570: ASTRÓNOMOS DIVULGAM LEVANTAMENTO ULTRAVIOLETA MAIS COMPLETO DE GALÁXIAS PRÓXIMAS

Estas seis imagens representam a variedade de regiões de formação estelar em galáxias próximas. As galáxias fazem parte do levantamento LEGUS do Telescópio Espacial Hubble, o mais compreensivo e detalhado alguma vez feito para galáxias com formação estelar no Universo próximo. As seis imagens consistem de duas anãs (UGC 340 e UGCA 281) e quatro grandes galáxias espirais (NGC 3368, NGC 3627, NGC 6744 e NGC 4258). As imagens são uma combinação de imagens visíveis e ultravioletas pelo WFC3 e ACS do Hubble.
Crédito: NASA/ESA/equipa LEGUS

Capitalizando a nitidez incomparável e o alcance espectral do Telescópio Espacial Hubble da NASA, uma equipa internacional de astrónomos lançou o mais abrangente levantamento ultravioleta de alta resolução de galáxias próximas com formação estelar.

Os investigadores combinaram novas observações do Hubble com imagens arquivadas de 50 galáxias espirais e anãs com formação estelar no Universo local, fornecendo um recurso amplo e extenso para entender as complexidades da formação estelar e da evolução das galáxias. O projecto, chamado LEGUS (Legacy ExtraGalactic UV Survey), reuniu catálogos estelares para cada das galáxias LEGUS e catálogos de enxames para 30 das galáxias, bem como imagens das próprias galáxias. Os dados fornecem informações detalhadas sobre estrelas jovens e massivas e aglomerados estelares, e sobre como o seu ambiente afecta o seu desenvolvimento.

“Nunca houve um catálogo de estrelas e de enxames estelares que incluísse observações no ultravioleta,” explicou Daniela Calzetti, líder do LEGUS e da Universidade de Massachusetts em Amherst, EUA. “A luz ultravioleta é um importante marcador das populações estelares mais jovens e quentes, que os astrónomos precisam para obter as idades das estrelas e uma história estelar completa. A sinergia dos dois catálogos combinados fornece um potencial sem precedentes para entender a formação das estrelas.

A formação estelar é ainda uma questão intrigante da astronomia. “Grande parte da luz que recebemos do Universo vem das estrelas, ainda assim não compreendemos muitos aspectos da sua formação,” diz Elena Sabbi, membro da equipa LEGUS e do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. “Isto é fundamental para a nossa existência – sabemos que a vida não estaria aqui se não tivéssemos uma estrela por perto.”

A equipa de investigação seleccionou cuidadosamente os alvos LEGUS entre 500 galáxias, compiladas em levantamentos terrestres, localizadas entre 11 e 58 milhões de anos-luz da Terra. Os membros da equipa escolheram as galáxias com base na sua massa, taxa de formação estelar e abundância de elementos mais pesados do que o hidrogénio e hélio. O catálogo de objectos ultravioleta recolhidos pela nave GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA também ajudou a estabelecer o caminho para o estudo do Hubble.

A equipa usou os instrumentos WFC3 (Wide Field Camera 3) e ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble durante um período de um ano para capturar imagens visíveis e ultravioletas das galáxias e das suas estrelas e enxames mais jovens e massivos. Os cientistas também adicionaram imagens ópticas de arquivo para fornecer uma imagem completa.

Os catálogos de enxames estelares contêm cerca de 8000 jovens aglomerados cujas idades variam entre 1 milhão e 500 milhões de anos. Estes agrupamentos estelares são 10 vezes mais massivos do que os maiores enxames vistos na nossa Via Láctea.

Os catálogos estelares compreendem cerca de 49 milhões de estrelas com pelo menos cinco vezes a massa do nosso Sol. As estrelas nas imagens visíveis têm entre 1 milhão e vários milhares de milhões de anos; as estrelas mais jovens, aquelas entre 1 milhão e 100 milhões de anos, brilham fortemente no ultravioleta.

Os investigadores explicaram que os dados do Hubble proporcionam todas as informações para analisar estas galáxias. “Também estamos a fornecer modelos de computador para ajudar os astrónomos a interpretar os dados nos catálogos estelares e de enxames,” realça Sabbi. “Os cientistas, por exemplo, podem investigar como a formação estelar ocorreu numa galáxia específica ou num conjunto de galáxias. Podem então correlacionar as propriedades das galáxias com a sua formação estelar. E depois derivar a história da formação estelar das galáxias. As imagens ultravioleta também podem ajudar os astrónomos a identificar as estrelas progenitoras de super-novas encontradas nos dados.”

Uma das principais questões que o levantamento pode ajudar os astrónomos a responder é a ligação entre a formação das estrelas e as grandes estruturas, como os braços espirais, que constituem uma galáxia.

“Quando olhamos para uma galáxia espiral, geralmente não vemos apenas uma distribuição aleatória de estrelas,” comenta Calzetti. “É uma estrutura muito organizada, seja ela braços espirais ou anéis, e isso é particularmente verdade para as populações estelares mais jovens. Por outro lado, existem várias teorias concorrentes para ligar as estrelas individuais em aglomerados estelares individuais a essas estruturas ordenadas.

“Ao observarmos as galáxias em grande detalhe – os enxames estelares – enquanto também mostramos a ligação com as estruturas maiores, estamos a tentar identificar os parâmetros físicos subjacentes à ordenação das populações estelares dentro das galáxias. A obtenção desta ligação final entre o gás e a formação estelar é a chave para compreender a evolução das galáxias.”

Linda Smith, membro da equipa, da ESA e do STScI, acrescenta: “Estamos a estudar os efeitos do ambiente, particularmente com enxames estelares, e como a sua sobrevivência está ligada ao ambiente em seu redor.”

O levantamento LEGUS vai também ajudar os astrónomos a interpretar as visões das galáxias no Universo distante, onde o brilho ultravioleta das estrelas jovens é esticado para comprimentos de onda infravermelhos devido à expansão do espaço. “Os dados nos catálogos de estrelas e de enxames destas galáxias próximas ajudarão a abrir caminho para o que vamos ver com o próximo observatório infravermelho da NASA, o Telescópio Espacial James Webb, desenvolvido em parceria com a ESA e com a CSA (Canadian Space Agency),” salienta Sabbi.

As observações do Webb serão complementares às do LEGUS. O observatório espacial penetrará em casulos estelares empoeirados para revelar o brilho infravermelho de estrelas infantis, que não podem ser vistas no visível e no ultravioleta. “O Webb será capaz de ver como a formação estelar se propaga ao longo de uma galáxia,” continua Sabbi. “Se temos informações sobre as propriedades do gás, podemos ligar os pontos e ver onde, quando e como a formação estelar acontece.”

Astronomia On-line
22 de Maio de 2018

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