Pesquisadores Brasileiros Participantes do “Levantamento SDSS-III” Lideram 3 Artigos Submetidos Recentemente Para Publicação

Olá leitor!

Segue abaixo uma nota postada dia (30/12) no site do “Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA)” destacando que pesquisadores brasileiros participantes do “Levantamento SDSS-III” lideram 3 artigos submetidos recentemente para publicação.

Duda Falcão

Brasileiros Participantes do Levantamento

SDSS-III Lideram 3 Artigos Submetidos

Recentemente Para Publicação

30/12/2013

Pesquisadores do LineA Lideram o Primeiro Artigo Onde a Via Láctea é Estudada em 3D

Como foram formadas as galáxias no Universo? Hoje o Universo é repleto de galáxias de diversos tipos e a Via Láctea é uma delas. No início, no entanto, ele era formado somente por gás composto essencialmente de hidrogenio e hélio. O Universo foi sendo enriquecido em elementos químicos ao longo do tempo graças às várias gerações de estrelas. Estas são verdadeiras fábricas de elementos químicos que poluem o gás ao redor delas quando morrem. Em seguida, este gás é utilizado para a formação de novas gerações de estrelas. Esse processo, chamado de evolução química, acontece no interior de todas as galáxias.

A Via Láctea (e seus satélites mais próximos) é o lugar onde é possível estudar esse processo em mais detalhe. Isso porque somente aqui é possível estudar a química e a cinemática de um grande número de estrelas, uma a uma, via observações espectroscópicas. Nas atmosferas destas estrelas está registrada a composição química do gás a partir do qual elas foram formadas. Em parte, a informação cinemática (velocidade e órbitas) também é conservada ao longo da evolução da Via Láctea. Isso abre uma possibilidade incrível para o estudo que os astrônomos chamam de “Arqueologia Galáctica”. O motivo deste nome é simples: a história da formação da Via Láctea pode ser reconstruída a partir das propriedades químicas e cinemáticas (órbitas estelares) de suas estrelas, e em particular das relações quimio-dinâmicas observadas em um grande número de estrelas.

A questão de como a Via Láctea foi formada tem sido objeto de especulação científica e debate por centenas de anos. Entender a formação da nossa Galáxia é um dos tópicos centrais de dois dos levantamentos espectroscópicos do SDSS-III, o APOGEE e o SEGUE. Em particular, o APOGEE é um levantamento de dados que produz espectros estelares de alta-resolução usando luz infravermelha, invisível aos olhos humanos, mas capazes de penetrar o véu de poeira que obscurece sobretudo o centro da nossa Galáxia e as partes internas do seu disco.

Com os dados cinemáticos e de composição química obtidos a partir do APOGEE, os “ arqueólogos Galácticos” do LINEA estão dando mais um passo em direção da compreensão dos processos que fundamentam a formação da Via Láctea. Estes novos dados abrem a oportunidade de que sejam criados modelos mais precisos da formação da nossa Galáxia. Sofisticadas simulações numéricas de galáxias espirais como a Via Láctea em um contexto cosmológico podem agora ser testadas e aprimoradas ao serem confrontadas com as observações obtidas pelo grupo (figura a seguir).

À esquerda vemos gráficos que mostram como a abundância química de elementos mais pesados ([M/H]) varia com a distância R ao centro da Galáxia ao longo do plano do disco para diferentes faixas de altura (z) acima deste plano. A distribuição das estrelas em função da abundância de elementos pesados é mostrada nos gráficos à direita. Vê-se pelos gráficos que as regiões mais internas do disco galáctico são mais ricas em elementos pesados (valores maiores de [M/H]). Mas existe também uma mudança neste comportamento para estrelas cujas órbitas atingem regiões cada vez mais distantes do plano Galático (valores mais altos de z).

Pesquisadores do LIneA Aplicam os Mais Modernos Métodos Para Determinação de Distâncias Estelares

A que distância estão as estrelas? Certamente uma pergunta que praticamente todo mundo já se fez e que desperta interesse do cidadão comum. A resposta, infelizmente, não é trivial, pois há vários métodos de se determinar distâncias interestelares. Os métodos variam com o tipo de estrela e, pasmem, com a sua própria distância. Para as mais próximas, por exemplo, podemos usar simples trigonometria. É o chamado método do paralaxe, que é descrito em vários textos e hipertextos, como, por exemplo, neste link da UFRGS. Quando as estrelas pertencem a um aglomerado estelar, em que todas têm aproximadamente a mesma distância, é possível também determinar-lhe as distâncias com mais facilidade. Mas para estrelas comuns, isoladas, e distantes do Sistema Solar, que são a grande maioria em nossa Galáxia, a tarefa é mais difícil. Pesquisadores do LIneA se debruçaram sobre o problema. Desenvolveram e testaram um método que usa medidas de temperatura, composição química, aceleração da gravidade na superfície, magnitudes e cores para determinar a distância a cada estrela. O método, baseado em conceitos de estatística e que compara as grandezas observadas com as previstas por modelos estelares, está sendo aplicado a amostras estelares dos levantamentos SEGUE e APOGEE do SDSS-III. O objetivo final é o de mapear a distribuição das estrelas no espaço e explorar variações em suas propriedades em função de sua posição na Galáxia, visando então a melhor entender o processo como esta última se formou. Este é um dos trabalhos finalizados recentemente e protagonizados por pesquisadores do Grupo de Participação Brasileira no SDSS-III (BPG/SDSS-III).

Os 2 gráficos maiores mostram uma comparação entre as distâncias obtidas pelo BPG (eixo vertical) e as obtidas pelo método do paralaxe, para uma amostra de alta qualidade. São 2 gráficos porque, para cada estrela, foram obtidas duas estimativas distintas feitas pelo grupo. Os gráficos menores, abaixo, mostram a diferença entre as distâncias (em termos porcentuais) ao invés de uma comparação direta entre elas. Novamente, são mostradas 2 estimativas diferentes. Nossas distâncias têm erros da ordem de 10-20% com relação ao padrão ouro dado pelas medidas de paralaxe. Acham muito?

Pesquisadores do LIneA Desenvolvem Método Automático Para a Caracterização de Milhares de Estrelas

Desde cedo, ouvimos falar sobre o Sistema Solar e seus planetas, luas, asteróides e cometas. Entretanto, o que muitas pessoas não sabem é que este não é o único sistema planetário conhecido. Até hoje, mais de 1.000 planetas foram descobertos ao redor de cerca de 800 estrelas. E isso apenas na Via Láctea e na vizinhança do Sol. Um dado interessante é que os sistemas planetários não são todos iguais e a maioria deles é bastante diferente do nosso. Estes fatos fizeram com que os astrônomos começassem a procurar teorias que fossem capazes de explicar a formação e evolução de sistemas tão distintos. Grandes avanços foram feitos nas duas últimas décadas, porém os processos responsáveis pela formação planetária ainda não são bem compreendidos em um contexto geral.

Em busca de mais respostas, o projeto SDSS-III/MARVELS observou cerca de 3.300 estrelas com o objetivo de detectar, ao seu redor, planetas extrassolares e, também, anãs marrons ou estrelas de baixa massa. A detecção é realizada através do método das velocidades radiais, no qual são estudadas as perturbações gravitacionais causadas pelos companheiros na estrela principal. Estes efeitos podem ser identificados através de uma análise conjunta dos espectros (luz das estrelas decomposta em função do comprimento de onda) obtidos em épocas diferentes para cada estrela da amostra. Além da presença de companheiros, estes espectros também nos permitem realizar uma caracterização detalhada de suas estrelas hospedeiras. No entanto, esta não é uma tarefa simples, visto que o projeto MARVELS coletou mais de 60.000 espectros durante os quatro anos de sua operação (2008-2012).

Os pesquisadores do LIneA desenvolveram, então, um método automático que permite analisar rapidamente este imenso conjunto de dados e determinar valores precisos para os seguintes parâmetros estelares: temperatura, composição química e aceleração da gravidade na superfície. No trabalho recentemente submetido para a revista The Astronomical Journal, este método foi testado em uma subamostra de estrelas do MARVELS, cujos parâmetros haviam sido previamente determinados a partir de outras técnicas bem conhecidas. Os resultados são animadores: os novos parâmetros eram iguais aos anteriores, dentro das margens de erro. O próximo passo deste estudo liderado pelo Grupo de Participação Brasileira (BPG, na sigla em inglês) no SDSS-III consiste na aplicação do método à amostra completa do MARVELS, gerando parâmetros estelares para aproximadamente 3.300 estrelas, muitas das quais nunca foram caracterizadas antes. Estes resultados serão fundamentais para a comparação das propriedades das estrelas com e sem planetas ou anãs marrons detectados ao seu redor, para um melhor entendimento dos processos envolvidos na formação destes sistemas e para o estudo da evolução da Via Láctea na vizinhança solar.

Fonte: Site do LIneA - http://www.linea.gov.br/