Uma equipe de pesquisadores conseguiu ver o interior de galáxias espirais distantes pela primeira vez para estudar como elas se formaram e como mudaram com o tempo, graças às poderosas capacidades do Telescópio Espacial James Webb.
“Estamos estudando 19 de nossos análogos mais próximos de nossa própria galáxia. Em nossa própria galáxia, não podemos fazer muitas dessas descobertas porque estamos presos dentro dela”, diz Erik Rosolowsky, professor do Departamento de Física e co -autor em um artigo recente analisando dados do telescópio James Webb.
Ao contrário das ferramentas de observação anteriores, o instrumento de infravermelho médio do telescópio pode penetrar nas nuvens de poeira e gás para fornecer informações críticas sobre como as estrelas estão se formando nessas galáxias e, consequentemente, como elas estão evoluindo.
“Esta é a luz que tem comprimento de onda mais longo e representa objetos mais frios do que a luz que vemos com nossos olhos”, diz Rosolowsky.
“A luz infravermelha é realmente a chave para rastrear o universo frio e distante.”
Até agora, o telescópio capturou dados de 15 das 19 galáxias. Rosolowsky e Hamid Hassani, Ph.D. O aluno e principal autor do artigo examinou a luz infravermelha emitida pelos grãos de poeira em diferentes comprimentos de onda para ajudar a categorizar o que estavam vendo, como se uma imagem mostrasse estrelas regulares, complexos massivos de formação de estrelas ou galáxias de fundo.
“A 21 micrômetros [o comprimento de onda infravermelho usado para as imagens coletadas], se você olhar para uma galáxia, verá todos aqueles grãos de poeira aquecidos com a luz das estrelas”, explica Hassani.
A partir das imagens coletadas, eles conseguiram determinar a idade das estrelas. Eles descobriram que estavam observando estrelas jovens que “entraram em erupção praticamente instantaneamente, muito mais rápido do que muitos modelos haviam previsto”, diz Rosolowsky.
“A idade dessas populações [estelares] é muito jovem. Eles estão apenas começando a produzir novas estrelas e são realmente ativos na formação de estrelas”, diz Hassani.
Os pesquisadores também descobriram uma estreita relação entre a massa das estrelas em uma região e o quão brilhantes elas eram. “Acontece que esta foi uma maneira brilhante de encontrar estrelas de grande massa,” diz Rosolowsky.
Rosolowsky chama as estrelas de grande massa de “estrelas do rock” porque “elas vivem rápido, morrem jovens e realmente moldam a galáxia ao seu redor”. Quando eles estão se formando, ele explica, eles liberam grandes quantidades de vento solar e bolhas de gás, que interrompem a formação de estrelas naquela área específica, ao mesmo tempo em que agitam a galáxia e iniciam a formação de estrelas em outras áreas.
“Descobrimos que isso é realmente essencial para a vida a longo prazo de uma galáxia, esse tipo de espuma borbulhante, porque evita que a galáxia gaste seu combustível muito rapidamente”, diz Rosolowsky.
É um processo complexo, com cada nova formação estelar desempenhando um papel maior na forma como a galáxia muda ao longo do tempo, acrescenta Hassani.
“Se você tem uma estrela se formando, essa galáxia ainda está ativa. Você tem muita poeira e gás e todas essas emissões da galáxia que desencadeiam a próxima geração da próxima formação massiva de estrelas e apenas mantêm a galáxia viva.”
Quanto mais imagens os cientistas tiverem que documentar esses processos, melhor eles serão capazes de inferir o que está acontecendo em galáxias distantes que têm semelhanças com a nossa. Em vez de olhar para apenas uma galáxia em profundidade, Rosolowsky e Hassani querem criar o que Rosolowsky chama de “atlas galáctico”, capturando imagens usando o maior número possível de métodos.
“Através da coleta de todos esses dados, ao criar este grande atlas, poderíamos separar o que há de especial em uma galáxia versus os temas unificadores que moldam as galáxias como um todo”, diz Rosolowsky.
Publicado em 18/03/2023 19h23
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