Ao total os cientistas encontraram quatro planetas com os dados da agora aposentada missão Kepler K2. Durante sua missão, o Telescópio Espacial Kepler escaneou o Bulge Galáctico e reuniu sinais de microlensing, um fenômeno que pode ser usado para detectar objetos, incluindo planetas, mesmo quando emitem muito pouca luz. Depois de analisar os dados de Kepler, os pesquisadores descobriram que quatro desses sinais registrados são consistentes com os de planetas semelhantes em tamanho à Terra. Os achados foram publicados no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

O que é notável sobre essas novas descobertas é a capacidade dos cientistas de usar a tecnologia antiga de novas maneiras inovadoras. Kepler não foi projetado para detectar eventos de microlensing, nem foi destinado a espiar para o centro denso de nossa galáxia. Os cientistas tiveram que fazer uma imensa triagem de dados e filtros para chegar a essas descobertas.

“Esses sinais são extremamente difíceis de encontrar”, disse o astrônomo e principal autor da Universidade Aberta, Iain McDonald, em um comunicado.

Os autores do novo artigo escrevem que provavelmente há muitos mais nômades celestes do tamanho da Terra na Via Láctea, e novas missões espaciais com tecnologia atualizada provavelmente descobrirão alguns deles. O Telescópio Espacial Romano Nancy Grace da NASA e o Euclid da Agência Espacial Europeia usarão sinais de microlensing para confirmar planetas flutuantes como parte de suas missões. Talvez em breve tenhamos uma estimativa precisa de quantos planetas perdidos estão lá fora.

Pesquisadores de todo o mundo têm afirmado há muito tempo a suposição de que 70% do universo é composto de energia escura que exerce pressão que tende a acelerar sua expansão. No entanto, cientistas da Universidade de Copenhague introduziram um novo modelo que sugere que a expansão do universo é devido a uma substância escura com um tipo de força magnética, o que poderia significar que a energia escura não existe, relatam especialistas em um comunicado.

A compreensão usual de como a energia do universo é distribuída é que ela consiste em 5% de matéria normal, 25% de matéria escura e 70% de energia escura.

No novo modelo dos pesquisadores da UCPH, a participação de 25% da matéria escura é concedida qualidades especiais que tornam os 70% da energia escura redundantes.

“Não sabemos muito sobre matéria escura, além de que é uma partícula pesada e lenta. Mas então nos perguntamos e se a matéria escura tivesse alguma qualidade análoga ao magnetismo nela? Sabemos que à medida que partículas normais se movem, elas criam magnetismo. E, ímãs atraem ou repelem outros ímãs , e se é isso que está acontecendo no universo? Que essa expansão constante da matéria escura está ocorrendo graças a algum tipo de força magnética?”, pergunta Steen Hansen.

Além de alcançar o mesmo efeito, há um longo caminho a percorrer para corroborar esse mecanismo. O próximo passo é aplicar essa teoria em modelos melhores, usando mais fatores como referência.

Em seguida, Harle Hansen acrescentou que apenas observações mais detalhadas determinarão qual desses modelos é o mais realista. Portanto, será incrivelmente emocionante testar novamente nosso resultado.”

Todas foram lançadas no ano passado e estão fazendo sua aproximação final após uma longa viagem pelo nosso Sistema Solar e o Emirados Árabes Unidos está prestes a vencer a corrida para Marte.

Nasa Perseverance – 18 de fevereiro

O rover Mars 2020 Perseverance da NASA pousará no Planeta Vermelho ainda este mês, ele foi lançado ao espaço em julho passado e deve finalmente chegar ao seu destino em 18 de fevereiro. O objetivo é que a Perseverança procure sinais de vida alienígena no Planeta Vermelho e, com sorte, pegue algumas amostras geológicas úteis.
A NASA espera aterrissar na Cratera Jezero de Marte.

Tianwen-1 da China – 10 de fevereiro

Tianwen-1 é uma missão extremamente ousada da China que poderia trazer enormes ganhos para a ciência, isso porque há quatro sistemas diferentes para a espaçonave que atualmente está a caminho de Marte. Há um orbitador, uma câmera implantável, um lander e um rover. Esta câmera foi implantada em setembro durante a viagem a Marte, para fotografar o orbitador e o módulo de pouso. A China lançou sua espaçonave em 23 de julho de 2020 usando um foguete Long March 5.
O objetivo da missão é caçar a vida alienígena atual ou passada, bem como mapear áreas da superfície marciana.

Orbitador Hope dos Emirados Árabes Unidos – 9 de fevereiro

O orbitador Hope faz parte da Missão Emirates Mars dos Emirados Árabes Unidos. Foi lançado em 19 de julho de 2020 por volta das 22h (horário de Brasília). Todo o projeto é liderado pelo Centro Espacial Mohammed bin Rashid. Mas há colaborações de cientistas de várias organizações acadêmicas nos EUA.

Ao contrário das missões dos EUA e da China, nenhuma parte do orbitador dos Emirados Árabes Unidos pousará na superfície de Marte. Em vez disso, permanecerá em órbita ao redor do planeta vermelho para fazer várias medições. A nave deve entrar em órbita em 9 de fevereiro de 2021 e o Emirados Árabes Unidos estão prestes a vencer a corrida para Marte.

Se tudo ocorrer dentro do programado a primeira missão espacial árabe da sonda “Hope”, deverá chegar à órbita de Marte em 9 de fevereiro, tornando-se a primeira das três naves espaciais a chegar ao Planeta Vermelho este mês, e o rico Estado do Golfo se tornará a quinta nação a chegar a Marte, um empreendimento programado para marcar o 50º aniversário da unificação dos Emirados Árabes Unidos.

No dia seguinte, 10 de fevereiro chegará a sonda da China e na outra semana dia 18 de fevereiro a Missão da Nasa.

Liderada por Sukanya Chakrabarti no Instituto de Estudos Avançados com colaboradores do Instituto de Tecnologia de Rochester, Universidade de Rochester e Universidade de Wisconsin-Milwaukee, a equipe usou dados pulsares para marcar as acelerações radiais e verticais das estrelas dentro e fora do plano galáctico. Com base nessas novas medições de alta precisão e na conhecida quantidade de matéria visível na galáxia, os pesquisadores foram então capazes de calcular a densidade de matéria escura da Via Láctea sem fazer a suposição usual de que a galáxia está em um estado estável.

“Nossa análise não só nos dá a primeira medição das pequenas acelerações experimentadas pelas estrelas na galáxia, mas também abre a possibilidade de estender esse trabalho para entender a natureza da matéria escura e em última instância, a energia escura em escalas maiores”, afirmou Chakrabarti, autor principal do artigo e membro atual do IBM Einstein Fellow do Instituto de Estudos Avançados.

As estrelas atravessam a galáxia a centenas de quilômetros por segundo, mas este estudo indica que a mudança em suas velocidades está ocorrendo no ritmo de um caracol literal – alguns centímetros por segundo, que é quase a mesma velocidade que um bebê rastejante. Para detectar esse movimento sutil, a equipe de pesquisa se baseou na capacidade de manutenção do tempo ultrapreciso de pulsares que são amplamente distribuídos por todo o plano galáctico e halo – uma região esférica difusa que circunda a galáxia.

“Explorando as propriedades únicas dos pulsares, fomos capazes de medir acelerações muito pequenas na Galáxia. Nosso trabalho abre uma nova janela na dinâmica galáctica”, disse o coautor Philip Chang, da Universidade de Wisconsin-Milwaukee.

Estendendo-se para fora aproximadamente 300.000 anos luz do centro galáctico, o halo pode fornecer dicas importantes para a compreensão da matéria escura, que representa cerca de 90% da massa da galáxia e está altamente concentrada acima e abaixo do plano galáctico denso estelar. O movimento estelar nesta região em particular, foco primário deste estudo, pode ser influenciado pela matéria escura. Utilizando as medições de densidade local obtidas através deste estudo, os pesquisadores terão agora uma ideia melhor de como e onde procurar matéria escura.

Enquanto estudos anteriores assumiram um estado de equilíbrio galáctico para calcular a densidade média de massa, esta pesquisa é baseada no estado natural, do não equilíbrio da galáxia. Pode-se analisar à diferença entre a superfície de um lago antes e depois de uma pedra jogada para dentro. Ao contabilizar as “ondulações” a equipe foi capaz de obter uma imagem mais precisa da realidade. Embora neste caso, em vez de pedras, a Via Láctea é influenciada por uma história turbulenta de fusões galácticas e continua a ser perturbada por galáxias anãs externas como as Pequenas e Grandes Nuvens de Magalhães. Como resultado, as estrelas não têm órbitas planas e tendem a seguir um caminho semelhante ao de um disco de vinil distorcido, cruzando acima e abaixo do plano galáctico. Um dos principais fatores que possibilitou essa abordagem observacional direta foi o uso de dados pulsares compilados a partir de colaborações internacionais, incluindo o NANOGrav (Observatório Norte-Americano de Ondas Gravitacionais nanohertz) que obteve dados dos telescópios Green Bank e Arecibo.

Este artigo de referência expande-se sobre o trabalho de Jan H. Oort (1932); John Bahcall (1984); Kuijken & Gilmore (1989); Holmberg & Flynn (2000); Jo Bovy & Scott Tremaine (2012) para calcular a densidade média de massa no plano galáctico (limite de Oort) e a densidade local de matéria escura. Estudiosos da IAS, incluindo Oort, Bahcall, Bovy, Tremaine e Chakrabarti desempenharam um papel importante no avanço desta área de pesquisa.

“Durante séculos, os astrônomos mediram as posições e velocidades das estrelas, mas estes fornecem apenas uma pequena demonstração do complexo comportamento dinâmico da galáxia Via Láctea”, afirmou Scott Tremaine, professor emérito do Instituto de Estudos Avançados. “As acelerações medidas por Chakrabarti e seus colaboradores são diretamente causadas pelas forças gravitacionais da matéria na galáxia, visíveis e escuras e assim fornecem uma nova e promissora janela sobre a distribuição e a composição da matéria na galáxia e no universo.”

Este artigo em particular permitirá uma grande variedade de estudos futuros. Medições precisas de acelerações também serão possíveis em breve usando o método de velocidade radial complementar que Chakrabarti desenvolveu no início deste ano, que mede a mudança na velocidade das estrelas com alta precisão. Este trabalho também permitirá simulações mais detalhadas da Via Láctea, melhorará as restrições à relatividade geral e fornecerá pistas na busca da matéria escura. Extensões deste método podem em última análise nos permitir medir diretamente a aceleração cósmica também.

Embora uma imagem direta de nossa galáxia natal, semelhante à da Terra tirada pelos astronautas da Apollo ainda não seja possível, este estudo forneceu novos detalhes essenciais para ajudar a vislumbrar a organização dinâmica da galáxia de dentro.

Fonte: Materiais fornecidos pelo Instituto de Estudos Avançados 

Referência: Sukanya Chakrabarti, Philip Chang, Michael T. Lam, Sarah J. Vigeland, Alice C. Quillen. Uma medição da densidade de massa do plano galáctico a partir de acelerações pulsares binárias. arXiv.org, 2 de janeiro de 2021

Os astrônomos sabem há décadas que muitas galáxias espiraladas realmente têm discos com uma leve torção, como um disco de vinil que é deixado tempo no sol. Tais curvas ocorrem em cerca de 50 a 70% das galáxias espiraladas, incluindo nossa própria Via Láctea.

Surpreendentemente, no entanto, não sabemos muito sobre deformação na Via Láctea. Presos dentro e limitados a uma única perspectiva da Terra, não temos a capacidade de ver a deformação de nossa galáxia em um só olhar. Em vez disso, devemos traçar a forma de disformidade estudando cuidadosamente as posições e movimentos das estrelas em toda a Via Láctea.

“Nossa imagem usual de uma galáxia espiral é como um disco plano, mais fino que uma panqueca, girando pacificamente ao redor de seu centro”, disse Xinlun Cheng, da Universidade da Virgínia, principal autor do estudo, apresentado no 237º Encontro da Sociedade Astronômica Americana. “Mas a realidade é mais complicada.”

Os pesquisadores estudaram cuidadosamente as posições e movimentos das estrelas em toda a Via Láctea, e graças aos dados da Sloan Digital Sky Survey. O Sloan Digital Sky Survey criou os mapas tridimensionais mais detalhados do Universo já feitos, com imagens multicoloridas profundas de um terço do céu, e espectros para mais de três milhões de objetos astronômicos.

Com os mapas tridimensionais eles foram capazes de obter uma visão mais detalhada do que nunca, descobrindo que não apenas o disco da galáxia está deformado, a deformação viaja ao redor da galáxia uma vez a cada 440 milhões de anos.

Para encontrar este resultado inesperado, a equipe fez uso do espectrógrafo de alta precisão do Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), parte do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Durante seus quase 10 anos de vida, a APOGEE observou centenas de milhares de estrelas na Via Láctea. Ele faz isso coletando espectros, as medidas da luz das estrelas são divididas em seus componentes de comprimentos de onda da mesma forma que um prisma divide a luz em um arco-íris de cores.

“Os espectros de APOGEE fornecem informações sobre a composição química e os movimentos das estrelas individuais”, explica o Dr. Borja Anguiano, da Universidade da Virgínia, coautor do estudo e mentor de Cheng.

“Isso nos permite separá-los em diferentes grupos, o que, por sua vez, nos permite seguir a deformação separadamente dentro de cada grupo de estrelas.”

Mas os espectros de APOGEE sozinhos não foram suficientes para entender a deformação. Rastrear a deformação galáctica requer medições extremamente precisas de distâncias estelares. Para obter essas distâncias, a equipe usou dados do satélite Gaia (ESA) da Agência Espacial Europeia, que calcula distâncias para milhões de estrelas medindo pequenas oscilações para frente e para trás na direção da estrela à medida que a Terra orbita o Sol.

Combinando dados de APOGEE e Gaia, a equipe foi capaz de criar mapas tridimensionais completos de estrelas na Via Láctea, com informações detalhadas sobre a posição, velocidade e química de cada estrela. Armada com essas medidas de alta precisão, a equipe foi capaz de sondar mais do lado de fora de nossa galáxia para produzir o estudo mais detalhado até agora deste fenômeno.

A análise mostrou como a deformação é causada pela onda que viaja pela Via Láctea, o que faz com que estrelas individuais se movam para cima e para baixo através do avião da galáxia enquanto ela viaja. O novo estudo mediu a velocidade e a extensão da onda com mais precisão do que nunca.

A explicação mais provável para a deformação é que uma interação recente com uma galáxia satélite criou uma onda gravitacional, e essa onda continuou a se mover através da galáxia, formando a onda. Cheng explica: “Nosso melhor modelo é que houve um encontro com uma galáxia satélite cerca de 3 bilhões de anos atrás; isso é considerado relativamente recente pelos astrônomos galácticos.”