{"id":6435,"date":"2023-10-13T06:17:35","date_gmt":"2023-10-13T05:17:35","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6435"},"modified":"2023-10-13T06:17:36","modified_gmt":"2023-10-13T05:17:36","slug":"novo-lancamento-de-dados-do-gaia-revela-lentes-raras-o-nucleo-de-um-enxame-e-ciencia-imprevista","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/10\/13\/novo-lancamento-de-dados-do-gaia-revela-lentes-raras-o-nucleo-de-um-enxame-e-ciencia-imprevista\/","title":{"rendered":"Novo lan\u00e7amento de dados do Gaia revela lentes raras, o n\u00facleo de um enxame e ci\u00eancia imprevista"},"content":{"rendered":"
\n
\"\"<\/a>
A nova e bela vista de Omega Centauri aqui apresentada tal como visualizada pelo Gaia Sky. Combina estrelas tal como vistas no DR3 do Gaia e atrav\u00e9s de um novo modo implementado como parte do novo lan\u00e7amento de dados. S\u00e3o apresentadas estrelas com diferentes n\u00edveis de brilho, desde uma magnitude imediatamente abaixo do limite de visibilidade a olho nu at\u00e9 estrelas mais de um milh\u00e3o de vezes mais fracas. A equipa revelou 526.587 estrelas que o Gaia n\u00e3o tinha visto antes, detetando estrelas demasiado pr\u00f3ximas umas das outras para serem medidas no processo normal do telesc\u00f3pio e estrelas no n\u00facleo do enxame que s\u00e3o at\u00e9 15 vezes mais fracas do que as vistas anteriormente. Os novos dados revelam 10 vezes mais estrelas em Omega Centauri; este novo conhecimento permitir\u00e1 aos investigadores estudar a estrutura do enxame, como as estrelas constituintes est\u00e3o distribu\u00eddas, como se movem e muito mais.
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A miss\u00e3o Gaia da ESA divulgou uma mina de ouro de conhecimentos sobre a nossa Gal\u00e1xia e n\u00e3o s\u00f3. Entre outras descobertas, o observador estelar ultrapassa o potencial planeado para revelar meio milh\u00e3o de estrelas novas e t\u00e9nues num enxame massivo, para identificar mais de 380 poss\u00edveis lentes c\u00f3smicas e para identificar as posi\u00e7\u00f5es de mais de 150.000 asteroides no Sistema Solar.<\/p>\n\n\n\n

O Gaia est\u00e1 a mapear a nossa Gal\u00e1xia e mais al\u00e9m com um extraordin\u00e1rio detalhe multidimensional, completando o censo estelar mais preciso de sempre. A miss\u00e3o est\u00e1 a pintar um quadro detalhado do nosso lugar no Universo, permitindo-nos compreender melhor os diversos objetos que o comp\u00f5em.<\/p>\n\n\n\n

A mais recente divulga\u00e7\u00e3o (FPR, ou “focused product release”) da miss\u00e3o vai ainda mais longe, fornecendo muitas informa\u00e7\u00f5es novas e melhoradas sobre o espa\u00e7o que nos rodeia. O lan\u00e7amento traz uma ci\u00eancia excitante e inesperada: descobertas que v\u00e3o muito para al\u00e9m do que o Gaia foi inicialmente concebido para descobrir e para aprofundar a nossa hist\u00f3ria c\u00f3smica.<\/p>\n\n\n\n

Ent\u00e3o – o que \u00e9 que o FPR do Gaia traz de novo?<\/p>\n\n\n\n

Meio milh\u00e3o de novas estrelas: O modo de observa\u00e7\u00e3o do Gaia foi alargado para desvendar n\u00facleos de enxames<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O terceiro lan\u00e7amento de dados do Gaia (DR3) continha dados sobre mais de 1,8 mil milh\u00f5es de estrelas, construindo uma vis\u00e3o bastante completa da Via L\u00e1ctea e mais al\u00e9m. No entanto, ainda havia lacunas no mapeamento. O Gaia ainda n\u00e3o tinha explorado completamente \u00e1reas do c\u00e9u especialmente densamente povoadas de estrelas, deixando-as comparativamente inexploradas – pondo “de lado” estrelas com brilhos inferiores aos das suas muitas vizinhas.<\/p>\n\n\n\n

Os enxames globulares s\u00e3o um exemplo chave desta situa\u00e7\u00e3o. Estes enxames s\u00e3o alguns dos objetos mais antigos do Universo, o que os torna especialmente valiosos para os cientistas que estudam o nosso passado c\u00f3smico. Infelizmente, os seus n\u00facleos brilhantes, repletos de estrelas, podem sobrecarregar os telesc\u00f3pios que tentam obter uma vis\u00e3o clara. Como tal, continuam a ser pe\u00e7as de puzzle em falta nos mapas do Universo.<\/p>\n\n\n\n

Para colmatar as lacunas nos mapas, o Gaia selecionou Omega Centauri, o maior enxame globular que pode ser visto da Terra e um excelente exemplo de um enxame “t\u00edpico”. Em vez de se concentrar apenas em estrelas individuais, como faria normalmente, o Gaia ativou um modo especial para mapear verdadeiramente uma \u00e1rea mais vasta do c\u00e9u em torno do n\u00facleo do enxame, sempre que este fosse visto.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
Infogr\u00e1fico que mostra parte da nova divulga\u00e7\u00e3o cient\u00edfica do Gaia, nomeadamente do enxame globular Omega Centauri.
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

“Em Omega Centauri, descobrimos mais de meio milh\u00e3o de novas estrelas que o Gaia n\u00e3o tinha visto antes – em apenas um enxame!” diz a autora principal Katja Weingrill do Instituto Leibniz de Astrof\u00edsica em Potsdam, Alemanha, membro da colabora\u00e7\u00e3o Gaia.<\/p>\n\n\n\n

“N\u00e3o se trata apenas de colmatar buracos no nosso mapeamento, embora isso seja valioso por si mesmo”, acrescenta o coautor e membro da Colabora\u00e7\u00e3o Gaia, Alexey Mints, tamb\u00e9m do mesmo instituto. “Os nossos dados permitiram-nos detetar estrelas que est\u00e3o demasiado pr\u00f3ximas umas das outras para serem medidas corretamente no modo regular do Gaia. Com os novos dados podemos estudar a estrutura do enxame, como as estrelas constituintes est\u00e3o distribu\u00eddas, como se movem e muito mais, criando um mapa completo em grande escala de Omega Centauri. Estamos a utilizar o Gaia em todo o seu potencial – utiliz\u00e1mos esta espantosa ferramenta c\u00f3smica na sua pot\u00eancia m\u00e1xima”.<\/p>\n\n\n\n

Esta descoberta n\u00e3o s\u00f3 satisfaz como excede o potencial planeado do Gaia. A equipa utilizou um modo de observa\u00e7\u00e3o concebido para garantir o bom funcionamento de todos os instrumentos do Gaia. “N\u00e3o est\u00e1vamos \u00e0 espera de o utilizar para fins cient\u00edficos, o que torna este resultado ainda mais excitante”, acrescenta Katja.<\/p>\n\n\n\n

As novas estrelas reveladas em Omega Centauri marcam uma das regi\u00f5es mais populosas exploradas pelo Gaia at\u00e9 agora.<\/p>\n\n\n\n

O Gaia est\u00e1 atualmente a explorar mais oito regi\u00f5es desta forma, cujos resultados ser\u00e3o inclu\u00eddos no cat\u00e1logo DR4 (Data Release 4). Estes dados ajudar\u00e3o os astr\u00f3nomos a compreender verdadeiramente o que se passa no interior destes blocos de constru\u00e7\u00e3o c\u00f3smica, um passo crucial para os cientistas que pretendem confirmar a idade da nossa Gal\u00e1xia, localizar o seu centro, descobrir se passou por colis\u00f5es no passado, verificar como as estrelas mudam ao longo da sua vida, restringir os modelos de evolu\u00e7\u00e3o gal\u00e1ctica e, em \u00faltima an\u00e1lise, inferir a poss\u00edvel idade do pr\u00f3prio Universo.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 procura de lentes: Gaia, o cosm\u00f3logo acidental<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Embora o Gaia n\u00e3o tenha sido concebido para a cosmologia, as suas novas descobertas perscrutam o Universo distante, \u00e0 procura de objetos esquivos e excitantes que cont\u00eam pistas para algumas das maiores quest\u00f5es da humanidade sobre o cosmos: as lentes gravitacionais.<\/p>\n\n\n\n

Uma lente gravitacional ocorre quando a imagem de um objeto distante \u00e9 distorcida por uma massa perturbadora – uma estrela ou uma gal\u00e1xia, por exemplo – situada entre n\u00f3s e esse objeto. Esta massa interm\u00e9dia atua como uma lupa gigante, ou lente, que pode amplificar o brilho da luz e criar m\u00faltiplas imagens da fonte distante no c\u00e9u. Estas configura\u00e7\u00f5es curiosas e raras s\u00e3o visualmente intrigantes e t\u00eam um imenso valor cient\u00edfico, revelando pistas \u00fanicas sobre os primeiros tempos e habitantes do Universo.<\/p>\n\n\n\n

“O Gaia \u00e9 um verdadeiro ca\u00e7ador de lentes”, diz a coautora Christine Ducourant do Laborat\u00f3rio de Astrof\u00edsica de Bord\u00e9us, Fran\u00e7a, membro da colabora\u00e7\u00e3o Gaia. “Gra\u00e7as ao Gaia, descobrimos que alguns dos objetos que vemos n\u00e3o s\u00e3o simplesmente estrelas, apesar de se parecerem com elas. Na verdade, s\u00e3o quasares muito distantes que sofrem o efeito de lente – n\u00facleos gal\u00e1cticos extremamente brilhantes e energ\u00e9ticos alimentados por buracos negros. Apresentamos agora 381 candidatos s\u00f3lidos a quasares com lentes, incluindo 50 que consideramos altamente prov\u00e1veis: uma mina de ouro para os cosm\u00f3logos e o maior conjunto de candidatos alguma vez lan\u00e7ado de uma s\u00f3 vez”.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
Infogr\u00e1fico que, \u00e0 esquerda, descreve visualmente o funcionamento de uma lente gravitacional. \u00c0 direita est\u00e3o seis sistemas de lentes identificadas no DR3 do Gaia e em baixo alguns factos sobre as novas descobertas.
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A equipa identificou os candidatos a partir de uma extensa lista de poss\u00edveis quasares (incluindo os do DR3 do Gaia). Cinco das poss\u00edveis lentes s\u00e3o potenciais cruzes de Einstein, sistemas de lentes raras com quatro componentes de imagem diferentes em forma de cruz.<\/p>\n\n\n\n

Encontrar quasares com lentes \u00e9 um desafio. As imagens constituintes de um sistema de lentes podem agrupar-se no c\u00e9u de forma enganadora, e a maioria est\u00e1 muito longe, o que os torna t\u00e9nues e dif\u00edceis de detetar.<\/p>\n\n\n\n

“A grande vantagem do Gaia \u00e9 que olha para todo o lado, pelo que podemos encontrar lentes sem precisar de saber onde procurar”, acrescenta o coautor Laurent Galluccio da Universidade da Costa Azul, Fran\u00e7a, e membro da colabora\u00e7\u00e3o Gaia. “Com esta publica\u00e7\u00e3o de dados, o Gaia \u00e9 a primeira miss\u00e3o a realizar um levantamento de todo o c\u00e9u de lentes gravitacionais em alta resolu\u00e7\u00e3o.”<\/p>\n\n\n\n

Alargar o valor do Gaia \u00e0 cosmologia traz sinergias com a miss\u00e3o Euclid da ESA, recentemente lan\u00e7ada com o objetivo de explorar o Universo escuro. Embora ambas se concentrem em diferentes partes do cosmos – o Euclid no mapeamento de milhares de milh\u00f5es de gal\u00e1xias, o Gaia no mapeamento de milhares de milh\u00f5es de estrelas – os quasares com lentes descobertos pelo Gaia podem ser utilizados para orientar futuras explora\u00e7\u00f5es com o Euclid.<\/p>\n\n\n\n

Asteroides, luz estelar empilhada e estrelas pulsantes<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Outros artigos cient\u00edficos publicados recentemente fornecem uma vis\u00e3o mais aprofundada do espa\u00e7o que nos rodeia e dos objetos diversos e por vezes misteriosos que nele se encontram.<\/p>\n\n\n\n

Um deles revela mais pormenores sobre 156.823 dos asteroides identificados no \u00e2mbito do DR3 do Gaia. O novo conjunto de dados permite identificar as posi\u00e7\u00f5es destes corpos rochosos ao longo de um per\u00edodo de tempo quase duas vezes superior ao anterior, tornando a maioria das suas \u00f3rbitas – baseadas apenas nas observa\u00e7\u00f5es Gaia – 20 vezes mais precisas. No futuro, o DR4 do Gaia completar\u00e1 o conjunto e incluir\u00e1 cometas, sat\u00e9lites planet\u00e1rios e o dobro do n\u00famero de asteroides, melhorando o nosso conhecimento dos pequenos corpos no espa\u00e7o pr\u00f3ximo.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
Esta imagem utiliza dados do DR3 do Gaia para mostrar as \u00f3rbitas de muitos asteroides. Os maiores c\u00edrculos azul e amarelo mostram \u00f3rbitas planet\u00e1rias, enquanto as muitas \u00f3rbitas interiores s\u00e3o asteroides. A regi\u00e3o central est\u00e1 toda dentro da \u00f3rbita de J\u00fapiter (c\u00edrculo azul).
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Um outro trabalho mapeia o disco da Via L\u00e1ctea, tra\u00e7ando sinais fracos observados na luz das estrelas, impress\u00f5es t\u00e9nues do g\u00e1s e da poeira que flutuam entre as estrelas. A equipa Gaia empilhou seis milh\u00f5es de espetros para estudar estes sinais, formando um conjunto de dados incrivelmente grande de caracter\u00edsticas fracas que nunca antes tinham sido medidas numa amostra t\u00e3o grande. Saber mais sobre a origem deste sinal ajuda-nos a estudar os complexos e interligados processos f\u00edsicos e qu\u00edmicos ativos em toda a nossa Gal\u00e1xia e a compreender melhor o material que se encontra entre as estrelas.<\/p>\n\n\n\n

Por \u00faltimo, mas n\u00e3o menos importante, um artigo caracteriza a din\u00e2mica de 10.000 estrelas gigantes vermelhas pulsantes e bin\u00e1rias, de longe a maior base de dados dispon\u00edvel at\u00e9 \u00e0 data. Estas estrelas faziam parte de um cat\u00e1logo de dois milh\u00f5es de estrelas vari\u00e1veis candidatas lan\u00e7ado no DR3 do Gaia e s\u00e3o fundamentais para calcular dist\u00e2ncias c\u00f3smicas, para confirmar caracter\u00edsticas estelares e para clarificar a forma como as estrelas evoluem no cosmos. A nova publica\u00e7\u00e3o fornece uma melhor compreens\u00e3o da forma como estas estrelas fascinantes mudam ao longo do tempo.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
Cada s\u00edmbolo neste mapa do c\u00e9u indica a posi\u00e7\u00e3o de estrelas no cat\u00e1logo Gaia. A cor vermelha indica vari\u00e1veis de longo per\u00edodo, cuja varibilidade \u00e9 conduzida pelo pulso estelar. Os pontos verdes s\u00e3o estrelas de longo per\u00edodo secund\u00e1rio, cuja causa da variabilidade ainda \u00e9 assunto de debate, mas que se pensa estar ligada a uma nuvem de poeira em \u00f3rbita da estrela. Os s\u00edmbolos azuis s\u00e3o vari\u00e1veis elipsoidais: gigantes vermelhas que fazem parte de um sistema bin\u00e1rio com um objeto compacto denso, cuja forma \u00e9 distorcida numa forma de ovo devido \u00e0 forte atra\u00e7\u00e3o gravitacional da companheira. Cada fonte muda de luminosidade mais ou menos periodicamente e tem uma velocidade de linha de vis\u00e3o vari\u00e1vel. Isto significa que a superf\u00edcie estelar ou se aproxima ou se afasta de n\u00f3s ciclicamente \u00e0 medida que pulsa, ou que a estrela o faz ao longo da sua \u00f3rbita. Quanto mais escura a tonalidade e quanto maior o tamanho de cada s\u00edmbolo, mais essa velocidade muda ao longo do seu ciclo.
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

“Esta publica\u00e7\u00e3o de dados demonstra ainda mais o valor amplo e fundamental do Gaia – mesmo em t\u00f3picos para os quais n\u00e3o foi inicialmente concebido”, afirma Timo Prusti, cientista do projeto Gaia na ESA.<\/p>\n\n\n\n

“Embora o seu foco principal seja o levantamento de estrelas, o Gaia est\u00e1 a explorar tudo, desde os corpos rochosos do Sistema Solar at\u00e9 aos quasares com imagens m\u00faltiplas que se encontram a milhares de milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia, muito para al\u00e9m da Via L\u00e1ctea. A miss\u00e3o est\u00e1 a proporcionar uma vis\u00e3o verdadeiramente \u00fanica do Universo e dos objetos que o comp\u00f5em, e estamos a tirar o m\u00e1ximo partido da sua perspetiva ampla e abrangente dos c\u00e9us que nos rodeiam”.<\/p>\n\n\n\n

Os pr\u00f3ximos passos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O anterior lan\u00e7amento de dados do Gaia, o DR3, foi divulgado no dia 13 de junho de 2022. Foi o estudo mais detalhado da Via L\u00e1ctea at\u00e9 \u00e0 data e um tesouro de dados sobre estranhos “sismos estelares”, estrelas em movimento assim\u00e9trico, ADN estelar e muito mais. O DR3 do Gaia continha detalhes novos e melhorados de quase dois mil milh\u00f5es de estrelas da Via L\u00e1ctea e inclu\u00eda os maiores cat\u00e1logos de estrelas bin\u00e1rias, milhares de objetos do Sistema Solar e – mais longe e fora da nossa Gal\u00e1xia – milh\u00f5es de gal\u00e1xias e quasares.<\/p>\n\n\n\n

O pr\u00f3ximo lan\u00e7amento de dados da miss\u00e3o, o DR4 do Gaia, n\u00e3o \u00e9 esperado antes do final de 2025. Basear-se-\u00e1 no DR3 e neste lan\u00e7amento provis\u00f3rio de produtos espec\u00edficos para melhorar ainda mais a nossa compreens\u00e3o da Via L\u00e1ctea multidimensional. Ir\u00e1 aperfei\u00e7oar o nosso conhecimento das cores, posi\u00e7\u00f5es e movimentos das estrelas; resolver sistemas estelares vari\u00e1veis e m\u00faltiplos; identificar e caracterizar quasares e gal\u00e1xias; listar candidatos a exoplanetas; e muito mais.<\/p>\n\n\n\n

\n