“É como tirar o raio-X de um ser humano.”
O Telescópio Espacial James Webb deu uma olhada de tirar o fôlego dentro dos “Pilares da Criação”, uma espetacular formação de nuvens de poeira que ficou famosa por seu antecessor, o Telescópio Espacial Hubble.
A imagem não é apenas incrivelmente bela, mas também revela processos cósmicos nunca antes observados com tanta clareza.
Se você quiser absorver adequadamente a magia da foto do Telescópio Espacial James Webb dos Pilares da Criação, você deve baixar a imagem original do site do Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, que gerencia as operações científicas da missão. Não é um arquivo pequeno. Com cerca de 150 megabytes, pode entupir seu downlink de internet por um tempo. Em seguida, amplie as regiões mais escuras no topo dos pilares. Aumente um pouco mais o zoom, até ver pontos vermelhos aparecendo. Existem dezenas deles. Os menores são apenas manchas vermelhas simples. Outros são um pouco maiores, assemelhando-se a flores com centros amarelos cercados por seis pétalas vermelhas, e às vezes com padrões de refração semelhantes a flocos de neve do James Webb.
Uma estrela nasce …
Essas formações florais são estrelas recém-nascidas, algumas delas com apenas algumas centenas de milhares de anos, a criação dentro dos Pilares da Criação revelada pela primeira vez. Para o antecessor de Webb, o Telescópio Espacial Hubble, que observa o universo principalmente na luz visível (comprimentos de onda que o olho humano pode ver), esses pilares eram impenetráveis, ameaçando formações escuras subindo da Nebulosa da Águia, um aglomerado nebuloso de estrelas na constelação de Serpens a menos de 6.000 anos-luz da Terra. Mas Webb, com seu olhar infravermelho e detector de calor, espiou através da escuridão para revelar como a luz no universo está nascendo.
“A coisa mais interessante sobre esta imagem é que ela está realmente nos mostrando a formação de estrelas em andamento”, disse Anton Koekemoer, astrônomo pesquisador do STScI, ao Space.com.
Koekemoer juntou a imagem impressionante a partir de dados brutos obtidos pela poderosa câmera NIRCam da Webb. Imagens surpreendentes do universo são o pão com manteiga diário para Koekemoer, que trabalhou anteriormente no processamento de imagens do Telescópio Espacial Hubble. No entanto, o astrônomo admite que a textura, o nível de detalhes e a quantidade de informações científicas contidas nas fotografias de Webb o impressionam.
“Estou impressionado com o quão bem Webb pode ver a poeira e o gás que está completamente escuro com o Hubble”, disse Koekemoer. “Com o Hubble, você não vê nenhum detalhe. Mas o Webb, com sua visão infravermelha, pode penetrar diretamente nessas regiões e ver as estrelas se formando dentro desses pilares empoeirados. É extremamente emocionante.”
… da poeira escura e fria
O professor Derek Ward-Thompson compartilha o entusiasmo de Koekemoer. Astrônomo veterano e chefe da Escola de Ciências Naturais da Universidade de Central Lancashire, no Reino Unido, Ward-Thompson publicou vários artigos científicos sobre os Pilares da Criação ao longo dos anos, incluindo alguns sobre os poderosos campos magnéticos que sustentam a formação. juntos. No entanto, diz ele, seu primeiro pensamento ao ver a primeira imagem Webb de sua nuvem favorita de hidrogênio cósmico foi bastante não científico.
“Eu apenas pensei ‘Uau'”, disse Ward-Thompson ao Space.com. “Isso realmente me fez entender como o Telescópio Espacial James Webb será muito melhor que o Hubble, que só pode ver o lado de fora. Ele também fornece detalhes muito melhores, resolução muito maior.”
As imagens de Webb, disse Ward-Thompson, estão fornecendo uma janela única para as nuvens escuras e congelantes, onde embriões estelares estão sendo incubados a partir de uma poeira rica em hidrogênio. Pela primeira vez, os astrônomos podem não apenas teorizar sobre esse processo, mas também estudá-lo em dezenas de exemplos de vários tamanhos e níveis de brilho.
“Tenho certeza de que as imagens de Webb irão avançar nossa compreensão de como as estrelas se formam e, portanto, de onde veio nosso próprio sol”, Ward-Thompson.
Os pontos vermelhos visíveis nas imagens de Webb são protoestrelas, casulos de poeira e gás tão densos que estão colapsando sob o peso de sua própria gravidade. À medida que as nuvens colapsam, elas formam bolas giratórias, que eventualmente se tornarão tão densas que os átomos de hidrogênio em seus núcleos começarão a se fundir no processo de fusão nuclear, o que faz as estrelas brilharem.
As protoestrelas que Webb vê ainda não estão totalmente lá, apenas começando a brilhar na luz infravermelha à medida que se aquecem acima da frieza da nuvem circundante, que não é mais quente que menos 390 graus Fahrenheit (menos 200 graus Celsius), disse Ward-Thompson. .
“Essas estrelas jovens que vemos na imagem ainda não estão queimando hidrogênio”, disse Ward-Thompson. “Mas gradualmente, à medida que mais e mais material cai, o meio se torna cada vez mais denso e, de repente, torna-se tão denso que a queima de hidrogênio liga e, de repente, sua temperatura salta para cerca de 2 milhões de graus Celsius [35 milhões. graus F].”
Em algumas das manchas vermelhas brilhantes maiores na imagem, várias estrelas estão explodindo ao mesmo tempo. Em outros lugares, seu calor ainda não atravessou a poeira ao redor.
Os Pilares da Criação são uma das regiões mais próximas da formação estelar ativa da Terra, o que significa que, em combinação com os poderes de imagem do Webb, o local oferece a melhor oportunidade para estudar os processos de formação estelar, disse Ward-Thompson.
15.000 pixels
Cada um desses pontos vermelhos que você só pode ver quando amplia a imagem cobre uma área maior que o nosso sistema solar. A imagem inteira, com 15.000 pixels de largura, captura uma área de cerca de 8 a 9 anos-luz de diâmetro.
“Você pode resolver coisas que são do tamanho do nosso sistema solar na imagem”, disse Koekemoer. “Se houvesse planetas individuais como Júpiter, você não seria capaz de resolvê-los.”
A imagem, que Koekemoer montou a partir de dados obtidos pelo NIRCam em seis filtros diferentes, mostra os Pilares em cores diferentes do que parecem ao olho humano. O único comprimento de onda na imagem que o olho humano detectaria é o da cor vermelha, que é representada como azul na imagem.
“As cores amarelada, esverdeada e, finalmente, laranja e vermelha vão para os comprimentos de onda do infravermelho médio”, disse Koekemoer. “Os comprimentos de onda mais longos nesta imagem são seis vezes maiores do que o olho humano pode ver.”
Com cada cor, aparece um componente diferente dos processos físicos que ocorrem na nebulosa deslumbrante. Os fiapos azulados de gás e poeira que emanam como véus finos das bordas da nebulosa são nuvens de hidrogênio ionizado – elétrons de hidrogênio retirados do hidrogênio atômico mais frio que formam as nuvens densas escuras pela intensa luz ultravioleta que flui de estrelas massivas próximas.
A física por trás dos pilares
Com a capacidade do Webb de revelar a estrutura das nuvens de poeira com nuances e texturas sem precedentes, os astrônomos também poderão estudar os processos que esculpiram as nuvens imponentes ao longo de milhões de anos.
“O material de que são feitos os pilares é o que chamamos de meio interestelar, o meio entre as estrelas”, disse Ward-Thompson. “Ele se torna mais transparente à medida que você vai para comprimentos de onda [infravermelho] mais longos. As imagens do Hubble nos disseram apenas onde estava o material, mas o Webb agora nos mostra onde é mais espesso e onde é mais fino. É quase como fazer um raio-X de um ser humano .”
Os astrônomos sabem que os Pilares não são uma escultura cósmica estável, mas sim um fluxo de material em constante mudança, semelhante à superfície em constante mudança de uma praia de areia. O que molda os pilares são poderosos ventos estelares que emanam de um aglomerado de grandes estrelas, que não é visível nesta imagem, disse Ward-Thompson. Fortes campos magnéticos cósmicos mantêm as nuvens unidas, protegendo-as de serem dispersas pelos ventos estelares. Ainda assim, dentro de vários milhões de anos, os Pilares não se parecerão mais com as imagens icônicas que vemos hoje.
Para Webb, os Pilares ainda são apenas o começo, fornecendo apenas um vislumbre do que o telescópio de US$ 10 bilhões pode realizar, disse Koekemoer.
“Todo mundo na comunidade astronômica está muito animado com o que o futuro reserva para Webb”, disse Koekemoer. “Acho que haverá muito mais observações no caminho que nos mostrarão ainda mais sobre como as estrelas e as galáxias estão se formando.”
Publicado em 27/10/2022 09h59
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