sábado, 30 de junho de 2012

Maior lua de Saturno pode conter água líquida sob crosta de gelo

Do G1, em São Paulo

Dados da sonda Cassini, da agência espacial americana (Nasa), revelam que a maior lua de Saturno, Titã, contém uma camada de água líquida sob sua crosta de gelo.

A descoberta está descrita na edição desta semana da revista “Science” e dá as melhores pistas obtidas até agora sobre a estrutura interna de Titã.

Enquanto a lua orbita o planeta, os pesquisadores visualizaram um movimento de compressão e extensão, e deduziram que, se Titã fosse formada inteiramente por rochas duras, a atração gravitacional de Saturno poderia causar “marés” de no máximo 1 metro de altura. A Cassini, porém, detectou saliências de até 10 metros de altura, o que sugere que Titã não seja feita de um material inteiramente sólido.

Sonda Cassini Nasa (Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)Imagem obtida pela Cassini em 21 de maio de 2011, a uma distância de 2,3 milhões de quilômetros de Titã, mostra a principal lua de Saturno passando em frente ao planeta e a seus anéis. A sonda da Nasa flagrou movimentações em Titã ao longo de cinco anos (Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
 
Segundo o principal autor do estudo, Luciano Iess, da Universidade La Sapienza de Roma, na Itália, a detectação de grandes marés em Titã leva a uma conclusão quase inevitável de que existe um oceano escondido em suas profundezas.

O pesquisador destaca que a busca por água é uma importante meta na exploração do Sistema Solar, e agora os cientistas têm visto outro lugar onde ela pode ser abundante.

A presença de uma camada de água líquida abaixo da supercífie de Titã não é por si só um indicativo de vida. Os pesquisadores acreditam que a vida provavelmente surja quando a água líquida entra em contato com as rochas, e as atuais evidências ainda não dizem se o fundo do oceano de Titã é feito de rocha ou gelo.

Esses resultados podem ter uma grande implicação sobre a solução do mistério do armazenamento de metano no interior de Titã e de como esse gás chega até a superfície da lua. Na crosta, o metano fica instável e deve ser destruído em um espaço de tempo geológico curto.

sexta-feira, 29 de junho de 2012

Astrônomos descobrem pulsar mais rápido já encontrado

Objeto compacto e denso é formado durante a explosão de uma estrela.
Corpo celeste estudado atinge até 10,5 milhões de quilômetros por hora.

Do G1, em São Paulo

Uma equipe de astrônomos que utilizou três telescópios diferentes – dois posicionados no espaço e um na Terra – descobriu o que pode ser o pulsar mais rápido já detectado.

Um pulsar é uma estrela de nêutrons, um objeto compacto e muito denso, formado durante a explosão de uma estrela – fenômeno conhecido como “supernova”. Esses corpos celestes são expulsos pela explosão da supernova e têm grande velocidade de rotação.

O IGR J11014, pulsar estudado por esta pesquisa, publicada pela revista científica “The Astrophysical Journal Letters”, atinge uma velocidade estimada entre 8,7 milhões e 10,5 milhões de quilômetros por hora. Ele está localizado a cerca de 30 mil anos-luz da Terra.

Os astrônomos chegaram a essa conclusão observando a radiação emitida pela estrela. Para isso, foram usados os telescópios Chandra, da Nasa, XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia – ambos ficam na órbita da Terra – e o Parkes, localizado na Austrália.

Supernova que deu origem ao IGR J11014, que os astrônomos acreditam que seja o pulsar mais rápido já encontrado (Foto: Raios X: NASA/CXC/UC Berkeley/J. Tomsick et al e ESA/XMM-Newton; Óptico: DSS, 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF)Supernova que deu origem ao IGR J11014, que os astrônomos acreditam que seja o pulsar mais rápido já encontrado (Foto: Raios X: NASA/CXC/UC Berkeley/J. Tomsick et al e ESA/XMM-Newton; Óptico: DSS, 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF)

quinta-feira, 28 de junho de 2012

Astrônomos usam técnica nova para analisar planeta fora do Sistema Solar

Planeta 'Tau Bootis b' fica a 50 anos-luz da Terra.
Astro é pelo menos seis vezes maior que Júpiter.

Do G1, em São Paulo

Cientistas utilizaram pela primeira vez uma técnica nova para descobrir o tamanho e a composição da atmosfera de um planeta fora do Sistema Solar. Os resultados foram apresentados na edição desta semana da revista científica “Nature” e indicam que o astro tem pelo menos seis vezes o tamanho de Júpiter, o maior planeta de nossa vizinhança.

Estudar os chamados "exoplanetas" é muito difícil, porque a luz emitida pela estrela é muito maior do que a refletida pelo planeta. Tentar definir o tamanho do planeta é algo parecido com tentar enxergar o limite da luz emitida por uma lâmpada quando ela está na frente de um farol.

Representação artística do planeta Tau Bootis b (Foto: ESO/L. Calçada)Representação artística do planeta Tau Bootis b (Foto: ESO/L. Calçada)


Até agora, a única maneira de fazer isso era analisando as diferenças de luminosidade que acontecem quando o planeta passa na frente da estrela -- no chamado "trânsito planetário”. Essa técnica, no entanto, não pode ser usada em todos eles. Alguns não passam na frente do disco da estrela quando vistos aqui da Terra, dificultando o trabalho dos astrônomos.

Esse é o caso do planeta “Tau Bootis b”, que foi um dos primeiros exoplanetas descobertos, em 1996. Estudá-lo sempre foi muito complicado, porque de toda a luz que chega na Terra vinda de lá, apenas 0,01% é do planeta – o resto é emitido pela estrela.

Usando um novo instrumento do telescópio VLT, que fica no Chile, os cientistas conseguiram separar as duas radiações – a do planeta e da estrela. Assim, conseguiram medir a órbita do planeta e, com isso, sua massa.

quarta-feira, 27 de junho de 2012

Scoperta la causa dell'atmosfera irrequieta di Saturno

Le perturbazioni nell'atmosfera di Saturno (fonte: NASA/JPL-Caltech/SSI)
 
Sono generati da una differenza di temperatura, i getti che sconvolgono l'atmosfera di Saturno e che finora sono stati un rompicapo per gli astronomi. La scoperta, pubblicata sulla rivista Icarus, si basa su centinaia di immagini inviati a Terra dalla missione Cassini, nata dalla collaborazione fra Nasa, Agenzia Spaziale Europea (Esa) e Agenzia Spaziale Italiana (Asi).

I dati sui quali si basa la ricerca sono stati raccolti da cassini nel periodo compreso fra il 2005 e il 2012. I getti erano noti da tempo ai ricercatori perché creano vaste regioni di turbolenza, con venti velocissimi che attraversano l'atmosfera dal pianeta da Est e Ovest. Adesso per spiegare il fenomeno sono in gara due teorie. Una prevede che il motore che dà energia a questo fenomeno si trova nel cuore del pianeta: la condensazione dell'acqua dal calore interno al pianeta porta ad una differenza di temperatura nell'atmosfera, provocando le forti perturbazioni che la sconvolgono.

Una seconda teoria prevede che la differenza nella temperatura si debba al Sole, proprio come accade nell'atmosfera terrestre. ''E' in atto una sfida tra le due teorie'', ha detto il responsabile della ricerca, Tony Del Genio, dell'Istituto Goddard della Nasa.

Per Carolyn Porco, che guida l'analisi delle immagini prodotte da Cassini, i nuovi dati costituiscono comunque un passo in avanti nella comprensione della meteorologia di Saturno e, più in generale, sugli altri pianeti gassosi. ''E' gratificante - ha detto la ricercatrice - vedere come finalmente cominciamo a comprendere i processi atmosferici che la Terra ha in comune con altri pianeti o che, al contrario, sono esclusivi del nostri pianeta''.

www.ansa.it

segunda-feira, 25 de junho de 2012

Jatos fantasmas assombram buraco negro da Via Láctea

Jatos "fantasma" assombram buraco negro da Via Láctea
2012-05-30
 

Esta concepção artística mostra uma vista de perfil da Via Láctea e os recém-descobertos jactos de raios gama estendendo-se a partir do buraco negro central. A lilás, podem ver-se também as previamente descobertas bolhas de raios-gama. As bolhas e os jactos sugerem que o nosso centro galáctico terá sido muito mais activo no passado. Crédito: David A. Aguilar (CfA)
Via Láctea é uma galáxia muito tranquila quando comparada com outras. As galáxias activas apresentam núcleos muito brilhantes graças a buracos negros de grande massaque engolem grandes quantidades de matéria, lançando, muitas vezes, jactos de alta energia em direcções opostas. Mas o centro da Via Láctea mostra pouca actividade. No entanto, nem sempre foi assim. Novos indícios de jactos "fantasma" de raios gama sugerem que o buraco negro central da Via Láctea terá sido muito mais activo no passado. 

"Estes jactos fracos são jactos fantasma ou imagens residuais do que existia há um milhão de anos", explicou Su Meng, astrónomo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) e autor do artigo publicado no Astrophysical Journal. "Dão força à hipótese de ter existido um núcleo galáctico activo no passado relativamente recente da Via Láctea", acrescentou. 

Os dois jactos foram revelados pelo telescópio espacial Fermi, da NASA. Estendem-se a partir do centro da galáxia até à distância de 27000 anos-luz, para cima e para baixo do plano galáctico. Esta é a primeira vez que este tipo de jactos é detectado a partir do buraco negro central da Via Láctea. São os únicos com proximidade suficiente para poderem ser resolvidos pelo Fermi. 

Os jactos recém-descobertos podem estar relacionados com as misteriosas bolhas de raios-gama que o Fermi detectou em 2010. Estas bolhas também se estendiam por 27000 anos-luz a partir do centro da Via Láctea. No entanto, enquanto as bolhas eram perpendiculares ao plano galáctico, os jactos de raios gama estão inclinados num ângulo de 15 graus. Isto pode reflectir uma inclinação do disco de acreção em redor do buraco negro de grande massa. 

"O disco de acreção central pode deformar-se enquanto descreve uma espiral em direcção ao buraco negro, sob a influência da rotação do buraco negro", explicou o co-autor Douglas Finkbeiner, do CFA. "O campo magnético está inserido no disco, portanto, acelera o material do jacto ao longo do eixo de rotação do buraco negro, que pode não estar alinhado com a Via Láctea." 

As duas estruturas também se formaram de maneira diferente. Os jactos foram produzidos quando oplasma foi expelido do centro da galáxia, seguindo um campo magnético de tipo saca-rolhas que o mantinha firmemente direccionado. As bolhas de raios gama provavelmente foram criadas por um "vento" de matéria quente soprando para fora a partir do disco de acreção do buraco negro. Como consequência, são muito mais amplas que os estreitos jactos. 

Tanto os jactos como as bolhas são alimentados pelo Efeito Inverso de Compton. Neste processo, oselectrões movendo-se próximo da velocidade da luz colidem com luz de baixa energia, como fotões derádio ou do infravermelho. A colisão aumenta a energia dos fotões para a região correspondente aos raios-gama do espectro electromagnético

A descoberta deixa em aberto a questão: quando terá a Via Láctea sido activa pela última vez? A idade mínima pode ser calculada dividindo o comprimento de 27 mil anos-luz do jacto de pela sua velocidade aproximada. No entanto, pode ter persistido por muito mais tempo. 

"Estes jactos provavelmente cintilaram, acendendo e apagando-se, à medida que o buraco negro de grande massa foi engolindo alternadamente grandes ou pequenas quantidades de matéria ", disse Finkbeiner. 

Para o núcleo galáctico voltar a ficar novamente activo, seria preciso um tremendo influxo de matéria. Finkbeiner estima que seria necessária uma nuvem molecular pesando cerca de 10000 vezes mais que oSol

E conclui: "Empurrar 10000 sóis para o buraco negro de uma vez faria a festa. Os buracos negros alimentam-se desgovernadamente, de modo que algum desse material iria ser cuspido fornecendo energia aos jactos". 

Fonte da notícia: http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201216.html

Os primeiros objectos do Universo queimaram violentamente combustível cósmico

Os primeiros objectos do Universo queimaram violentamente combustível cósmico
2012-06-08
 

Estes dois painéis mostram a mesma fatia do céu na constelação de Boieiro, baptizada de Faixa Estendida de Groth. O painel superior mostra a observação inicial de infravermelho do Spitzer desta região, incluindo as estrelas de primeiro plano e uma confusão de galáxias mais ténues, num comprimento de onda de 4,5 microns. No painel inferior, todas as estrelas e galáxias resolvidas foram retiradas (manchas cinzentas), e o brilho de fundo remanescente foi esbatido e melhorado. Esta transformação revela a estrutura demasiado ténue para poder ser vista na imagem original e que corresponde exactamente ao que seria de esperar para os padrões dos aglomerados nas primeiras galáxias que se formaram no universo. Crédito: NASA / JPL-Caltech / GSFC.
brilho fraco e irregular emitido pelos primeiros objectos do Universo pode ter sido detectado com a melhor precisão de sempre pelo Telescópio Espacial Spitzer, da NASA. Estes ténues objectos podem ter sidoestrelas de grande massa ou buracos negros vorazes. Estão muito longe para poderem ser observados individualmente, mas o Spitzer captou novas e convincentes evidências do que parece ser o padrão colectivo da sua radiação infravermelha

As observações ajudam a confirmar que os primeiros objectos existiram em grande quantidade e que queimaram violentamente combustível cósmico. 

"Estes objectos eram tremendamente brilhantes", afirma Alexander "Sasha" Kashlinsky, do Goddard Space Flight Centerda NASA em Greenbelt, Maryland, principal autor de um novo artigo publicado no The Astrophysical Journal. "Não podemos ainda descartar directamente a hipótese de que esta luz provenha de fontes desconhecidas do nosso Universo próximo, mas é cada vez mais provável que estejamos a detectar um vislumbre de uma época remota. O Spitzer está a estabelecer um roteiro para o próximo telescópio da NASA, o James Webb, que nos dirá exactamente o que são e onde estavam estes primeiros objectos. " 

O Spitzer encontrou as primeiras pistas deste padrão remoto de luz, conhecido como radiação infravermelha cósmica de fundo, em 2005, e novamente, com mais precisão, em 2007. Agora, o Spitzer está na fase de prolongamento da sua missão, durante a qual realiza estudos mais aprofundados em zonas específicas do céu. 

Kashlinsky e os seus colegas usaram o Spitzer para observar duas zonas do céu, cada uma delas durante mais de 400 horas. Em seguida, a equipa subtraiu cuidadosamente nas imagens todas as estrelas e galáxiasconhecidas. Ao invés de ficarem com uma zona escura e vazia do céu, encontraram padrões fracos de radiação com várias características indicadoras da radiação cósmica infravermelha. No padrão observado, os aglomerados estão de acordo com o modo como se pensa que os objectos muito distantes estão agrupados. 

Kashlinsky compara as observações à tentativa de ver fogos de artifício em Nova Iorque a partir de Los Angeles. Primeiro, seria necessário remover todas as luzes entre as duas cidades, bem como as luzes da própria cidade de Nova Iorque. No final, ficaria um mapa distorcido da distribuição dos fogos de artifício, mas eles estariam muito distantes para poderem ser observados individualmente. 

"Podemos recolher pistas a partir da luz dos primeiros fogos de artifício do Universo", disse Kashlinsky. "o que nos dá mais informações acerca das fontes, que queimam intensamente o seu combustível nuclear." 

O universo formou-se há cerca de 13,7 mil milhões de anos com o violento e explosivo Big Bang. Com o tempo, arrefeceu, e cerca de 500 milhões de anos depois, as primeiras estrelas, galáxias e buracos negros começaram a tomar forma. Os astrónomos dizem que a "primeira luz" deve ter viajado milhares de milhões de anos até chegar ao Telescópio Spitzer. A luz terá sido originada em comprimentos de onda do visível ou mesmo do ultravioleta e devido à expansão do Universo terá adquirido comprimentos de onda mais longos, no infravermelho, observados pelo Spitzer. 

O novo estudo é um progresso em relação às observações anteriores ao medir a radiação infravermelha cósmica de fundo até escalas equivalentes a duas Luas cheias - significativamente maiores do que as detectadas anteriormente. Imagine-se a tentativa de descobrir um padrão no ruído de uma antiga televisão olhando apenas para um pequeno pedaço do ecrã. Seria difícil saber ao certo se qualquer padrão suspeito era ou não real. A observação de uma maior área do ecrã daria a possibilidade de resolver padrões tanto de pequena como de larga escala, podendo assim confirmar-se ou não a suspeita inicial. 

Da forma análoga, os astrónomos usando o Spitzer aumentaram a quantidade de céu examinado de modo a obterem provas mais definitivas do infravermelho cósmico de fundo. Os investigadores planeiam explorar mais zonas do céu no futuro com o objectivo de recolherem mais pistas escondidas na luz dessa era longínqua. 

"Esta é uma das razões pelas quais estamos a construir o Telescópio Espacial James Webb", afirmou Glenn Wahlgren, cientista do programa Spitzer na sede da NASA em Washington. "O Spitzer está a dar-nos pistas tentadoras, mas o James Webb irá mostrar-nos realmente a era das primeiras estrelas." 

Outros autores do estudo: Richard Arendt do Centro Goddard e da Universidade do Maryland, em Baltimore; Matt Ashby e Giovanni Fazio do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, Massachusetts; e John Mather e Harvey Moseley também de Goddard. Fazio liderou as observações iniciais destes campos estelares. 

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/news/spitzer20120607.html

A maioria dos quasares vive de pouco alimento


A maioria dos quasares vive de pouco alimento
2012-06-20
 

As galáxias nestas quatro imagens do Telescópio Espacial Hubble estão rodeadas por tanta poeira que a luz brilhante dos seus quasares está obscurecida. As imagens no canto superior direito, inferior esquerdo e inferior direito revelam três das galáxias do estudo com aparência normal que hospedam quasares. Apenas uma galáxia na amostra, no canto superior esquerdo, mostra evidências de uma interacção com outra galáxia. As duas bolhas brancas são os núcleos de ambas as galáxias. Observa-se uma franja de material, de cor castanha e azul, abaixo das galáxias que se fundem. As galáxias existiram cerca de 8.000 a 12.000 milhões de anos atrás, durante uma época de pico no crescimento de buracos negros. Têm massas comparáveis à da nossa Via Láctea. As manchas azuis são regiões de formação estelar. As áreas castanhas representam poeira ou estrelas velhas. Crédito: NASA, ESA, e K. Schawinski (Yale University)
Um novo estudo mostra que os buracos negros no universo primitivo precisavam apenas de um lanche, em vez de uma refeição gigantesca, para alimentar os seusquasares e ajudá-los a crescer. 



Os quasares são gigantescos objectos brilhantes sustentados por buracos negros que se alimentam de material capturado e que é aquecido no processo a milhões de graus. Os quasares mais brilhantes residem em galáxias distorcidas por colisões com outras galáxias. Estes encontros enviam grandes quantidades de gás e poeira para o redemoinho gravitacional de buracos negros famintos. 



Agora, no entanto, os astrónomos estão a desvendar uma população subjacente de quasares mais fracos que prosperam em galáxias espirais de aparência normal. São sustentados por buracos negros que petiscam pequenas rações de gás ou ocasionalmente uma pequena galáxia satélite. 

Um estudo de 30 galáxias que hospedam quasares, realizado com dois dos mais importantes observatórios da NASA, oTelescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer, descobriu que 26 das galáxias hospedeiras não apresentam sinais de colisões com as vizinhas, como, por exemplo, formas distorcidas. Apenas uma galáxia na amostra mostra evidências de uma interacção com outra galáxia. As galáxias existiram cerca de 8.000 a 12.000 milhões de anos atrás, durante uma época de pico no crescimento de buracos negros.

 

O estudo, liderado por Kevin Schawinski da Universidade de Yale, reforça a evidência de que o crescimento da maioria dos buracos negros no Universo primitivo era sustentado por pequenos eventos a longo prazo ao invés de grandes fusões dramáticas a curto prazo.

 

"Os quasares que são o produto de colisões de galáxias são muito brilhantes", afirmou Schawinski. "Os objectos que observámos neste estudo são os quasares mais comuns. São muito menos luminosos. Os quasares nascidos de fusões de galáxias recebem toda a atenção porque são muito mais brilhantes e as suas galáxias hospedeiras apresentam-se desordenadas. Mas, na verdade, os quasares típicos estão onde se processa o crescimento da maior parte dos buracos negros. São a norma, e não precisam do dramatismo de uma colisão para brilharem. " 

 
Schawinski analisou ​​galáxias observadas pelos telescópios Hubble e Spitzer no levantamento CANDELS -Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey. Escolheu 30 galáxias envoltas em poeira que pareciam extremamente brilhantes em imagens do infravermelho feitas pelo telescópio Spitzer, sinal de que os seus buracos negros residentes estão a banquetear-se com a matéria que neles cai. A poeira está a bloquear a luz dos quasares em comprimentos de onda do visível. Mas a luz infravermelha atravessa a poeira, permitindo a Schawinski estudar detalhadamente a estrutura das galáxias. As massas destas galáxias são comparáveis ​​à da nossa Via Láctea.

 

Em seguida, Schawinski estudou as galáxias em imagens no infravermelho próximo, tiradas pela Wide Field Camera 3 do Hubble. As imagens do Hubble permitiram uma análise cuidadosa das formas das galáxias, que deveriam ser significativamente distorcidas no caso de ter havido grandes fusões de galáxias que rompessem a sua estrutura. Em vez disso, em todos os exemplos, excepto um, as galáxias não apresentaram tal ruptura.

 

Qualquer que seja o processo que está a alimentar os quasares, fica para lá da capacidade de detecção, mesmo tratando-se do Hubble. "Julgo que é uma combinação de processos, tais como agitação aleatória de gás, explosões de supernovas, pequenos corpos que são engolidos, e fluxos de gás e de matéria estelar alimentando o núcleo", adianta Schawinski. 

Um buraco negro não precisa de muito gás para satisfazer o seu apetite e accionar um quasar. "Há gás mais que suficiente em poucos anos-luz
 
 a partir do centro da Via Láctea para a transformar num quasar", explicou Schawinski. "Isto apenas não acontece. Mas poderia acontecer se uma daquelas pequenas nuvens de gás corresse em direcção ao buraco negro. Movimentos aleatórios dentro da galáxia poderiam canalizar o gás para o buraco negro. Há dez mil milhões de anos, esses movimentos aleatórios eram mais comuns e havia mais gás para agitar. As pequenas galáxias também eram mais abundantes e eram engolidas pelas galáxias maiores." 


As galáxias do estudo de Schawinski são os principais alvos do Telescópio Espacial James Webb, um grande observatório de infravermelhos programado para ser lançado ainda nesta década. "Para compreender que tipo de eventos estão a alimentar os quasares nestas galáxias precisamos do telescópio Webb. O Hubble e o Spitzer foram apenas os primeiros a encontrá-los." 



A equipa de astrónomos do presente estudo é composta por: K. Schawinski, BD Simmons, C.M. Urry, e E. Glikman (Universidade de Yale), e E. Treister (Universidad de Concepción, Chile). 


Fonte da notícia: 
 

Neutrinos não são mais rápidos que a luz, confirma Cern

Neutrinos não são mais rápidos que a luz, confirma Cern

DA EFE


O Cern (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear) confirmou na última sexta-feira (8) que as partículas elementares chamadas neutrinos não se deslocam mais rápido do que a luz.
"Os neutrinos enviados do laboratório de Gran Sasso (Itália) respeitam o limite de velocidade cósmica", afirmou o diretor de pesquisa do Cern, Sergio Bertolucci, na Conferência Internacional sobre Física e Astrofísica dos Neutrinos em Kyoto, informou o órgão em nota oficial.
"Os quatro experimentos feitos em Gran Sasso (Borexino, Icarus, LVD e Opera) mediram uma velocidade dos neutrinos comparada à velocidade da luz. Isso põe em evidência que os resultados captados pelo Opera em setembro podem ser atribuídos a um erro no sistema de medição de seu sistema de fibra óptica", afirmou Bertolucci.
Esta confirmação descarta definitivamente os resultados anunciados em setembro do ano passado e que surpreenderam o mundo.
Na ocasião, foi divulgado que os neutrinos enviados do laboratório subterrâneo do Cern em Genebra ao de Gran Sasso levaram 60 nanossegundos a menos do que a luz para percorrer a distância de 732 quilômetros.
"Apesar de este resultado não ser tão interessante como alguns queriam, no fundo é o que todos esperávamos", admitiu o pesquisador.
"O fato chamou a atenção do público, e deu às pessoas a oportunidade de ver o método científico em ação, um inesperado resultado pôs o estudo sob olhar público e permitiu a colaboração de diferentes experimentos para verificar os resultados. Assim é como a ciência avança", concluiu.
Após as surpreendentes primeiras informações de que os neutrinos tinham viajado a uma velocidade superior à da luz em 20 partes por milhão, o Cern reagiu com prudência e pediu imediatamente novas medições independentes.
Em março, o Cern havia anunciado que os resultados obtidos pelos novos experimentos refutavam a ideia de que os neutrinos tinham viajado mais rápido que a luz, mas anunciou que a conclusão seria anunciada dois meses depois, o que hoje foi confirmado definitivamente.

Raios gama de Energia Ultra-Alta

Raios gama de Energia Ultra-Alta
Megapartículas podem indicar matéria escura – e muito mais
por George Musser
©ESA/NASA, projeto AVO e Paolo Padovani
Há alguns anos, em uma palestra, o astrofísico Trever Weekes comparou as partículas elementares comuns a pernilongos: são muitas e fáceis de encontrar – na verdade, elas é que nos encontram. Mas raios gama de energia ultra-alta, segundo ele, são como elefantes: bastante raros, mas estão entre as maiores das criaturas. Eles geralmente vagam por habitats espetaculares, e seu próprio peso testa os limites das leis da natureza.

Apesar de eles serem possivelmente a radiação eletromagnética mais poderosa conhecida pela ciência – fótons com energia por volta de um teraelétron-volt (TeV), a energia cinética de um pernilongo concentrada em um único quantum – uma vez usados todos os superlativos do dicionário, o que mais se pode dizer? Na época em que assisti à palestra de Weekes, astrônomos haviam encontrado o grande total de 12 fontes celestiais de raios gama com TeVs, e eram sempre os mesmos suspeitos: buracos negros gigantes e seus parentes. Os teragamas não revelaram nada a respeito da ecologia do Universo que os astrônomos já não soubessem.

Tudo isso mudou nos últimos anos. Observatórios catalogaram 136 fontes de TeVs, o suficiente para começar a fazer astronomia sistemática. Essas fontes apresentaram resultados impressionantes, questionando a sabedoria convencional sobre pulsares e trazendo informações sobre a matéria escura.

Os blazares, buracos negros gigantes que por acaso estão orientados de modo a podermos olhar para dentro do cilindro de jatos que espirram (ver imagem), são a maior categoria de fontes de teragama fora de nossa galáxia. Eles já são bem extremos, mas alguns brilham com a intensidade de mil galáxias como a Via Láctea e podem variar seu brilho por um fator de cinco em apenas uma hora – um intervalo intrigantemente curto, rápido demais para a luz ir de uma extremidade do buraco negro a outra. "Esses são alguns dos animais mais selvagens do zoológico astronômico", compara o astrofísico Chuck Dermer. "Suas luminosidades são simplesmente incríveis".

Superlativos à parte, no ano passado Christoph Pfrommer, Philip Change e Avery Broderick propuseram que teragamas de blazares têm um papel pouco apreciado no aquecimento do gás intergaláctico. A injeção de energia térmica evitaria que esse gás se transformasse em galáxias – especialmente galáxias pequenas, com campos gravitacionais fracos demais para superar sua tendência à dissipação. Isso pode resolver um dos problemas da cosmologia moderna: o fato de que a matéria escura deveria formar o núcleo de várias mini-galáxias, mas que não parece fazê-lo.

Os blazares listados no catálogo TeV são apenas uma pequena fração dos que existem por aí. Para os nossos instrumentos, todos os outros são uma única mancha, formando um brilho difuso que se espalha pelo céu. Na década de 90, o satélite Compton mediu esse fundo de raios gama a uma energia de 0,1 TeV. Mas com o sucessor do Compton, o satélite Fermi, o brilho de fundo parecia tão diferente que era como se os astrônomos o vissem pela primeira vez. O observatório anterior parecia estar mal calibrado para as energias mais altas.

O lado positivo é que os blazares não são as únicas coisas que banham nosso céu em um brilho difuso de raios gama de alta energia. Dermer explica que eles são responsáveis por apenas um sexto do fundo. O resto deve vir de pulsares, colisões de raios cósmicos produzidos por supernovas, e talvez do decaimento ou aniquilação de partículas de matéria escura. "Ainda não conseguimos explicar a intensidade do fluxo isotrópico", lamenta o físico Steve Ritz, um dos líderes do projeto Fermi. Astrofísicos se reuniram para discutir esse mistério durante uma reunião especial da American Astronomical Society em Anchorage, na semana passada.
©2007-2011 Duetto Editorial. Todos os direitos reservados.
 
Para ler a notícia por completo clique no Link: http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/raios_gama_de_energia_ultra-alta.html

Registros do Passado

Registros do Passado
Pinturas rupestres podem ser obra de neandertais, não de humanos modernos
por Kate Wong
Cortesia de Pedro Saura
Estênceis de mão em caverna de El Castillo são mais velhos do que se pensava.
Em uma caverna no noroeste da Espanha, chamada El Castillo, antigos artistas decoraram parte de uma parede de calcário com representações de mãos humanas. Elas parecem ter sido feitas pressionando a mão contra a parede e em seguida jogando pigmentos vermelhos sobre ela, criando uma espécie de estêncil. Estênceis de mãos são motivos comuns nas pinturas rupestres da Espanha e da França e, como toda arte desse tipo, há muito se acredita serem feitos por humanos anatomicamente modernos como nós. Mas uma nova análise da idade das pinturas em El Castillo e outras cavernas espanholas mostra que algumas dessas pinturas são muito mais velhas do que pensávamos anteriormente – em alguns casos, velhas o suficiente para serem obra de nossos antepassados neandertais.

Determinar a idade de pinturas rupestres – das mãos doPanel de las Manos em El Castillo aos mamutes e outras feras da Era do Gelo que adornam as paredes de Chauvet, na França – é difícil. Cientistas podem avaliar confiavelmente a antiguidade de ossos humanos e animais, bem como a do carvão de fogueiras usando técnicas comprovadas como a datação por radiocarbono. Mas as finas camadas de pigmentos encontradas nas paredes das cavernas geralmente não contêm o carbono necessário para essa abordagem, deixando aos arqueólogos a tarefa de estimar a idade da arte com base em seu estilo ou aparente associação com restos datáveis.

Agora os pesquisadores que escreveram para a edição de 15 de junho da Science relatam que avanços recentes em outra técnica radiométrica, chamada urânio-tório, permitiu que eles contornassem os problemas da datação por radiocarbono e determinassem a idade mínima das pinturas. Esse método de datação, baseado no decaimento radioativo do urânio, existe há décadas. Apenas recentemente, porém, cientistas refinaram a técnica de modo que pudessem aplicá-la a amostras pequenas o bastante para conseguirem resultados suficientemente precisos.

Os arqueólogos Alistair Pike da Bristol University, na Inglaterra, João Zilhão da University of Barcelona, na Espanha, e seus colegas usaram a técnica urânio-tório para datar 50 pinturas e gravuras de 11 cavernas nas Astúrias e na Cantábria. Isso foi feito coletando-se amostras de pequenas cascas de carbonato de cálcio que se formaram sobre as imagens pelo mesmo processo que forma estalactites e estalagmites. As cascas têm pequenas quantidades de urânio que decai em tório com o passar do tempo. Analisando a quantidade de tório na amostra por meio de um espectrômetro de massa os pesquisadores conseguiram determinar quanto tempo havia se passado desde que as cascas se formaram, fornecendo assim uma idade mínima para as imagens.

Curiosamente, algumas das pinturas eram significativamente mais velhas do que se suspeitava. Especialistas acreditavam que a arte rupestre espanhola era mais jovem que a francesa. Mas os novos resultados revelam que uma das imagens em El Castillo – um grande disco vermelho no Panel de las Manos – tem pelo menos 40.800 anos de idade, tornando-a pelo menos 4 mil anos mais velha que as pinturas de Chauvet, que antes se acreditava serem as mais velhas do mundo. (Alegações de arte rupestre com essa idade na Austrália e na Índia não são muito aceitas com base nas evidências atuais). Outras pinturas espanholas surpreendentemente velhas identificadas no estudo incluem o estêncil de uma mão do Panel de las Manos que tem pelo menos 37.300 anos e um símbolo em forma de bastão da famosa caverna de Altamira com no mínimo 35.600 anos.
©2007-2011 Duetto Editorial. Todos os direitos reservados.
 
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Viajando Pelo Espaço

Viajando Pelo Espaço
Astrônomos registram asteroide "errando a Terra por pouco"
por Eric Hand
©Mopic/ Shutterstock
Representação de asteroide próximo à Terra.
Um pequeno asteroide chamado 2012 KT42chegou a uma distância de três raios terrestres de nosso planeta em 29 de maio, mas não nos atingiu. O evento foi o sexto mais próximo já registrado para qualquer asteroide.

Em um vídeo publicado on-line em 19 de junho, feito por pesquisadores usando a Instalação de Telescópio Infravermelho (IRTF, em inglês) da Nasa, no Havaí, o asteroide aparece fixo enquanto as estrelas ao fundo passam rapidamente (de fato, o asteroide está viajando a 17 km por segundo). "Você tem a impressão de estar viajando com ele", descreve Richard Binzel, cientista planetário do Massachusetts Institute of Technology, em Cambridge, que comandou as observações. O asteroide chegou a 19 mil km da Terra – a distância entre a órbita da Estação Espacial Internacional (cerca de um raio terrestre) e a de um satélite geossincrônico (cerca de seis raios terrestres).

Horas após o objeto ser descoberto por um pequeno telescópio em Monte Lemmon, perto de Tucson, no Arizona, Binzel conseguiu algumas horas no IRTF. O profundo estudo resultante foi inovador para um objeto tão pequeno.

Ao determinar a composição e refletividade do 2012 KT42, Binzel foi capaz de usar o brilho do asteroide para estimar seu tamanho: cerca de 7 metros de diâmetro. Ele aponta que vários objetos com essa dimensão cruzam o caminho da Terra todos os anos. 

Agora o 2012 KT42  continua sua órbita elíptica de 1,5 anos ao redor do Sol. Mesmo se tivesse atingido a Terra, explica Binzel, ele provavelmente teria se desintegrado na atmosfera. Binzel quer descobrir um objeto que não seja grande o suficiente para apresentar riscos para a Terra, mas o suficiente para ser visto no espaço e depois encontrado no chão como meteorito, como foi o caso do asteroide 2008 TC3 que chegou à Terra no Sudão, em outubro de 2007. "Eu só quero que eles tenham o tamanho certo para virarem amostras", declara ele. 
 
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sábado, 23 de junho de 2012

Discovery of the most distant galaxy in the cosmic dawn

 

Discovery of the most distant galaxy in the cosmic dawn

In addition to finding the most distant galaxy, the team's research verified that the proportion of neutral hydrogen gas in the 750-million-year-old early universe was higher than it is today.
By NAOJ, Japan — Published: June 19, 2012
Most-distant-galaxy
Color composite image of the Subaru XMM-Newton Deep Survey Field. Right panel: The red galaxy at the center of the image is the most distant galaxy, SXDF-NB1006-2. Left panels: Close-ups of the most distant galaxy. Credit: NAOJ
A team of astronomers led by Takatoshi Shibuya from the Graduate University for Advanced Studies, Japan; Nobunari Kashikawa from the National Astronomical Observatory of Japan; Kazuaki Ota from Kyoto University, Japan; and Masanori Iye from the National Astronomical Observatory of Japan has used the Subaru and Keck telescopes to discover the most distant galaxy ever found, SXDF-NB1006-2, at a distance of 12.91 billion light-years from Earth. This galaxy is slightly farther away than GN-108036, which the Subaru Telescope discovered last year, and was the most distant galaxy discovered at the time. In addition, the team's research verified that the proportion of neutral hydrogen gas in the 750-million-year-old early universe was higher than it is today. These findings help scientists understand the nature of the early universe during the "cosmic dawn," when the light of ancient celestial objects and structures appeared from obscurity.

Astronomers think that the universe began 13.7 billion years ago at the Big Bang. The exteme temperature and density of this fireball decreased rapidly as its volume increased. Hot cosmic plasma composed mainly of protons and electrons recombined to form neutral hydrogen atoms within 380,000 years after the Big Bang — this was the beginning of the cosmic "Dark Ages." From then on, the gas continued to cool and fluctuated in density. About 200 to 500 million years after the Big Bang, the dense parts of neutral hydrogen clouds contracted under their own gravity, and the first stars and galaxies formed. The radiation from this first generation of stars started to heat and reionize the hydrogen in nearby space, eventually leading to the reionization of the entire universe. This was the era of "cosmic reionization" or the "cosmic dawn." The current team focused their research on identifying the exact epoch of the cosmic dawn in an effort to answer major astronomical questions about the history of our universe.

How did the team design research to explore such an ancient, extremely distant time? The group's first steps were to conduct a survey of distant galaxies and measure their number and brightness. Because light from the distant universe takes time to reach Earth, identification of more distant galaxies allows astronomers to trace farther back in time and locate the epoch of the cosmic dawn. However, neutral hydrogen in intergalactic space dimmed the light from galaxies before the cosmic dawn and made them more difficult to observe. Because the team needed to search a vast area for objects in the far distant universe, it used the prime focus camera mounted on the Subaru Telescope (Suprime-Cam) for its initial surveys. Suprime-Cam captures images of objects in a wide field of view from the large 8.2-meter primary mirror of the Subaru Telescope and is well-known for discovering faint, far distant galaxies and then measuring the amount of neutral hydrogen in the early universe. The use of Suprime-Cam was even more compelling with the 2008 installation of new detectors with a sensitivity about twice as high as their predecessors, particularly in the red wavelengths. 

Armed with the most sensitive eyes in the world, the researchers could carry out surveys for extremely distant galaxies — beyond redshift 7, where the majority of energy output from galaxies is detected in red wavelengths. To fine-tune their survey even more, a team led by Iye constructed a new special filter named NB1006 through which they could selectively identify the light of distant galaxies at a redshift of nearly 7.3. 

The team used Suprime-Cam, complete with its new highly sensitive detectors, and attached the NB1006 filter to observe two specifically designated regions of the sky for detailed study: the Subaru Deep Field and the Subaru XMM-Newton Deep Survey Field. After a total of 37 hours in seven nights of observations in these wide fields, the team carefully processed the images they had obtained. Shibuya measured the color of 58,733 objects in the images and identified four galaxy candidates at a redshift of 7.3. A careful investigation of the brightness variation of the objects allowed the team to narrow down the number of candidates to two. 

Then it was necessary for the team to make spectroscopic observations to confirm the nature of these candidates. They observed the two galaxy candidates with two spectrographs — the Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) on the Subaru Telescope and the Deep Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) on the Keck Telescope — and identified one candidate for which a characteristic emission line of distant galaxies could be detected. 

The current team found that the proportion of neutral hydrogen was increasing in the far distant universe. They concluded that about 80 percent of the hydrogen gas in the ancient universe, 12.91 billion years ago at a redshift of 7.2, was neutral.

In sum, this careful research plan and procedures, including the appropriate removal of contaminations that could lead to false results, resulted in the successful discovery and confirmation of the most distant galaxy ever discovered: SXDF-NB1006-2. In addition, the findings gave the astronomers confidence that they were observing an object during the last phase of the cosmic dawn.

Although finding just one galaxy at a critical epoch is exciting by itself, it is not a sufficient sample to characterize the entire epoch. Precise measurement of the number of galaxies during the cosmic dawn requires surveys of even wider fields. The scheduled 2012 installation of Subaru's new instrument, Hyper Suprime-Cam (HSC), will allow researchers to observe a field of view seven times greater than that of Suprime-Cam and open the door to a huge galaxy sample beyond redshift 7. Observations with HSC are steps in the direction of uncovering the dark periods of the universe and understanding the physical properties and formation of the first stars and galaxies. Shibuya summarized the team's future intent and hopes: "By conducting an extremely wide HSC survey for distant galaxies beyond redshift 7, we will find the mechanisms of the cosmic reionization in a variety of ways, not just by investigating their number and brightness." 

"We have been pushing the limits of 8-10-meter-class telescopes to detect distant galaxies," said Iye. "The 30-meter mirror of the TMT will be able to gather up to 10 times more light than current large telescopes and detect faint light from galaxies up to a redshift of 14. The day is not so far off when the mysteries of the Dark Ages of the universe and the physical properties of the first galaxies will be revealed."

Lucimary Vargas
Presidente
Observatório Astronômico Monoceros
Planetário Além Paraíba
Estação Meteorológica 083/MG-5ºDISME-INMET
AHAP/CEPESLE
Além Paraíba-MG-Brasil
Sites e Blogs principais:
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http://www.arquivohistorico-mg.org.br

Researchers estimate ice content of crater at Moon's south pole

 

Researchers estimate ice content of crater at Moon's south pole

In addition to the possible evidence of ice, the scientists' map of Shackleton revealed a remarkably preserved crater that has remained relatively unscathed since its formation more than 3 billion years ago.
By NASA Headquarters, Washington, D.C., NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland — Published: June 21, 2012
Shackleton-crater
Elevation (left) and shaded relief (right) image of Shackleton, a 12.5-mile-diameter (20 kilometers) permanently shadowed crater adjacent to the lunar south pole. The structure of the crater's interior was revealed by a digital elevation model constructed from over 5 million elevation measurements from the Lunar Orbiter Laser Altimeter. Credit: NASA/Zuber, M.T. et al., Nature, 2012
NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) spacecraft has returned data that indicate ice may make up as much as 22 percent of the surface material in a crater located on the Moon's south pole. 

A team of NASA and university scientists using laser light from LRO's laser altimeter examined the floor of Shackleton Crater. They found that the crater's floor is brighter than those of other nearby craters, which is consistent with the presence of small amounts of ice. This information will help researchers understand crater formation and study other uncharted areas of the Moon. 

"The brightness measurements have been puzzling us since two summers ago," said Gregory Neumann of NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "While the distribution of brightness was not exactly what we had expected, practically every measurement related to ice and other volatile compounds on the Moon is surprising, given the cosmically cold temperatures inside its polar craters." 

The spacecraft mapped Shackleton Crater with unprecedented detail, using a laser to illuminate the crater's interior and measure its albedo, or natural reflectance. The laser light measures to a depth comparable to its wavelength, or about a micron. That represents a millionth of a meter, or less than one ten-thousandth of an inch. The team also used the instrument to map the relief of the crater's terrain based on the time it took for laser light to bounce back from the Moon's surface. The longer it took, the lower the terrain's elevation.

In addition to the possible evidence of ice, the group's map of Shackleton revealed a remarkably preserved crater that has remained relatively unscathed since its formation more than 3 billion years ago. The crater's floor is itself pocked with several small craters, which may have formed as part of the collision that created Shackleton.

The crater, named after the Antarctic explorer Ernest Shackleton, is 2 miles (3 kilometers) deep and more than 12 miles (19 kilometers) wide. Like several craters at the Moon's south pole, the small tilt of the lunar spin axis means Shackleton Crater's interior is permanently dark, and therefore extremely cold. 

"The crater's interior is extremely rugged," said Maria Zuber from the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. "It would not be easy to crawl around in there." 

While the crater's floor was relatively bright, Zuber and her colleagues observed that its walls were even brighter. The finding was at first puzzling. Scientists had thought that if ice were anywhere in a crater, it would be on the floor where no direct sunlight penetrates. The upper walls of Shackleton Crater are occasionally illuminated, which could evaporate any ice that accumulates. A theory offered by the team to explain the puzzle is that "moonquakes"— seismic shaking brought on by meteorite impacts or gravitational tides from Earth — may have caused Shackleton's walls to slough off older darker soil, revealing newer, brighter soil underneath. Zuber's team's ultra-high-resolution map provides strong evidence for ice on both the crater's floor and walls. 

"There may be multiple explanations for the observed brightness throughout the crater," said Zuber. "For example, newer material may be exposed along its walls, while ice may be mixed in with its floor." 

The "Exoplanet" Venus

The "Exoplanet" Venus


Observing the Transit of Venus won't be just a memorable experience. Astronomers hope the event will help them understand alien worlds around other stars, too. 


These days, most people don't think of sky events as scientific opportunities. Excuse for a star party, sure; reason to stop looking at your feet or your iPhone as you walk, maybe. But Venus's upcoming transit of the Sun isn't useful just for astronomy publicity: there are real science gains to be had, too. Among these is the chance to use our sister planet as an exoplanet proxy.

Venus in UV/G/IR
Venus's atmosphere appears strangely yellow and purple in this enhanced-color image, created by combining shots taken through ultraviolet, green, and near-infrared filters.
S&T: Sean Walker
The analog isn't 1-to-1. An Earth- or Venus-sized exoplanet seen passing in front of a Sun-like star would cause a roughly 0.008% drop in the star's brightness. That's less than one-tenth the magnitude of the drop Venus causes during its central passage as seen from Earth (0.1%). The difference is due to scale: Venus is much closer to us than the Sun, so it looks bigger compared to the Sun than it actually is. On the other hand, an exoplanet and its star are basically the same distance from us, so the amount of light blocked is more a matter of actual size than perspective.

But Venus's transit still has exoplanet merit. In particular, observations of sunlight passing through the planet's atmosphere during the transit might help astronomers out. Researchers hope to determine whether spectroscopic measurements of that sunlight — which tease apart the chemical composition of the atmosphere the light is passing through — are accurate enough to determine which elements enshroud faraway worlds.

Astronomers have already studied several exoplanet atmospheres anddetected hazes and elements such as water. But Venus will be a sanity check that's hard to come by for those observing planets no one can see with the naked eye.

The Hubble Space Telescope is jumping into this fun, too. Just like us, Hubble can't stare directly at the Sun without damaging its optics. Instead, Hubble operators will point the telescope at the Moon, using it as a (less-than-smooth) projection screen to watch changes in reflected sunlight during Venus's transit. The scope's Advanced Camera for Surveys, Wide Field Camera 3, and Space Telescope Imaging Spectrograph will observe the Moon in wavelengths ranging from ultraviolet to near-infrared. By closely studying the light from before, during, and after the transit, astronomers hope to pick out chemical signatures from Venus's atmosphere that match what they already know is there from direct measurements. 

Only 1/100,000th of the sunlight will filter through Venus's atmosphere and be reflected off the Moon, so this task is no mean feat.

Astronomers have also asked for Hubble time to watch a similar reflection off Jupiter on September 20th, when Venus transits the Sun as seen from the king of the planets. And at Saturn, NASA's Cassini spacecraft is already set to watch Venus transit from that system on December 21st. Unlike Hubble, Cassini can directly observe the Sun.
 
Para ler a notícia na íntegra clique no link: http://www.skyandtelescope.com/news/The-Exoplanet-Venus-155964305.html
 

X-ray Telescope Launches Successfully

X-ray Telescope Launches Successfully



After 20 years of planning, the NuSTAR X-ray telescope launched today from an island in the Pacific. 

NuSTAR X-ray Telescope
Artist's concept of NuSTAR in orbit. The 10-meter (30-foot) mast separates the optics modules with the nested mirrors (right) from the digital camera (left). The background image is a view of the Galactic Center as seen by the Chandra X-ray Observatory at lower X-ray energies.
NASA / JPL-Caltech
NuSTAR, the first telescope to focus very high-energy X-rays, launched successfully from Kwajalein Atoll at 9:00 a.m. Pacific time. NuSTAR will collect X-rays in the energy range of 6 to 79 keV, similar to the energy range of medical X-rays. Most X-ray astronomy has been done at lower energies, where X-rays are less difficult to focus. But rather than penetrate skin and muscle to look for broken bones, NuSTAR's X-rays penetrate dust and gas to reveal supernova remnants and the flicker of gas around feeding black holes, where high-energy processes abound 

To place NuSTAR in an equatorial, low-Earth orbit, one that will avoid interference from energetic charged particles trapped in Earth's magnetic field, the launch had to take an unusual form. An L-1011 Stargazer aircraft climbed to 40,000 feet before dropping a Pegasus XL rocket strapped to its belly. The rocket fell for 5 seconds before igniting the first of three stages to carry NuSTAR into orbit. Watch a video of a Stargazer-Pegasus launch here: 



NuSTAR was originally scheduled for launch in March, but a problem (now fixed) in the flight software delayed the launch by three months. For principal investigator Fiona Harrison (California Institute of Technology), three months was a drop in the bucket compared to the 20 years she has dedicated to this mission. 

To build NuSTAR, Harrison and colleagues had to develop several new technologies. "Focusing [high-energy] X-rays calls for a new way of doing business," says instrument manager William Craig (UC Berkeley). Unlike visible light, which comes to a focus when photon paths bend through a lens or bounce straight off a mirror, X-rays have too much energy, and too short a wavelength, to be directed in this way. If you send X-rays straight at a mirror, they'll pass right through. 

NuSTAR
 optics module
NuSTAR's two optics modules each contain 133 nested mirrors. This picture shows the first optics module midway through assembly with 82 nested mirrors.
www.nustar.caltech.edu
Instead, NuSTAR's mirrors will deflect the X-rays by bouncing them at a very low "grazing incidence" angle barely skimming the mirrors. This method has long been used in other X-ray telescopes, but NuSTAR's design is more extreme. With 133 mirrors nested inside one another in each of two optic units, NuSTAR can focus enough high-energy X-rays to make images ten times crisper and 100 times more sensitive than what is currently possible. Each image can be broken down into a spectrum with ten times the spectral resolution currently possible at these energies. 

"It's rare you get the chance of increasing a sensitivity factor by more than 100 times better than current methods," says Bill Craig (Lawrence Livermore National Laboratory). "This is really a game changer."

NuSTAR's mirrors came surprisingly cheap — only $20 per sheet — because the mirrors are made of the same glass used in laptop displays. Each mirror has a special reflective coating only a few atoms thick.

NuSTAR's mast
NuSTAR's mast will deploy to the length of a school bus, separating the camera from the mirrors so that X-rays can be brought to a focus. This image shows a mast deployment test done in August 2009.
www.nustar.caltech.edu
Because the X-rays bend so slightly when they graze off the nested mirrors, they come to a focus at a great distance. So the camera imaging has to be placed far from the mirrors. A lightweight, but incredibly stiff mast holds the cameras 10 meters (33 feet) from the mirrors. This mast is a scaled-down version of a longer mast used successfully in a previous radar topography mission. The full-length mast wouldn't fit in a Pegasus rocket, so it was folded up for launch. The whole telescope was no bigger than a refrigerator this morning. But roughly a week from today, scientists and engineers will be biting their nails as the mast deploys, each part unfolding and locking like a Tinkertoy set. See the simulation here: 



Three weeks after the mast is deployed, the telescope should be ready for science operations. The primary mission is set for two years, but NuSTAR's mission could potentially be extended several years beyond that. Among its many targets are spinning black holes, radioactive titanium shining in supernova remnants, and the Sun's atmosphere.

 
Integral vs. NuSTAR
The ESA's Integral satellite took the fuzzy picture on the upper left, showing X-rays from galaxies far beyond our own. NuSTAR will be able to resolve the fuzzy image into distinct sources, as demonstrated by the simulation on the lower right.
ESA / NASA / JPL-Caltech
The launch of NuSTAR, a NASA Small Explorer mission, comes at an interesting time: even as X-ray astronomy celebrates its 50th anniversary, the next major X-ray observatory (the International X-ray Observatory) has been cancelled, and no major X-ray telescopes are planned for the near future. X-ray astronomers will depend on smaller satellites with shorter expected lifetimes, such as NuSTAR and the JapaneseASTRO-H (set to launch in 2014), as well as aging observatories, such as Chandra and XMM-Newton, to advance the field over the next decade or two.
 
 
 


 

Lucimary Vargas
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Observatório Astronômico Monoceros
Planetário Além Paraíba
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AHAP/CEPESLE
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