doi.org/10.3847/1538-4357/ad1105
Credibilidade: 989
#James Webb
“Ao olhar tão profundamente e ver tão claramente, conseguimos, efetivamente, voltar no tempo.”
“Há muito tempo, numa galáxia não tão distante…”
Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb (James Webb) para mapear a história das estrelas em uma galáxia anã de baixa massa que se assemelha às galáxias que preencheram o universo primitivo. A investigação poderá ajudar a compreender melhor como as taxas de formação estelar mudaram ao longo dos últimos 13 bilhões de anos, desde o início dos tempos.
A equipe, liderada pela astrônoma da Rutgers University-New Brunswick, Kristen McQuinn, ampliou a galáxia Wolf – Lundmark – Melotte (WLM) com o James Webb para obter a imagem mais precisa até agora deste reino isolado no cosmos.
Vizinho da Via Láctea, o WLM reside no limite do grupo local da nossa galáxia, a cerca de 3 milhões de anos-luz de distância. Está formando estrelas ativamente e também hospeda estrelas antigas que se acredita terem se formado há cerca de 13 bilhões de anos, apenas cerca de 800 milhões de anos após o Big Bang ter acontecido.
Como se pensa que galáxias de baixa massa como esta dominaram o universo primitivo, elas constituem um excelente substituto para investigadores como McQuinn que pretendem estudar as taxas de formação estelar inicial.
“Ao olhar tão profundamente e ver com tanta clareza, conseguimos, efetivamente, voltar no tempo”, disse McQuinn. “Basicamente, você está fazendo uma espécie de escavação arqueológica para encontrar estrelas de massa muito baixa que se formaram no início da história do universo.”
O poder de observação do James Webb finalmente permitiu aos astrônomos ampliar estas galáxias tênues como nunca antes.
Estudar pequenas galáxias traz grandes recompensas científicas
Galáxias de baixa massa como WLM são fracas e espalhadas por todo o céu, compreendendo a maioria das galáxias do grupo local da Via Láctea. No entanto, o WLM tem uma posição privilegiada no grupo local em forma de haltere, porque a existência no limite deste agrupamento manteve-o isolado e impediu que a influência gravitacional de outras galáxias devastasse a sua população estelar.
Isto, mais o fato de ser um sistema dinâmico e complexo, repleto de gás e poeira, torna o WLM um alvo fascinante para os astrônomos.
Para determinar a história de formação estelar do WLM e a taxa à qual as estrelas nasceram em diferentes épocas, o James Webb ampliou manchas do céu correspondentes ao WLM e contendo centenas de milhares de estrelas individuais. A equipe então mediu as cores e o brilho dessas estrelas para determinar suas idades.
“Podemos usar o que sabemos sobre a evolução estelar e o que essas cores e brilhos indicam para envelhecer basicamente as estrelas da galáxia”, disse McQuinn.
Ela e seus colegas recorreram ao cluster de computação de alto desempenho Amarel, gerenciado pelo Rutgers Office of Advanced Research Computing, para possuir os dados do James Webb. Isto permitiu-lhes contar as estrelas de diferentes idades e, assim, traçar a taxa de natalidade das estrelas ao longo da história do universo.
“O que você acaba tendo é uma noção de quão antiga é essa estrutura que você está olhando”, disse McQuinn.
O fluxo e refluxo do nascimento das estrelas
Os investigadores observaram que a produção de estrelas diminuiu e diminuiu de acordo com os dados, com o WLM a produzir o maior número de estrelas durante um período de 3 bilhões de anos, que começou entre 2 bilhões e 4 bilhões de anos após o Big Bang.
Esta formação estelar foi interrompida antes de recomeçar; McQuinn atribui esta pausa às condições específicas do universo primitivo.
“O universo naquela época era muito quente. Achamos que a temperatura do universo acabou aquecendo o gás nesta galáxia e desligou a formação de estrelas por um tempo”, disse ela. “O período de arrefecimento durou alguns milhares de milhões de anos e depois a formação estelar prosseguiu novamente.”
A nova investigação demonstra eficazmente a gama de utilizações que os astrônomos têm para o James Webb, que foi lançado no dia de Natal de 2021 e começou a enviar dados no verão de 2022.
Além disso, McQuinn acredita que o grande esforço computacional do cluster de computação de alto desempenho Amarel, na calibração e processamento de dados James Webb para chegar a esses resultados, demonstra vários procedimentos de processamento que poderiam beneficiar a comunidade científica em geral.
A pesquisa da equipe é publicada no Astrophysical Journal.
Publicado em 04/03/2024 21h50
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