As estrelas, a poeira e o gás que giram em torno dos buracos negros podem revelar a origem de algumas das estruturas mais complexas do nosso universo.
Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb divulgaram novas imagens de 19 galáxias espirais próximas vistas em uma combinação de luz infravermelha próxima e média. As galáxias espirais são alguns dos corpos mais inspiradores do universo. Seus braços amarelos e ondulados estão repletos de estrelas dispostas em um padrão de redemoinho com cores e luz vibrantes. De acordo com a Agência Espacial Europeia (ESA), as galáxias espirais visualmente mais espectaculares são consideradas “de frente”, o que significa que os seus braços espirais e protuberância são claramente visíveis.
Estas novas imagens combinam anos de dados recolhidos por vários telescópios diferentes para pintar uma imagem mais completa destas galáxias espirais rodopiantes e como se formam.
“Sinto que nossa equipe vive em um estado constante de opressão – de uma forma positiva – pela quantidade de detalhes nessas imagens”, disse Thomas Williams, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Oxford, no Reino Unido, em um comunicado.
Traçando braços espirais
A câmera infravermelha próxima (NIR-Cam) do James Webb capturou milhões de estrelas que aparecem em tons de azul nas novas imagens. Algumas das estrelas parecem agrupadas em aglomerados, enquanto outras estão espalhadas ao longo dos braços espirais.
Os dados do Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do telescópio mostram onde existe poeira espacial brilhante ao redor e entre as estrelas. Também mostra algumas estrelas que não estão totalmente formadas. Estas estrelas ainda estão envoltas em poeira e gás que alimentam o seu crescimento.
“É aqui que podemos encontrar as estrelas mais novas e massivas das galáxias”, disse Erik Rosolowsky, físico da Universidade de Alberta, no Canadá, num comunicado.
As imagens do James Webb também mostram grandes conchas esféricas no gás e na poeira. Segundo a equipe, esses buracos foram potencialmente criados por uma ou mais estrelas que explodiram. A explosão então abriu buracos gigantes no material interestelar.
Os braços espirais também revelam as extensas regiões de gás que aparecem em vermelho e laranja nas novas imagens.
“Essas estruturas tendem a seguir o mesmo padrão em certas partes das galáxias”, acrescentou Rosolowsky. “Pensamos nelas como ondas, e o seu espaçamento diz-nos muito sobre como uma galáxia distribui o seu gás e poeira.”
Mais pesquisas sobre essas estruturas poderiam fornecer informações importantes sobre como as galáxias em nosso universo constroem, mantêm e interrompem a formação de estrelas.
Centro da galáxia
As galáxias espirais provavelmente crescem de dentro para fora. As estrelas começarão a se formar no centro da galáxia antes de se espalharem ao longo dos braços e se afastarem em espiral do centro. A localização das estrelas também pode fornecer pistas sobre suas idades. As estrelas mais jovens são provavelmente as que estão mais distantes do núcleo da galáxia. Acredita-se que as áreas mais próximas do núcleo que parecem iluminadas por um holofote azul sejam as estrelas mais velhas.
Os núcleos da galáxia em pontas rosa e vermelhas podem ser um sinal de um buraco negro gigante e não adormecido.
“Esse é um sinal claro de que pode haver um buraco negro supermassivo ativo”, disse Eva Schinnerer, cientista do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, em comunicado. “Ou os aglomerados de estrelas em direção ao centro são tão brilhantes que saturaram aquela área da imagem.”
Afundando PHANGS no espaço
As imagens fazem parte de um projeto de longa data chamado PHANGS – Física em Alta Resolução Angular em Galáxias Próximas. É apoiado por mais de 150 astrônomos em todo o mundo. Antes do James Webb criar as imagens, o PHANGS já estava analisando grandes quantidades de dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA, do Multi-Unit Spectroscopic Explorer do Very Large Telescope e do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.
Estas observações anteriores foram feitas em luz ultravioleta, visível e de rádio. As novas contribuições do James Webb no infravermelho próximo e médio forneceram várias evidências para o estudo de galáxias espirais.
“As novas imagens do James Webb são extraordinárias”, disse Janice Lee, cientista de projetos para iniciativas estratégicas no Space Telescope Science Institute em Maryland, em um comunicado. “Eles são alucinantes mesmo para pesquisadores que estudam essas mesmas galáxias há décadas. Bolhas e filamentos são resolvidos nas menores escalas já observadas e contam uma história sobre o ciclo de formação estelar.”
Além destas novas imagens, a equipe PHANGS também lançou o maior catálogo até à data de cerca de 100.000 enxames estelares, o que pode ajudar os astrônomos a aprender mais sobre as suas vidas estelares.
“As estrelas podem viver bilhões ou trilhões de anos”, disse o astrônomo da Universidade Estadual de Ohio, Adam Leroy, em um comunicado. “Ao catalogar com precisão todos os tipos de estrelas, podemos construir uma visão holística e mais confiável dos seus ciclos de vida.”
Publicado em 03/02/2024 11h40
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