Não há dúvida de que descobrimos muito sobre o cosmos, especialmente no século passado. Mas, dos buracos negros aos pulsares, tudo o que encontramos parece trazer tantas perguntas como respostas. Os astrónomos ainda não têm todas as respostas e cada dia anuncia a chegada de uma nova descoberta e de um novo mistério cósmico.
10 A nebulosa da paternidade incerta
As nebulosas planetárias foram descobertas na década de 1780. O astrônomo William Herschel acreditava que eles estavam formando sistemas planetários recentemente. Ele estava errado, mas o nome pegou. Na verdade, são nuvens brilhantes de gás em torno de uma estrela moribunda e geralmente são muito bonitas.
A nebulosa Sharpless 2-71 foi descoberta em 1946 e acredita-se que se formou em torno de uma estrela brilhante no seu centro. Fotografias mais recentes mostram que as coisas não são tão simples . Muitas nebulosas planetárias são bipolares, o que significa que têm nuvens simétricas vindas de lados opostos da sua estrela – são frequentemente comparadas a uma ampulheta ou a uma borboleta. Sharpless 2-71 é feito de múltiplos lóbulos bipolares em diferentes orientações.
Existem três estrelas no meio da nebulosa. A estrela mais brilhante está bem no centro, então essa era a candidata original a mãe da nebulosa. No entanto, não emite radiação ultravioleta suficiente para explicar o brilho da nebulosa, ao passo que uma estrela mais pequena e próxima o faria. Essa estrela também pode fazer parte de um sistema binário, o que significa que até quatro estrelas podem ser responsáveis pela estrutura.
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9 As estrelas de nêutrons que parecem muito antigas
Quando uma estrela massiva se transforma em supernova, muitas vezes deixa para trás uma enorme nuvem de detritos. RCW103 é um desses corpos, localizado a cerca de 10.000 anos-luz da Terra. No seu centro está uma estrela de nêutrons – um objeto extremamente denso que pesa mais que o Sol, mas tem apenas dezenas de quilômetros de diâmetro. Eles são bastante comuns nos detritos de uma supernova, mas a estrela de nêutrons RCW103 é incomum.
A estrela de nêutrons no centro gira com um período de 6,7 horas por rotação. Dado que a velocidade de rotação de uma estrela diminui com o tempo, isto normalmente colocaria a idade desta estrela de neutrões em particular em vários milhões de anos . No entanto, a estrela-mãe tornou-se uma supernova há cerca de 2.000 anos. A variação nos raios X da estrela de nêutrons também é incomumente grande, então algo está acontecendo.
Uma teoria é que outra estrela que é muito fraca para sermos vista está orbitando RCW103. Seu campo magnético pode estar desacelerando a estrela de nêutrons. Ao mesmo tempo, o gás pode estar fluindo para a estrela de nêutrons e causando mudanças em seus raios X.
O mesmo quebra-cabeça existe para um pulsar conhecido como SXP 1062. Ele gira uma vez a cada 1.062 segundos, o que normalmente exigiria que fosse muito mais antigo do que os detritos de 40.000 anos ao seu redor. Os astrônomos não sabem se ele nasceu mais lento que o normal ou se desacelerou rapidamente. Os cientistas esperam que uma pista possa estar escondida nos dados que já possuem.
8 Vários Mistérios Messier
As estrelas do aglomerado globular Messier 15 estão incomumente agrupadas em seu centro. O primeiro mistério do aglomerado é o que os atrai para lá. Poderia ser um monte de estrelas de nêutrons escuras, embora o candidato mais provável seja um buraco negro de massa intermediária. No entanto, mesmo que isso seja confirmado, isso apenas leva a mais mistérios .
Existem três maneiras pelas quais um buraco negro adequado pode ter se formado. Poderia ter havido vários deles em torno da massa do Sol que colidiram para criar um objeto muito maior. Ou estrelas massivas poderiam ter colidido antes de colapsar num buraco negro. Alternativamente, um buraco negro de massa intermediária poderia ter sido criado durante o Big Bang. Se o M15 tiver um, sua origem é uma questão muito aberta.
7 Sinalizadores de Caranguejo
A Nebulosa do Caranguejo é o remanescente de uma supernova com 11 anos-luz de diâmetro que só parecia um caranguejo para alguém em 1840 cujo telescópio era pequeno demais para ser visto corretamente e, como aconteceu com as nebulosas planetárias, o nome pegou. Até 2011, pensava-se que era uma das fontes mais estáveis de luz, rádio e radiação gama no céu.
Mas entre 2007 e 2010, astrónomos de diferentes observatórios detectaram três poderosas explosões de raios gama sem alteração nos outros comprimentos de onda. Isto foi descrito por um astrônomo como um “grande quebra-cabeça”, enquanto outro o chamou de “verdadeiro mistério”. As explosões inesperadas foram as primeiras vistas de uma nebulosa e foram cinco vezes mais intensas do que qualquer outra já observada.
Os raios são causados pela aceleração de partículas da nebulosa com 1.000 vezes mais energia do que o Grande Colisor de Hádrons. O mecanismo por trás da aceleração é a chave do mistério. É claro que resolver esse mistério é mais fácil de falar do que fazer. Uma teoria é que tem a ver com a súbita reorganização dos campos magnéticos em torno do Pulsar do Caranguejo, a estrela de neutrões no centro da nebulosa.
6 Nebulosas Bipolares Alinhadas
Não são apenas as confusas nebulosas bipolares em Sharpless 2-71 que representam um mistério para os astrónomos. Os cientistas usaram o Hubble para examinar 130 desses objetos no bojo central da Via Láctea e encontraram algo estranho. As nebulosas estavam em lugares diferentes, formaram-se em momentos diferentes e nunca interagiram. No entanto, apesar disso, a maioria deles parece estar alinhada ao longo do mesmo eixo .
Descobriu-se que as nebulosas tinham seu longo eixo alinhado com o plano da galáxia. Como o nome indica, os lóbulos das nebulosas emergem dos pólos norte e sul das estrelas. O alinhamento observado só ocorreria se as estrelas-mãe girassem perpendicularmente à rotação da galáxia, comportamento que foi descrito como “muito estranho” por um dos astrônomos por trás da descoberta.
Quanto mais longe você se afasta do centro da galáxia, mais o padrão se desfaz. Uma teoria é que as estrelas podem ter sido orientadas dessa forma devido aos campos magnéticos quando o bojo se formou. Isso sugeriria que o magnetismo desempenhou um papel maior na estrutura da galáxia do que se imaginava anteriormente.
5 A Grande Erupção
Em 1838, o brilho de Eta Carinae aumentou até se tornar a segunda estrela mais brilhante do céu da Terra. Permaneceu assim por 10 anos antes de diminuir e cair fora do top 100. Este evento foi chamado de Grande Erupção. Foi causado pela perda de 14% de sua massa por Eta Carinae – o equivalente a 10 de nossos sóis.
Durante muito tempo, a principal teoria foi que a massa foi levada pelos ventos estelares. Uma análise da luz das estrelas poderia ajudar a confirmar a ideia, mas nada foi feito, uma vez que a espectroscopia ainda estava na sua infância, na década de 1840. Embora a luz que veio direto para a Terra tenha se perdido na história, os astrônomos desta década conseguiram encontrar raios da erupção que ricochetearam nas nuvens de poeira antes de chegar aqui.
Quando analisaram a luz, descobriram que a Grande Erupção ardeu a cerca de 4.725 graus Celsius (8.540 °F), demasiado fria para a explicação do vento estelar. Isto sugere que a subida das paradas de Eta Carinae foi um evento único. As possibilidades incluem uma colisão entre duas estrelas binárias ou uma explosão termonuclear no núcleo da estrela.
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4 Magnetares Misteriosos
Os magnetares são um tipo de estrela de nêutrons com um campo magnético quatrilhões de vezes mais forte que o da Terra. Eles são os ímãs mais poderosos do universo. Eles só foram teorizados na década de 1990 e estão repletos de propriedades que ainda não descobrimos.
Uma característica comum dos magnetares é a “falha”, um evento que causa um aumento repentino na rotação. Os cientistas viram centenas de falhas e têm um modelo plausível de como elas ocorrem com base no superfluido de nêutrons sem atrito que se acredita estar em seu centro. Em 28 de abril de 2012, os astrônomos testemunharam a primeira desaceleração repentina de um magnetar, 1E 2259+586. Foi apelidado de anti-falha. Foi totalmente inesperado e não se enquadra em nenhuma teoria atual .
Existem pistas que podem ajudar. Uma semana antes de sua anti-falha, o magnetar liberou uma intensa explosão de raios X que provavelmente está ligada à desaceleração. Além disso, todas as estrelas de nêutrons estão diminuindo sua rotação ao longo do tempo a uma taxa constante. Isso é conhecido como spin-down, e 1E 2259+586 tem desacelerado mais rapidamente desde o anti-glitch.
Um mistério que foi recentemente resolvido foi a existência de CXOU J164710.2-455216 no aglomerado Westerlund 1. A supernova de onde ele veio tinha cerca de 40 vezes a massa do Sol, então não deveria ter deixado nada além de um buraco negro. A principal teoria era que existia um sistema binário que interferia nos mecanismos normais. Os cientistas encontraram uma estrela “fugitiva” próxima que parecia exatamente como previsto .
3 Os Primos Misteriosos do Sol
Cerca de um terço das estrelas semelhantes ao Sol têm períodos de brilho variado ao longo do ano à medida que se aproximam do fim das suas vidas. Christine Nicholls, astrônoma do Observatório Mount Stromlo, na Austrália, liderou um estudo sobre a questão de décadas sobre por que isso acontece. A conclusão foi clara e disse-nos exactamente o que já sabíamos: “Todas as explicações possíveis para o seu comportamento incomum simplesmente falham”.
A equipe de Nicholls monitorou 58 estrelas durante 2,5 anos. Uma das principais teorias para as variações eram as pulsações estelares, nas quais as estrelas crescem e encolhem. Essa opção foi descartada, juntamente com a possibilidade de as estrelas estarem em sistemas binários. No entanto, a equipa descobriu uma nova pista: as estrelas em mudança ejetam aglomerados de massa durante as suas transições. Infelizmente, as pistas são inúteis sem o detetive certo, e Nicholls disse que “é necessário um Sherlock Holmes para resolver este mistério tão frustrante”.
2 Disco de Epsilon Aurigae
Muitas perguntas foram recentemente respondidas sobre um dos mistérios mais antigos da astronomia – o eclipse da estrela Epsilon Aurigae. A cada 27 anos, escurece durante cerca de 18 meses. Desde a década de 1820, os cientistas têm oferecido todo tipo de sugestões, desde buracos negros até estrelas enormes. As observações do eclipse mais recente, que começou em 2009, sugerem um sistema binário composto por uma estrela moribunda e outra estrela rodeada por um disco gigante de material .
No entanto, apesar de descobrir o que está lá, resta a questão do porquê. O disco em questão é feito de partículas do tamanho de cascalho. É o tipo de campo de detritos normalmente encontrado em sistemas estelares muito mais jovens. As observações recentes foram obtidas através de crowdsourcing como parte de um projeto de ciência cidadã. Pode haver informação suficiente neles para descobrirmos isso – ou podemos ter que esperar mais algumas décadas.
1 Polaris é estranho
A Estrela do Norte pode ser a mais famosa do Hemisfério Norte, mas apesar do seu grande significado cultural, há muito que não sabemos sobre ela. As questões mais recentes em torno da estrela foram reveladas num artigo com o título maravilhosamente emocionante Os mistérios da Estrela do Norte : O notável aumento do brilho da Polaris a partir de observações históricas e modernas.
Os pesquisadores por trás do artigo descobriram que a Polaris tem ficado mais brilhante ao longo do último século. Hoje, pode ser até 4,6 vezes mais brilhante do que era observado nos tempos antigos.
No entanto, talvez uma questão não resolvida mais urgente seja quão longe de nós Polaris realmente está. As medições da década de 1990 deram um valor de cerca de 434 anos-luz. No entanto, foi descrito como tendo “certas anomalias que até agora desafiaram uma interpretação direta”. Medições mais recentes por diferentes métodos sugeriram que pode estar mais de 100 anos-luz mais perto do que pensávamos inicialmente.
Então, novamente, no ano 3.000, Polaris não será mais a Estrela do Norte. Esse título irá para Gamma Cephei . Nós sabemos onde fica. Se não tivermos descoberto isso antes da transferência, os cientistas terão mais 25 mil anos para calcular a distância da Polaris antes que ela recupere o seu trabalho.
