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Pela primeira vez, astrônomos testemunham nascer de um novo sistema solar

Pesquisadores internacionais identificaram, pela primeira vez, o momento em que os planetas começaram a se formar em torno de uma estrela além do Sol. Usando o telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro, e o telescópio espacial James Webb, eles observaram a criação das primeiras partículas de material formador de planetas — minerais quentes começando a se solidificar. Esta descoberta marca a primeira vez que um sistema planetário foi identificado em um estágio tão inicial de sua formação e abre uma janela para o passado do nosso próprio Sistema Solar.

“Pela primeira vez, identificamos o primeiro momento em que a formação de planetas é iniciada em torno de uma estrela diferente do nosso Sol”, diz Melissa McClure, professora da Universidade de Leiden, na Holanda, e principal autora do novo estudo, publicado na revista Nature.

A coautora Merel van ‘t Hoff, professora da Universidade Purdue, Estados Unidos, compara suas descobertas a ‘uma imagem do Sistema Solar bebê’, dizendo que “estamos vendo um sistema que se parece com o que nosso Sistema Solar parecia quando estava apenas começando a se formar”.

Este sistema planetário recém-nascido está emergindo em torno de HOPS-315, uma ‘proto’ ou estrela-bebê que fica a cerca de 1,3 mil anos-luz de distância de nós e é um análogo do Sol nascente. Ao redor dessas estrelas bebês, os astrônomos frequentemente observam discos de gás e poeira conhecidos como ‘discos protoplanetários’, que são os locais de nascimento de novos planetas. Embora os astrônomos já tenham observado discos jovens que contêm planetas recém-nascidos, massivos e semelhantes a Júpiter, McClure afirma: “sempre soubemos que as primeiras partes sólidas dos planetas, ou ‘planetesimais’, devem se formar em estágios mais remotos, em estágios iniciais”.

Em nosso Sistema Solar, o primeiro material sólido a se condensar próximo à localização atual da Terra ao redor do Sol é encontrado preso dentro de meteoritos antigos. Astrônomos datam essas rochas primordiais para determinar quando o relógio começou a contar a história da formação do nosso Sistema Solar. Esses meteoritos são repletos de minerais cristalinos que contêm monóxido de silício (SiO) e podem se condensar nas temperaturas extremamente altas presentes em discos planetários jovens. Com o tempo, esses sólidos recém-condensados se unem, semeando as sementes para a formação de planetas à medida que ganham tamanho e massa. Os primeiros planetesimais com quilômetros de extensão no Sistema Solar, que cresceram e se tornaram planetas como a Terra ou o núcleo de Júpiter, formaram-se logo após a condensação desses minerais cristalinos.

Com a nova descoberta, os astrônomos encontraram evidências de que esses minerais quentes começam a se condensar no disco ao redor de HOPS-315. Seus resultados mostram que o SiO está presente ao redor da estrela bebê em seu estado gasoso, bem como dentro desses minerais cristalinos, sugerindo que ele está apenas começando a se solidificar. “Esse processo nunca foi observado antes em um disco protoplanetário — ou em qualquer lugar fora do nosso Sistema Solar”, afirma o coautor Edwin Bergin, professor da Universidade de Michigan, Estados Unidos.

The ALMA-CRISTAL survey - gas, dust, and stars in star-forming galaxies when the Universe was ~1 Gyr old -> Survey overview and case studies: arxiv.org/abs/2505.06340 and more papers via sites.google.com/view/alma-cri -> #ALMA Reveals Stunning Details of Infant #Galaxies in the Early Universe: public.nrao.edu/news/alma-reve - groundbreaking survey provides unprecedented views of galaxy formation when the #Universe was just a toddler.

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arXiv.orgThe ALMA-CRISTAL survey: Gas, dust, and stars in star-forming galaxies when the Universe was ~1 Gyr old I. Survey overview and case studiesWe present the ALMA-CRISTAL survey, an ALMA Cycle 8 Large Program designed to investigate the physical properties of star-forming galaxies at $4 \lesssim z \lesssim 6$ through spatially resolved, multi-wavelength observations. This survey targets 19 star-forming main-sequence galaxies selected from the ALPINE survey, using ALMA Band 7 observations to study [CII] 158 $μ$m line emission and dust continuum, complemented by JWST/NIRCam and HST imaging to map stellar and UV emission. The CRISTAL sample expanded to 39 after including newly detected galaxies in the CRISTAL fields, archival data, and pilot study targets. The resulting dataset provides a detailed view of gas, dust, and stellar structures on kiloparsec scales at the end of the era of reionization. The survey reveals diverse morphologies and kinematics, including rotating disks, merging systems, [CII] emission tails from potential interactions, and clumpy star formation. Notably, the [CII] emission in many cases extends beyond the stellar light seen in HST and JWST imaging. Scientific highlights include CRISTAL-10, exhibiting an extreme [CII] deficit similar to Arp 220; and CRISTAL-13, where feedback from young star-forming clumps likely causes an offset between the stellar clumps and the peaks of [CII] emission. CRISTAL galaxies exhibit global [CII]/FIR ratios that decrease with increasing FIR luminosity, similar to trends seen in local galaxies but shifted to higher luminosities, likely due to their higher molecular gas content. CRISTAL galaxies also span a previously unexplored range of global FIR surface brightness at high-redshift, showing that high-redshift galaxies can have elevated [CII]/FIR ratios. These elevated ratios are likely influenced by factors such as lower metallicity gas, the presence of significant extraplanar gas, and contributions from shock-excited gas.

This is my second migration on Mastodon, so I think an Introduction might be in order. I'm moving in to this account (that had lived independently, to test some of Mathstodon features) after astrodon.social is being sunset. Hope that Astrodon as a concept still lives!

I currently work in Systems Engineering for radio telescopes (in particular, the ALMA radio interferometer). I’ve also worked in software development and management for the SKAO observatory, and for the archive department at ESO. Of course, I'm also very interested in math (specially that having to do with system theory), so I'll try to get a bit stronger there.

Glad to see you all around!

#ALMA 2D #SuperResolution imaging survey of Ophiuchus Class I/flat spectrum/II #disks - discovery of new disk substructures: academic.oup.com/pasj/article/ -> New Super-resolution Imaging Reveals the First Step of Planet Formation after Star Birth / New Insights into Planet Formation from Public Data with New Imaging Technique: alma-telescope.jp/en/news/pres / nao.ac.jp/en/news/science/2025

The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO) - Program Overview and Summary of First Results & many more papers: arxiv.org/abs/2506.10719 & agepro.das.uchile.cl/publicati -> #ALMA Reveals Lives of Planet-Forming #Disks: public.nrao.edu/news/alma-plan & news.wisc.edu/measuring-gases- & almaobservatory.org/en/press-r - observations of 30 disks change our understanding of the evolution of gas in the birthplace of #exoplanets.

arXiv.orgThe ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO): I. Program Overview and Summary of First ResultsWe present the ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO), a Large Program of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). AGE-PRO aims to systematically trace the evolution of gas disk mass and size throughout the lifetime of protoplanetary disks. It uses a carefully selected sample of 30 disks around M3-K6 stars in three nearby star-forming regions: Ophiuchus (0.5-1 Myr), Lupus (1-3 Myr), and Upper Sco (2-6 Myr). Assuming the three regions had similar initial conditions and evolutionary paths, we find the median gas disk mass appears to decrease with age. Ophiuchus disks have the highest median gas mass (6 M$_{\rm Jup}$), while the Lupus and Upper Sco disks have significantly lower median masses (0.68 and 0.44 M$_{\rm Jup}$, respectively). Notably, the gas and dust disk masses appear to evolve on different timescales. This is evidenced by the median gas-to-dust mass ratio, which decreases from 122 in the youngest disks ($<$1 Myr) to 46 in Lupus disks, and then increases to 120 in the Upper Sco disks. The median gas disk sizes range between 74-110 au, suggesting that typical gas disks are much smaller than those of well-studied, massive disks. Population synthesis models suggest that magneto-hydrodynamic wind-driven accretion can reproduce median disk properties across all three regions, when assuming compact disks with a declining magnetic field over time. In contrast, turbulent-driven models overestimate gas masses of $>$1 Myr disks by an order of magnitude. Here we discuss the program's motivation, survey design, sample selection, observation and data calibration processes, and highlight the initial results.