido com muitos metais preciosos que tornam cada pessoa neste planeta um bilionário

O pouso – o primeiro de uma espaçonave de fabricação americana em mais de cinco décadas – está entre as várias missões comerciais planejadas destinadas a explorar a superfície lunar antes que a NASA tente devolver os astronautas americanos para lá. Assim que 2026 E construir seu acampamento base científico.

O administrador da NASA, Bill Nelson, no mês passado pareceu reconhecer que o ritmo da China – e as preocupações sobre as suas intenções – estavam a impulsionar a urgência americana de regressar à Lua, décadas depois das missões tripuladas Apollo.

“Acreditamos que grande parte do chamado programa espacial civil é um programa militar. Na verdade, acho que estamos numa corrida.” Nelson Dizer Os legisladores expressaram no mês passado a preocupação de que a China pudesse tentar impedir que os Estados Unidos ou outros países acessassem certas áreas da Lua se chegasse lá primeiro.

A China há muito que afirma que apoia a utilização pacífica do espaço e, tal como os Estados Unidos, espera utilizar a sua capacidade espacial para promover a boa vontade a nível internacional.

Desta vez, a China disse que a missão Chang'e-6 transporta instrumentos científicos ou cargas úteis da França, Itália, Paquistão e da Agência Espacial Europeia.

“A China espera fortalecer a cooperação com os seus homólogos internacionais e aprofundar a cooperação internacional no domínio do espaço”, disse Ge, da Administração Aeroespacial da China, aos jornalistas um dia antes do lançamento.

Saun Deng da CNN contribuiu com reportagens.

Continue Reading

science

Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

Published

on

Astrônomos resolvem o mistério da dramática explosão de FU Orionis em 1936

Impressão artística da vista em grande escala de FU~Ori. A imagem mostra fluxos resultantes da interação entre o poderoso vento estelar alimentado pela explosão e a atmosfera remanescente a partir da qual a estrela se formou. Os ventos estelares criam um choque poderoso no interior da atmosfera, e o gás dióxido de carbono arrastado pelo choque é o que o novo ALMA revelou. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Alma As observações da FU Orionis revelam como a acreção gravitacional de uma corrente de gás passada causa brilhos repentinos em estrelas jovens, lançando luz sobre os processos de formação de estrelas e planetas.

Um grupo incomum de estrelas na constelação de Órion revelou seus segredos. FU Orionis, um sistema estelar duplo, chamou a atenção dos astrónomos pela primeira vez em 1936, quando a estrela central subitamente se tornou 1.000 vezes mais brilhante que o normal. Este comportamento, esperado em estrelas moribundas, nunca foi visto antes numa estrela jovem como Vo Orionis.

Este estranho fenómeno inspirou uma nova classificação de estrelas com o mesmo nome (FUou Estrelas). As estrelas brilham repentinamente, explodindo em brilho, antes de escurecer novamente depois de muitos anos.

Entende-se agora que este brilho se deve ao facto de as estrelas obterem energia dos seus arredores através da acreção gravitacional, a principal força que forma estrelas e planetas. No entanto, como e porquê isto aconteceu permaneceu um mistério – até agora, graças aos astrónomos que utilizaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Notas inovadoras com o ALMA

FU Ori tem devorado material há quase 100 anos para manter a sua erupção. “Finalmente encontramos a resposta para a forma como estas jovens estrelas reabastecem a sua massa”, explica Antonio Hales, vice-diretor do Centro Regional da América do Norte do ALMA e cientista. no Observatório Astronômico Nacional Al-Radawi, autor principal desta pesquisa, publicada em 29 de abril no. Jornal Astrofísico. “Pela primeira vez, temos evidências observacionais diretas dos materiais que alimentam as explosões”.

READ  O papel do cortisol na vulnerabilidade ao transtorno de estresse pós-traumático


Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

As observações do ALMA revelaram um longo e fino fluxo de monóxido de carbono caindo sobre FU Orionis. Parece que este gás não contém combustível suficiente para resistir à atual explosão. Em vez disso, pensa-se que este fluxo de acreção seja um remanescente de uma estrutura anterior muito maior que caiu neste jovem sistema estelar.

“É possível que a interação com um fluxo maior de gás no passado tenha desestabilizado o sistema e causado o aumento do brilho”, explica Hales.

Avanços na compreensão da formação estelar

Os astrónomos usaram diversas configurações de antenas ALMA para capturar diferentes tipos de emissões provenientes da FU Orionis e detectar o fluxo de massa para o sistema estelar. Eles também incorporaram novos métodos numéricos para modelar o fluxo de massa como um fluxo cumulativo e estimar suas propriedades.

“Comparamos a forma e a velocidade da estrutura observada com as esperadas de uma cascata de gases em queda, e os números fizeram sentido”, diz Ashish Gupta, Ph.D. candidato no Observatório Europeu do Sul (Isso) e coautor deste trabalho, que desenvolveu os métodos utilizados para modelar o dispositivo de emissão cumulativa.

Sistema de acumulação de streamer duplo Fu Ori

Amplie o sistema binário FU Ori e seu acumulador recém-descoberto. Esta impressão artística mostra o streamer recém-descoberto alimentando continuamente massa da casca para o sistema binário. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

“A gama de escalas angulares que podemos explorar com um único instrumento é verdadeiramente notável,” acrescenta Sebastian Pérez da Universidade de Santiago do Chile (USACH). “O ALMA dá-nos uma visão abrangente da dinâmica da formação de estrelas e planetas, a partir da observação. grandes nuvens moleculares nas quais nascem centenas de estrelas, até as métricas mais comuns para sistemas solares.”, diretor do Núcleo Milênio de Exoplanetas Jovens e Suas Luas (YEMS) no Chile, e coautor desta pesquisa.

READ  Vulcões ou asteróides? Inteligência artificial encerra polêmica sobre evento de extinção de dinossauros

Estas observações também revelaram um fluxo lento de monóxido de carbono da FU Orionis. Este gás não está relacionado com a recente explosão. Em vez disso, assemelha-se a fluxos observados em torno de outros protocorpos estelares.

“Ao compreender como estas estrelas estranhas são feitas, confirmamos o que sabemos sobre como as diferentes estrelas e planetas se formam”, acrescenta Hales. “Acreditamos que todas as estrelas sofrem eventos explosivos. discos em torno das estrelas emergentes e dos planetas em que elas se formam.”

“Temos estudado FU Orionis desde as primeiras observações do ALMA em 2012”, acrescenta Hales. É ótimo que finalmente estejamos obtendo respostas.

Referência: “Detecção de uma acreção lenta de grande angular e dispositivo de jato em torno de FU Orionis” por A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, A. Santamaria-Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Zhou, e A. Zorlu, 29 de abril de 2024, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1

Continue Reading

science

Comparação da tripulação comercial da NASA Boeing Starliner e SpaceX Dragon

Published

on

Comparação da tripulação comercial da NASA Boeing Starliner e SpaceX Dragon
Continue Reading

Trending

Copyright © 2023