Telescópio Espacial James Webb examina galáxia anã solitária com resultados brilhantes

Uma imagem da galáxia anã Wolf-Lundmark-Melotte capturada pela câmera de infravermelho próximo do Telescópio Espacial James Webb. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, Kristen McQuinn (Rutgers University)/Alyssa Pagan (STScI) e Zolt Levay (STScI))

A 3 milhões de anos-luz da Terra, a galáxia anã isolada Wolf-Lundmark-Melotte permaneceu inalterada por interações com outras galáxias.

O telescópio espacial mais poderoso atualmente em operação ampliou uma galáxia anã solitária em nossa vizinhança galáctica, visualizando-a com detalhes impressionantes.

A cerca de 3 milhões de anos-luz da Terra, a galáxia anã, chamada Wolf-Lundmark-Melotte (WLM) por três astrônomos que participaram de sua descoberta, está perto o suficiente para que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) possa distinguir estrelas individuais enquanto ainda está sendo capaz de estudar um grande número de estrelas simultaneamente. A galáxia anã, na constelação de Cetus, é um dos membros mais remotos do grupo de galáxias local que contém nossa galáxia. Sua natureza isolada e a falta de interações com outras galáxias, incluindo a Via Láctea, tornam a WLM útil no estudo de como as estrelas evoluem em galáxias menores.

“Achamos que a WLM não interagiu com outros sistemas, o que o torna muito bom para testar nossas teorias de formação e evolução de galáxias”, disse Kristen McQuinn, astrônoma da Rutgers University em Nova Jersey e cientista líder do projeto de pesquisa, em um declaração do Space Telescope Science Institute em Maryland, que opera o observatório. “Muitas das outras galáxias próximas estão entrelaçadas e emaranhadas com a Via Láctea, o que as torna mais difíceis de estudar.”



McQuinn apontou uma segunda razão pela qual a WLM é um alvo intrigante: seu gás é muito semelhante ao das galáxias no início do universo, sem nenhum elemento mais pesado que hidrogênio e hélio.

Mas enquanto o gás dessas primeiras galáxias nunca continha elementos mais pesados, o gás na WLM perdeu sua parcela desses elementos para um fenômeno chamado ventos galácticos. Esses ventos provêm de supernovas, ou estrelas explosivas, porque a WLM tem tão pouca massa, esses ventos podem empurrar material para fora da galáxia anã.

Na imagem JWST da WLM, McQuinn descreveu a visão de uma série de estrelas individuais em diferentes pontos de sua evolução com uma variedade de cores, tamanhos, temperaturas e idades. A imagem também mostra nuvens de gás molecular e poeira, chamadas nebulosas, que contêm a matéria-prima para a formação de estrelas dentro da WLM. Em galáxias de fundo, o JWST pode detectar características fascinantes como caudas de maré massivas, que são estruturas feitas de estrelas, poeira e gás criadas por interações gravitacionais entre galáxias.

O principal objetivo do JWST ao estudar a WLM é reconstruir a história do nascimento de estrelas da galáxia anã. “As estrelas de baixa massa podem viver bilhões de anos, o que significa que algumas das estrelas que vemos hoje na WLM se formaram no início do universo”, disse McQuinn. “Ao determinar as propriedades dessas estrelas de baixa massa (como suas idades), podemos obter informações sobre o que estava acontecendo no passado muito distante.”

Duas vistas da galáxia anã Wolf-Lundmark-Melotte: à direita, como visto pelo agora aposentado Telescópio Espacial Spitzer da NASA e à direita a observação incrivelmente detalhada da mesma galáxia feita pelo novo Telescópio Espacial James Webb. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, Kristen McQuinn (Rutgers University)/Alyssa Pagan (STScI) e Zolt Levay (STScI))

O trabalho complementa o estudo de galáxias no universo primitivo que o JWST já está facilitando, e também permite que os operadores do telescópio verifiquem a calibração do instrumento NIRCam que capturou a imagem cintilante. Isso é possível porque tanto o Telescópio Espacial Hubble quanto o Telescópio Espacial Spitzer, agora aposentado, já estudaram a galáxia anã antes, e os cientistas podem comparar as imagens.

“Estamos usando a WLM como uma espécie de padrão de comparação para nos ajudar a entender as observações do JWST”, disse McQuinn. “Queremos ter certeza de que estamos medindo o brilho das estrelas com muita precisão e precisão. Também queremos ter certeza de que entendemos nossos modelos de evolução estelar no infravermelho próximo.”

A equipe de McQuinn está atualmente desenvolvendo uma ferramenta de software que todos poderão usar para medir o brilho de todas as estrelas resolvidas individualmente nas imagens do NIRCam, disse ela.

“Esta é uma ferramenta fundamental para astrônomos de todo o mundo”, disse ela. “Se você quiser fazer qualquer coisa com estrelas resolvidas que estão aglomeradas no céu, você precisa de uma ferramenta como esta.”

A pesquisa da WLM da equipe está aguardando revisão por pares.


Publicado em 13/11/2022 06h53

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