A NASA conversou com Kristen McQuinn, da Rutgers University, uma das principais cientistas do programa Webb Early Release Science (ERS) 1334, focado em populações estelares resolvidas. Estes são grandes grupos de estrelas – incluindo estrelas dentro da galáxia anã Wolf-Lundmark-Melotte (WLM) – que estão perto o suficiente para Webb diferenciar entre estrelas individuais, mas longe o suficiente para Webb capturar um grande número de estrelas ao mesmo tempo.
Então, conte-nos um pouco sobre esta galáxia, WLM. O que há de interessante nisso?
WLM é uma galáxia anã em nossa vizinhança galáctica. Está bem perto da Via Láctea (apenas cerca de 3 milhões de anos-luz da Terra), mas também é relativamente isolado. Achamos que o WLM não interagiu com outros sistemas, o que o torna muito bom para testar nossas teorias de formação e evolução de galáxias. Muitas das outras galáxias próximas estão entrelaçadas e emaranhadas com a Via Láctea, o que as torna mais difíceis de estudar.
Outra coisa interessante e importante sobre o WLM é que seu gás é semelhante ao gás que compunha as galáxias no início do universo. É bastante não enriquecido, quimicamente falando. (Ou seja, é pobre em elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio.)
Isso ocorre porque a galáxia perdeu muitos desses elementos por meio de algo que chamamos de ventos galácticos. Embora o WLM tenha formado estrelas recentemente – ao longo do tempo cósmico, na verdade – e essas estrelas tenham sintetizado novos elementos, parte do material é expelido da galáxia quando as estrelas massivas explodem. As supernovas podem ser poderosas e energéticas o suficiente para empurrar o material para fora de galáxias pequenas e de baixa massa como a WLM.
Isso torna o WLM superinteressante, pois você pode usá-lo para estudar como as estrelas se formam e evoluem em pequenas galáxias como as do universo antigo.
Você organizou para mostrar esta imagem em um planetário. Como você se sentiu ao ver a imagem projetada na cúpula?
Foi apenas inspirador. Foi realmente incrível. Nunca mais olharei para essas imagens da mesma forma. Vendo isso na cúpula, foi como olhar para o nosso próprio céu noturno – na Via Láctea – de um local escuro. Eu poderia imaginar que estávamos em um planeta na galáxia WLM e olhando para o céu noturno.
Podemos ver uma miríade de estrelas individuais de diferentes cores, tamanhos, temperaturas, idades e estágios de evolução; nuvens interessantes de gás nebular dentro da galáxia; estrelas em primeiro plano com picos de difração de Webb; e galáxias de fundo com características nítidas, como caudas de maré. É realmente uma imagem linda.
E, claro, a visão é muito mais profunda e melhor do que nossos olhos poderiam ver. Mesmo se você estivesse olhando de um planeta no meio desta galáxia, e mesmo se pudesse ver a luz infravermelha, você precisaria de olhos biônicos para poder ver o que o Telescópio Espacial Webb vê.
O que você está tentando descobrir estudando o WLM?
O foco principal da ciência é reconstruir a história da formação estelar desta galáxia. Estrelas de baixa massa podem viver bilhões de anos, o que significa que algumas das estrelas que vemos no WLM hoje se formaram no início do universo. Ao determinar as propriedades dessas estrelas de baixa massa (como suas idades), podemos obter informações sobre o que estava acontecendo em um passado muito distante. É muito complementar ao que aprendemos sobre a formação inicial de galáxias observando sistemas de alto desvio para o vermelho, onde vemos as galáxias como elas existiam quando se formaram.
Os programas Early Release Science foram projetados para destacar as capacidades do Webb e ajudar os astrônomos a se preparar para futuras observações. Como você está apoiando outros astrônomos com este trabalho?
De algumas maneiras. Estamos verificando a calibração do próprio instrumento NIRCam. Estamos verificando nossos modelos de evolução estelar. E estamos desenvolvendo um software para medir o brilho das estrelas.
Já estudamos exatamente esse mesmo campo com muito cuidado com o Hubble. Agora estamos olhando para a luz infravermelha próxima com o Webb e estamos usando o WLM como uma espécie de padrão de comparação (como você usaria em um laboratório) para nos ajudar a garantir que entendemos as observações do Webb. Queremos ter certeza de que estamos medindo o brilho das estrelas com muita precisão. Também queremos ter certeza de que entendemos nossos modelos de evolução estelar no infravermelho próximo.
Nossa equipe também está encarregada de desenvolver uma ferramenta de software público para medir o brilho de todas as estrelas resolvidas nas imagens NIRCam. Esta é uma ferramenta não proprietária que todos poderão usar. Estamos desenvolvendo e testando o software e otimizando os parâmetros usados para as medições. Esta é uma ferramenta fundamental para astrônomos de todo o mundo. Se você quiser fazer qualquer coisa com estrelas resolvidas que estão amontoadas no céu, você precisa de uma ferramenta como esta.
Kristen McQuinn é professora assistente no Departamento de Física e Astronomia da Rutgers University e co-investigadora do programa Discretionary Early Release Science 1334 do Diretor.
Publicado em 25/03/2023 19h34
Artigo original: