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620: Webb confirma a exactidão do ritmo de expansão do Universo medido pelo Telescópio Hubble e aprofunda o mistério da Tensão de Hubble

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⚗️ CIÊNCIA // 🔭 ASTRONOMIA // TENSÃO DE HUBBLE

O ritmo de expansão do Universo, a que se dá o nome constante de Hubble, é um dos parâmetros fundamentais para compreender a evolução e o destino final do cosmos.

No entanto, observa-se uma diferença persistente, designada por “Tensão de Hubble”, entre o valor da constante medido com uma vasta gama de indicadores de distância independentes e o seu valor previsto a partir do brilho remanescente do Big Bang.

Observações combinadas do instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb e do WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble mostram a galáxia espiral NGC 5584, que se encontra a 72 milhões de anos-luz da Terra. Entre as estrelas brilhantes de NGC 5584 encontram-se estrelas pulsantes chamadas variáveis Cefeidas e super-novas do Tipo Ia, uma classe especial de estrelas em explosão. Os astrónomos utilizam as variáveis Cefeidas e as super-novas do Tipo Ia como marcadores de distância fiáveis para medir o ritmo de expansão do Universo.
Crédito: NASA, ESA, CSA e A. Riess (STSCI)

O Telescópio Espacial James Webb da NASA fornece novas capacidades para analisar e aperfeiçoar algumas das mais fortes evidências observacionais desta tensão.

Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins e do STScI (Space Telescope Science Institute), laureado com o Prémio Nobel, apresenta o seu trabalho recente e o dos seus colegas, utilizando observações do Webb para melhorar a precisão das medições locais da constante de Hubble.

“Alguma vez se esforçou por ver um sinal que estava no limite da sua visão? O que é que ele diz? O que é que significa? Mesmo com os telescópios mais potentes, os ‘sinais’ que os astrónomos querem ler são tão pequenos que também temos dificuldade em vê-los.

“O sinal que os cosmólogos querem ler é um sinal cósmico de limite de velocidade que nos diz a que velocidade o Universo se está a expandir – um número chamado constante de Hubble. O nosso sinal está escrito nas estrelas de galáxias distantes.

O brilho de certas estrelas nessas galáxias diz-nos a que distância estão e, portanto, durante quanto tempo esta luz viajou até chegar a nós, e os desvios para o vermelho das galáxias dizem-nos quanto o Universo se expandiu durante esse tempo, indicando-nos assim o ritmo de expansão.

Este diagrama ilustra o poder combinado dos telescópios espaciais Hubble e Webb da NASA na determinação de distâncias exactas a uma classe especial de estrelas variáveis que é utilizada na calibração do ritmo de expansão do Universo. Estas estrelas variáveis Cefeidas são observadas em campos estelares muito povoados. A contaminação da luz pelas estrelas circundantes pode tornar a medição do brilho de uma Cefeida menos precisa. A visão infravermelha mais nítida do Webb permite que um alvo Cefeida seja mais claramente isolado das estrelas circundantes, como se vê no lado direito do diagrama. Os dados do Webb confirmam a exactidão de 30 anos de observações de Cefeidas pelo Hubble, que foram fundamentais para estabelecer o degrau inferior da escada da distâncias cósmicas para medir o ritmo de expansão do Universo. À esquerda, NGC 5584 é vista numa imagem composta do instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb e do WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble.
Crédito: NASA, ESA, A. Riess (STScI), W. Yuan (STScI)

“Uma classe particular de estrelas, as variáveis Cefeidas, tem-nos dado as medições de distância mais precisas desde há mais de um século, porque estas estrelas são extraordinariamente brilhantes: são estrelas super-gigantes, com uma luminosidade cem mil vezes superior à do Sol.

Além disso, elas pulsam (isto é, expandem-se e contraem-se) durante um período de semanas que indica a sua luminosidade relativa.

Quanto mais longo for o período, mais brilhantes são intrinsecamente. São a ferramenta de referência para medir as distâncias de galáxias a cem milhões de anos-luz de distância ou mais, um passo crucial para determinar a constante de Hubble.

Infelizmente, as estrelas nas galáxias estão amontoadas num pequeno espaço a partir do nosso ponto de vista distante e, por isso, muitas vezes não temos a resolução necessária para as separar das suas vizinhas na linha de visão.

“Uma das principais justificações para a construção do Telescópio Espacial Hubble foi a resolução deste problema. Antes do lançamento do Hubble em 1990 e das subsequentes medições das Cefeidas, o ritmo de expansão do Universo era tão incerto que os astrónomos nem sabiam se o Universo se estava a expandir há 10 mil milhões ou há 20 mil milhões de anos.

Isto porque um ritmo de expansão mais rápido leva a uma idade mais jovem do Universo e um ritmo de expansão mais lento a uma idade mais velha do Universo. O Hubble tem uma melhor resolução [no comprimento de onda visível] do que qualquer telescópio terrestre porque está situado acima dos efeitos de desfocagem da atmosfera da Terra.

Como resultado, pode identificar variáveis Cefeidas individuais em galáxias que estão a mais de cem milhões de anos-luz de distância e medir o intervalo de tempo durante o qual mudam de brilho.

“No entanto, também temos de observar as Cefeidas na parte do infravermelho próximo do espectro, para ver a luz que passa incólume através da poeira (a poeira absorve e dispersa a luz visível azul, fazendo com que os objectos distantes pareçam ténues e fazendo-nos crer que estão mais longe do que estão). Infelizmente, a visão da luz vermelha do Hubble não é tão nítida como a da luz azul, pelo que a luz das estrelas Cefeidas que vemos está misturada com outras estrelas no seu campo de visão.

Podemos ter em conta a quantidade média desta mistura, estatisticamente, da mesma forma que um médico calcula o peso subtraindo o peso médio das roupas à leitura da balança, mas isso acrescenta ruído às medições. As roupas de algumas pessoas são mais pesadas do que outras.

“No entanto, a visão nítida no infravermelho é um dos super-poderes do Telescópio Espacial James Webb. Com o seu grande espelho e óptica sensível, consegue separar facilmente a luz das Cefeidas das estrelas vizinhas com pouca mistura.

No primeiro ano de operações do Webb, com o nosso programa de Observadores Gerais 1685, recolhemos observações de Cefeidas encontradas pelo Hubble em dois passos ao longo do que é conhecido como a escada de distâncias cósmicas.

O primeiro passo envolve a observação de Cefeidas numa galáxia com uma distância geométrica conhecida que nos permite calibrar a verdadeira luminosidade das Cefeidas. Para o nosso programa, essa galáxia é NGC 4258.

O segundo passo é observar Cefeidas nas galáxias hospedeiras de super-novas recentes do Tipo Ia. A combinação dos dois primeiros passos transfere o conhecimento da distância às super-novas para calibrar as suas verdadeiras luminosidades.

O terceiro passo é observar essas super-novas a uma grande distância, onde a expansão do Universo é aparente e pode ser medida comparando as distâncias inferidas a partir da sua luminosidade e os desvios para o vermelho das galáxias hospedeiras das super-novas. Esta sequência de passos é conhecida como a escada de distâncias.

“Obtivemos recentemente as nossas primeiras medições Webb dos passos um e dois, o que nos permite completar a escada de distâncias e comparar com as medições anteriores do Hubble.

As medições do Webb reduziram drasticamente o ruído nas medições das Cefeidas devido à resolução do observatório nos comprimentos de onda do infravermelho próximo. Este tipo de melhoria é o sonho dos astrónomos! Observámos mais de 320 Cefeidas nas duas primeiras etapas.

Confirmámos que as anteriores medições do Telescópio Espacial Hubble eram exactas, embora mais ruidosas. Também observámos mais quatro hospedeiras de super-novas com o Webb e verificámos um resultado semelhante para toda a amostra.

Comparação das relações período-luminosidade das Cefeidas utilizadas para medir distâncias. Os pontos vermelhos são do Webb da NASA e os pontos cinzentos são do Hubble da NASA. O painel superior é para NGC 5584, a hospedeira da supernova de Tipo Ia, com a inserção a mostrar selos de imagem da mesma Cefeida vista por cada telescópio. O painel inferior é para NGC 4258, uma galáxia com uma distância geométrica conhecida, com a inserção a mostrar a diferença nos módulos de distância entre NGC 5584 e NGC 4258, medida com cada telescópio. Os dois telescópios estão em excelente concordância.
Crédito: NASA, ESA, A. Riess (STScI) e G. Anand (STScI)

“O que os resultados ainda não explicam é porque é que o Universo parece estar a expandir-se tão rapidamente! Podemos prever o ritmo de expansão do Universo observando a sua imagem de bebé, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas e depois utilizar o nosso melhor modelo de como cresce ao longo do tempo para nos dizer a que velocidade o Universo deverá estar a expandir-se actualmente.

O facto de a medida actual do ritmo de expansão exceder significativamente a previsão é um problema que já dura há uma década, chamado “A Tensão de Hubble”. A possibilidade mais excitante é que a Tensão seja uma pista sobre algo que nos está a faltar na nossa compreensão do cosmos.

“Pode indicar a presença de energia escura exótica, matéria escura exótica, uma revisão da nossa compreensão da gravidade, ou a presença de uma partícula ou campo único.

A explicação mais mundana seria a existência de múltiplos erros de medição que conspiram na mesma direcção (os astrónomos excluíram a possibilidade de um único erro utilizando passos independentes), por isso é que é tão importante refazer as medições com maior fidelidade.

Com o Webb a confirmar as anteriores medições do Hubble, são as evidências mais fortes até agora de que os erros sistemáticos na fotometria das Cefeidas pelo Hubble não desempenham um papel significativo na actual Tensão do Hubble. Como resultado, as possibilidades mais interessantes permanecem em cima da mesa e o mistério da Tensão aprofunda-se”.

// NASA (blog)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

CCVALG
15 de Setembro de 2023


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584: Telescópio James Webb capta a imagem mais nítida de sempre da galáxia Whirlpool

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CIÊNCIA // UNIVERSO // JAMES WEBB // GALÁXIA WHIRLPOOL

A Galáxia Whirlpool, também conhecida como Galáxia do Redemoinho, tecnicamente denominada Messier 51a (M51a), foi descoberta pela primeira vez em 1773 pelo astrónomo francês Charles Messier. Este é um dos objectos mais conhecidos do céu nocturno.

Desde astrónomos amadores até à NASA, há décadas que todos partilham imagens da galáxia Whirlpool. Mas nunca se viu uma imagem como a que acaba de ser captada pelo Telescópio Espacial James Webb, o mais potente do seu género.

Esta imagem hipnotizante (em destaque no topo) é uma imagem composta dos instrumentos NIRCam e MIRI do telescópio. Ambos os dispositivos foram concebidos para captar o universo distante, descodificando sinais de luz infravermelha provenientes de estrelas e galáxias distantes. O resultado final é a Galáxia Whirlpool num pormenor nunca antes visto.

As regiões vermelho-escuras mostram a poeira quente filamentosa que permeia o meio da galáxia.

As regiões vermelhas mostram a luz reprocessada de moléculas complexas que se formam nos grãos de poeira, enquanto as cores laranja e amarelo revelam as regiões de gás ionizado pelos aglomerados de estrelas recentemente formados.

A retroacção estelar tem um efeito dramático no meio da galáxia e cria uma rede complexa de nós brilhantes, bem como bolhas negras cavernosas.

Afirmou a Agência Espacial Europeia (ESA), que ajudou a construir o telescópio e o lançou para o espaço no ano passado a partir do seu porto espacial na Guiana Francesa.

A agência refere que a retroacção estelar é o termo utilizado para descrever o derrame de energia das estrelas para os ambientes que as formam e é um processo crucial para determinar as taxas de formação das estrelas.

Compreender o feedback estelar é vital para a construção de modelos universais exactos de formação de estrelas.

A imagem do James Webb faz parte de uma série de observações destinadas a esclarecer a interacção entre a retroacção estelar e a formação de estrelas em ambientes fora da nossa galáxia, a Via-Láctea.

A M51 é apelidada de Whirlpool (redemoinho) por causa da sua estrutura em redemoinho, que se assemelha à água em torno de um ralo.

Encontra-se a cerca de 30 milhões de anos-luz de distância, na constelação Canes Venatici, o que significa que a imagem que vemos mostra o aspecto da galáxia Whirlpool há 30 milhões de anos.

James Webb mostra o que nunca foi visto

A Whirlpool tem um irmão mais novo – a galáxia anã NGC 5195. Pensa-se que a influência gravitacional da companheira mais pequena da M51 é parcialmente responsável pela natureza distinta dos braços espirais proeminentes e bem desenvolvidos da galáxia.

Quando foram publicadas em 2011, as imagens do Hubble da galáxia Whirlpool deixaram o mundo estupefacto.

No entanto, numa reviravolta profética, a equipa por detrás das imagens disse que “embora o Hubble esteja a fornecer vistas incisivas da estrutura interna de galáxias como a M51, espera-se que o planeado Telescópio Espacial James Webb produza imagens ainda mais nítidas”.

Se quiser perceber como funciona a galáxia Whirlpool e porque é tão especial, veja este vídeo com Michael Merrifield, professor de astronomia na Universidade de Nottingham:

Pplware
Autor: Vítor M
30 Ago 2023


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536: Webb revela as cores de Earendel, a estrela mais distante alguma vez detectada

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CIÊNCIA // ASTRONOMIA // WEBB // EARENDEL

O Telescópio Espacial James Webb da NASA deu seguimento às observações, pelo Telescópio Espacial Hubble, da estrela mais distante alguma vez detectada no Universo muito distante, nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang.

O instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb revela que a estrela é uma estrela massiva do tipo B, duas vezes mais quente do que o nosso Sol e cerca de um milhão de vezes mais luminosa.

Esta imagem, pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA, de um enorme enxame de galáxias chamado WHL0137-08, contém a galáxia mais fortemente ampliada conhecida nos primeiros mil milhões de anos do Universo: “Sunrise Arc” e, dentro dessa galáxia, a estrela mais distante alguma vez detectada. Nesta imagem, a galáxia Sunrise Arc aparece como uma risca vermelha logo abaixo do pico de difracção na posição das 5 horas.
Crédito: imagem – NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA para a ESA; Universidade Johns Hopkins), B. Welch (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA; Universidade de Maryland, College Park); processamento – Z. Levay

A estrela, que a equipa de investigação apelidou de Earendel, está localizada na galáxia a que deram a alcunha de “Sunrise Arc” e só é detectável devido ao poder combinado da tecnologia humana e da natureza, através de um efeito chamado lente gravitacional.

Tanto o Hubble como o Webb foram capazes de detectar Earendel devido ao seu alinhamento fortuito por trás de uma ruga no espaço-tempo criada pelo enorme enxame de galáxias WHL0137-08.

O enxame de galáxias, localizado entre nós e Earendel, é tão massivo que deforma o tecido do próprio espaço, o que produz um efeito de ampliação, permitindo aos astrónomos olhar através do enxame como uma lupa.

Enquanto outras características da galáxia aparecem várias vezes devido à lente gravitacional, Earendel aparece apenas como um único ponto de luz, mesmo nas imagens infravermelhas de alta resolução do Webb.

Com base nisto, os astrónomos determinam que o objecto está ampliado por um factor de pelo menos 4000 e, portanto, é extremamente pequeno – a estrela mais distante alguma vez detectada, observada mil milhões de anos após o Big Bang. O anterior detentor do recorde de estrela mais distante foi detectado pelo Hubble e observado cerca de 4 mil milhões de anos após o Big Bang.

Outra equipa de investigação que também utilizou o Webb identificou recentemente uma estrela sob o efeito de lente gravitacional a que chamaram Quyllur, uma estrela gigante vermelha observada 3 mil milhões de anos após o Big Bang.

Estrelas tão massivas como Earendel têm frequentemente companheiras. Os astrónomos não esperavam que o Webb revelasse quaisquer companheiras de Earendel, uma vez que estariam tão próximas e indistinguíveis no céu.

No entanto, com base apenas nas cores de Earendel, os astrónomos pensam ver indícios de uma estrela companheira mais fria e mais vermelha.

Esta luz foi esticada pela expansão do Universo para comprimentos de onda maiores do que os instrumentos do Hubble conseguem detectar, e por isso só foi detectável com o Webb.

O instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb revela que a estrela, apelidada de Earendel, é uma estrela massiva do tipo B, duas vezes mais quente do que o nosso Sol e cerca de um milhão de vezes mais luminosa.
Crédito: imagem – NASA, ESA, CSA, D. Coe (STScI/AURA para a ESA; Universidade Johns Hopkins), B. Welch (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA; Universidade de Maryland, College Park); processamento – Z. Levay

O instrumento NIRCam do Webb também mostra outros detalhes notáveis na galáxia “Sunrise Arc”, que é a galáxia mais ampliada já detectada nos primeiros mil milhões de anos do Universo.

As características incluem tanto regiões jovens de formação estelar como enxames estelares mais antigos, com um diâmetro de apenas 10 anos-luz.

Em ambos os lados da ruga de ampliação máxima, que atravessa Earendel, estas características são reflectidas pela distorção da lente gravitacional. A região que está a formar estrelas parece alongada e estima-se que tenha menos de 5 milhões de anos.

Os pontos mais pequenos de cada lado de Earendel são duas imagens de um enxame estelar mais antigo e estabelecido, com uma idade estimada em pelo menos 10 milhões de anos.

Os astrónomos determinaram que este enxame de estrelas está gravitacionalmente ligado e que provavelmente persistirá até aos dias de hoje. Isto mostra-nos o aspecto que os enxames globulares da nossa Via Láctea poderiam ter quando se formaram há 13 mil milhões de anos.

Os astrónomos estão actualmente a analisar os dados das observações do instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb da galáxia “Sunrise Arc” e da estrela Earendel, que fornecerão medições precisas da composição e da distância da galáxia.

Desde a descoberta de Earendel pelo Hubble, o Webb detectou outras estrelas muito distantes usando esta técnica, embora nenhuma tão longe como Earendel.

As descobertas abriram um novo domínio do Universo para a física estelar e um novo tema para os cientistas que estudam o Universo primitivo, onde outrora as galáxias eram os objectos cósmicos mais pequenos detectáveis.

A equipa de investigação tem esperanças cautelosas de que este possa ser um passo para a eventual detecção de uma das primeiras gerações de estrelas, compostas apenas pelos ingredientes brutos do Universo criado no Big Bang – hidrogénio e hélio.

// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)

CCVALG
11 de Agosto de 2023


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published in: 1 mês ago

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Hubble vê planeta em evaporação a ter “soluços”

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CIÊNCIA // UNIVERSO // HUBBLE

Um jovem planeta que gira em torno de uma petulante estrela anã vermelha está a mudar de forma imprevisível, órbita a órbita. Está tão próximo da sua estrela mãe que recebe um surto torrencial e consistente de energia, que evapora a sua atmosfera de hidrogénio – fazendo com que esta se desprenda do planeta.

Esta ilustração artística mostra um planeta (silhueta escura) a passar em frente da estrela anã vermelha AU Microscopii. O planeta está tão próximo da estrela em erupção que uma explosão feroz de vento estelar e de radiação ultravioleta abrasadora está a aquecer a atmosfera de hidrogénio do planeta, fazendo-a escapar para o espaço. Com um diâmetro quatro vezes superior ao da Terra, o planeta está a evaporar lentamente a sua atmosfera, que se estende linearmente ao longo da sua trajectória orbital. Este processo pode eventualmente deixar para trás um núcleo rochoso. A ilustração é baseada em medições feitas pelo Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: NASA, ESA, e Joseph Olmsted (STScI)

Mas durante uma órbita observada com o Telescópio Espacial Hubble da NASA, o planeta pareceu não estar a perder qualquer material, enquanto numa outra órbita observada com o Hubble ano e meio depois mostrava sinais claros de perda atmosférica.

Esta extrema variabilidade entre órbitas chocou os astrónomos. “Nunca vimos a fuga atmosférica passar de completamente não detectável a muito detectável num período tão curto quando um planeta passa em frente da sua estrela”, disse Keighley Rockcliffe da Faculdade de Dartmouth em Hanover, no estado norte-americano de New Hampshire.

“Estávamos realmente à espera de algo muito previsível, repetível. Mas acabou por ser estranho. Quando vi isto pela primeira vez, pensei ‘Isto não pode estar certo'”.

Rockcliffe ficou igualmente intrigada ao ver, quando era detectável, a atmosfera do planeta a sair à frente do planeta, como um farol de um comboio em andamento rápido.

“Esta observação francamente estranha é uma espécie de teste de esforço para a modelagem e para a física da evolução planetária. Esta observação é tão fascinante porque estamos a conseguir sondar esta interacção entre a estrela e o planeta que é realmente extrema”, disse.

Localizada a 32 anos-luz da Terra, a estrela mãe AU Microscopii (AU Mic) alberga um dos sistemas planetários mais jovens alguma vez observados. A estrela tem menos de 100 milhões de anos (uma pequena fracção da idade do nosso Sol, que tem 4,6 mil milhões de anos).

O planeta mais interior, AU Mic b, tem um período orbital de 8,46 dias e está a apenas 9,6 milhões de quilómetros da estrela (cerca de 1/10 da distância do planeta Mercúrio ao nosso Sol). O mundo gasoso e inchado tem cerca de quatro vezes o diâmetro da Terra.

AU Mic b foi descoberto pelos telescópios espaciais Spitzer e TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA em 2020. Foi detectado através do método de trânsito, o que significa que os telescópios podem observar uma ligeira diminuição do brilho da estrela quando o planeta passa à sua frente.

As anãs vermelhas como AU Microscopii são as estrelas mais abundantes da nossa Galáxia, a Via Láctea. Por conseguinte, devem albergar a maioria dos planetas da nossa Galáxia. Mas poderão os planetas como AU Mic b, que orbitam estrelas anãs vermelhas, ser hospitaleiros para a vida?

Um dos principais desafios é o facto de as anãs vermelhas jovens terem ferozes erupções estelares que libertam radiação devastadora. Este período de grande actividade dura muito mais tempo do que o de estrelas como o nosso Sol.

As erupções são alimentadas por campos magnéticos intensos que ficam emaranhados devido aos movimentos da atmosfera estelar. Quando o emaranhado se torna demasiado intenso, os campos quebram-se e voltam a ligar-se, libertando enormes quantidades de energia que são 100 a 1000 vezes mais energéticas do que o nosso Sol liberta nas suas explosões.

É um espectáculo de fogo de artifício de ventos torrenciais, erupções e raios X que atingem os planetas que orbitam perto da estrela. “Isto cria um ambiente de ventos estelares muito descontrolado e, francamente, assustador, que está a afectar a atmosfera do planeta”, disse Rockcliffe.

Nestas condições tórridas, os planetas que se formam nos primeiros 100 milhões de anos após o nascimento da estrela devem sofrer a maior quantidade de fuga atmosférica. Isto pode acabar por despojar completamente um planeta da sua atmosfera.

“Queremos descobrir que tipos de planetas podem sobreviver a estes ambientes. Qual será o seu aspecto final quando a estrela assentar? E haverá alguma hipótese de habitabilidade, ou acabarão por ser planetas ‘queimados’?”, disse Rockcliffe.

“Será que acabam por perder a maior parte das suas atmosferas e os seus núcleos sobreviventes tornam-se super-Terras? Não sabemos realmente como são essas composições finais porque não temos nada parecido com isso no nosso Sistema Solar”.

Embora o brilho da estrela impeça o Hubble de ver o planeta directamente, o telescópio pode medir as alterações no brilho aparente da estrela causadas pelo hidrogénio que foge do planeta e que escurece a luz da estrela quando o planeta transita. Esse hidrogénio atmosférico foi aquecido ao ponto de escapar à gravidade do planeta.

As mudanças nunca antes vistas no fluxo atmosférico de AU Mic b podem indicar uma variabilidade rápida e extrema nos surtos da anã vermelha hospedeira. Há tanta variabilidade porque a estrela tem muitas linhas de campo magnético.

Uma possível explicação para a ausência de hidrogénio durante um dos trânsitos do planeta é que uma poderosa erupção estelar, observada sete horas antes, pode ter fotoionizado o hidrogénio em fuga ao ponto deste se tornar transparente à luz, não sendo assim detectável.

Outra explicação é que o próprio vento estelar está a moldar o fluxo planetário, tornando-o observável nalgumas alturas e não observável noutras, fazendo mesmo com que parte do fluxo “soluce” à frente do próprio planeta.

Este fenómeno está previsto em alguns modelos, como os de John McCann e Ruth Murray-Clay da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, mas este é o primeiro tipo de evidência observacional de que tal acontece e num grau tão extremo, dizem os investigadores.

As observações de acompanhamento, pelo Hubble, de mais trânsitos de AU Mic b deverão fornecer pistas adicionais sobre a estranha variabilidade da estrela e do planeta, testando ainda mais os modelos científicos do escape e da evolução da atmosfera exoplanetária.

Rockcliffe é a autora principal do artigo científico aceite para publicação na revista The Astronomical Journal.

// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// Faculdade de Dartmouth (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

CCVALG
1 de Agosto de 2023


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450: Os fantasmas das estrelas mortas formam um alinhamento misterioso no Espaço

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CIÊNCIA // 🌌UNIVERSO //🌃ESTRELAS

Os restos fantasmagóricos das estrelas mortas alinham-se misteriosamente da mesma forma na Via Láctea. Apesar de esta peculiaridade ter sido detectada há mais de uma década, uma equipa de cientistas pensa agora estar mais perto de encontrar o motivo.

ESA / Hubble & NASA
Nebulosas planetárias NGC 6302, NGC 6881 e NGC 5189

As nebulosas planetárias de um determinado tipo parecem estar todas alinhadas da mesma forma: quase paralelas ao plano galáctico.

Segundo o Science Alert, este pormenor foi detectado, pela primeira vez, pelo astrónomo Bryan Rees, da Universidade de Manchester, há mais de uma década.

Recentemente, uma equipa de investigadores – que inclui Rees e os astrofísicos Shuyu Tan e Quentin Parker, da Universidade de Hong Kong – pensa estar mais perto de descobrir a razão: o ambiente magnético na região.

As nebulosas planetárias são um fenómeno de vida relativamente curta. No fundo, são restos de estrelas como o nosso Sol que chegam ao fim da sua vida e ejectam o seu material exterior antes de o núcleo colapsar e se transformar num resto estelar conhecido como anã branca.

Como são libertadas sem a explosão de uma super-nova, as nebulosas permanecem muitas vezes relativamente intactas, flutuando como bolhas brilhantes no Espaço.

Aliás, foi exactamente por isso que foram denominadas de “nebulosas planetárias”, uma vez que são redondas como os planetas.

Contudo, se a anã branca partilhar o seu sistema com outra estrela, a nebulosa já assume um aspecto muito diferente.

De acordo com a comunidade científica, o movimento orbital entre as duas estrelas em sistemas binários esculpe a nebulosa em lóbulos, assemelhando-se assim a uma ampulheta.

Em 2011, Bryan Rees reparou que estas nebulosas em forma de ampulheta estão muitas vezes alinhadas de tal forma que o seu eixo longo fica paralelo, ou quase paralelo, ao plano galáctico.

Recentemente, a equipa analisou 136 nebulosas planetárias no bojo galáctico da Via Láctea – uma região de estrelas muito compactas que se encontra no centro da maioria das galáxias espirais – e descobriu que as nebulosas que apresentam este alinhamento são aquelas em que o binário se encontra numa órbita muito pequena e apertada.

Segundo os cientistas, este factor é uma pista que pode ajudar a desvendar a história da formação da galáxia.

Já em relação ao alinhamento perfeito deste subconjunto específico de nebulosas planetárias, os cientistas sugerem que a única explicação plausível são os campos magnéticos.

Embora, actualmente, não sejam suficientemente fortes para explicar o arranjo uniforme, podem ter sido no passado, mantendo os binários alinhados muito antes da formação das nebulosas planetárias.

O artigo científico foi recentemente publicado na The Astrophysical Journal Letters.

 Liliana Malainho, ZAP //
18 Julho, 2023



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Hubble caça buracos negros de massa intermédia “perto de casa”

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CIÊNCIA // BURACOS NEGROS // HUBBLE

Os astrónomos que utilizam o Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriram o que dizem ser algumas das melhores evidências da presença de uma classe rara de buracos negros de “dimensão intermédia” que pode estar à espreita no coração do enxame globular mais próximo da Terra, localizado a 6000 anos-luz de distância.

Uma imagem, pelo Telescópio Espacial Hubble, do enxame globular Messier 4. O enxame é uma densa colecção de várias centenas de milhares de estrelas. Os astrónomos suspeitam que um buraco negro de massa intermédia, com uma massa até 800 vezes superior à do nosso Sol, está à espreita, sem ser visto, no seu núcleo.
Crédito: ESA/Hubble, NASA

Como intensos buracos gravitacionais no tecido do espaço, praticamente todos os buracos negros parecem existir em dois tamanhos: pequenos e enormes. Estima-se que a nossa Galáxia tenha 100 milhões de buracos negros pequenos (várias vezes a massa do nosso Sol) formados a partir da explosão de estrelas.

O Universo em geral está inundado de buracos negros super-massivos, com uma massa milhões ou milhares de milhões de vezes superior à do nosso Sol e que se encontram no centro das galáxias.

Os buracos negros de massa intermédia são um elo perdido e há muito procurado, com uma massa algures entre 100 e 100.000 massas solares. Mas como é que se formam, onde se encontram e porque é que parecem ser tão raros?

Os astrónomos identificaram outros possíveis buracos negros de massa intermédia através de uma variedade de técnicas de observação. Dois dos melhores candidatos – 3XMM J215022.4−055108, que o Hubble ajudou a descobrir em 2020, e HLX-1, identificado em 2009 – residem em densos enxames de estrelas na periferia de outras galáxias.

Cada um destes possíveis buracos negros tem a massa de dezenas de milhares de sóis e pode ter estado, em tempos, no centro de galáxias anãs.

O observatório de raios-X Chandra da NASA também ajudou a fazer muitas descobertas de possíveis buracos negros de massa intermédia, incluindo uma grande amostra em 2018.

Olhando mais perto de casa, foram detectados vários candidatos a buracos negros de massa intermédia em enxames globulares densos que orbitam a nossa Galáxia, a Via Láctea.

Por exemplo, em 2008, os astrónomos do Hubble anunciaram a presença suspeita de um buraco negro de massa intermédia no enxame globular Omega Centauri.

Por uma série de razões, incluindo a necessidade de mais dados, estes e outros achados de buracos negros de massa intermédia continuam a ser inconclusivos e não excluem teorias alternativas.

As capacidades únicas do Hubble foram agora utilizadas no núcleo do enxame globular Messier 4 (M4), para caçar buracos negros com maior precisão do que em levantamentos anteriores.

“Não se pode fazer este tipo de ciência sem o Hubble”, disse Eduardo Vitral do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, autor principal de um artigo científico a ser publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A equipa de Vitral detectou um possível buraco negro de massa intermédia com cerca de 800 massas solares. O objecto suspeito não pode ser observado, mas a sua massa é calculada através do estudo do movimento das estrelas apanhadas no seu campo gravitacional, como abelhas à volta de uma colmeia. A medição do seu movimento requer tempo e muita precisão.

É aqui que o Hubble consegue fazer o que nenhum outro telescópio actual consegue. Os astrónomos analisaram 12 anos de observações de M4 pelo Hubble e resolveram estrelas individuais.

A sua equipa estima que o buraco negro de massa intermédia em M4 poderá ter até uma massa 800 vezes superior à do nosso Sol. Os dados do Hubble tendem a excluir teorias alternativas para este objecto, tais como um enxame central compacto de remanescentes estelares não observados, como estrelas de neutrões, ou buracos negros mais pequenos a girar à volta uns dos outros.

“Estamos confiantes de que temos uma região muito pequena com muita massa concentrada. É cerca de três vezes mais pequena do que a massa escura mais densa que já tínhamos encontrado noutros enxames globulares”, disse Vitral.

“A região é mais compacta do que aquilo que conseguimos reproduzir com simulações numéricas quando temos em conta um conjunto de buracos negros, estrelas de neutrões e anãs brancas segregadas no centro do enxame. Não são capazes de formar uma concentração de massa tão compacta”.

Um grupo de objectos tão unidos seria dinamicamente instável. Se o objecto não for um único buraco negro de massa intermédia, seriam necessários cerca de 40 buracos negros mais pequenos, amontoados num espaço com apenas um-décimo de um ano-luz de diâmetro, para produzir os movimentos estelares observados. As consequências seriam a sua fusão e/ou ejecção, num jogo de pinball interestelar.

“Medimos os movimentos das estrelas e as suas posições, e aplicamos modelos físicos que tentam reproduzir esses movimentos. O resultado é a medição de uma extensão de massa escura no centro do enxame”, disse Vitral.

“Quanto mais perto da massa central, mais aleatoriamente as estrelas se movem. E quanto maior a massa central, mais rápidas são estas velocidades estelares”.

Dado que os buracos negros de massa intermédia nos enxames globulares têm sido tão esquivos, Vitral adverte: “Embora não possamos afirmar completamente que se trata de um ponto central de gravidade, podemos mostrar que é muito pequeno.

É demasiado pequeno para podermos explicar que não se trata de um único buraco negro. Em alternativa, pode haver um mecanismo estelar que simplesmente não conhecemos, pelo menos no âmbito da física actual”.

// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico (arXiv.org)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
26 de Maio de 2023


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254: Descoberto enorme cinturão de asteróides à volta de estrela próxima

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CIÊNCIA // 🔭 ASTRONOMIA // ☄️ ASTERÓIDES

James Webb e Hubble detectaram novo cinturão de asteróides ao redor da Fomalhaut – e ainda três planetas, no mínimo.

Alex Parker /J HUAPL / SwRI / NASA

Com a ajuda preciosa dos telescópios James Webb e Hubble, foi descoberto um novo cinturão de asteróides à volta da sua estrela mais próxima, a Fomalhaut.

Os astrónomos verificaram também que há um estranho anel de detritos inclinado – comparando com o resto do sistema respectivo.

O estudo foi publicado na revista Nature e protagonizado por especialistas da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos da América.

Já se sabia que a estrela Fomalhaut tinha um enorme disco externo de rochas e poeira, em princípio semelhante ao cinturão de Kuiper do nosso sistema solar, lembra a revista New Scientist.

No entanto, nunca tinha sido observado directamente o cinturão de asteróides interno.

A equipa partiu com a ideia de que o cinturão de asteróides seria estreito, como o do nosso sistema solar, mas descobriu que, afinal, era algo muito diferente – e maior.

O nosso cinturão de asteróides tem cerca de 1,5 unidades astronómicas (1 unidade astronómica é a distância entre a Terra e o Sol); este cinturão interno tem cerca de 7 unidades astronómicas, até cerca de 80 no externo. Ou seja, 10 vezes mais amplo do que se esperava.

A equipa verificou ainda que há uma espécie de cinturão de asteróides intermediário entre o cinturão interno e o externo. Um objecto inclinado cerca de 23 graus em relação aos outros dois cinturões.

Estima-se que esta densa faixa de detritos, afinal, não seja um planeta – mas sim o que sobrou da colisão de dois protoplanetas (condensação de matéria que é a fase inicial de um planeta).

Este estudo sugere ainda que entre os discos há, no mínimo, mais três planetas completos – do tamanho de Úrano ou Neptuno, à volta de Fomalhaut.

O trabalho aponta para um caminho: este sistema estelar será muito mais complexo do que pensávamos.

ZAP //
13 Maio, 2023


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248: Decifrado o enigma do buraco negro super-massivo em fuga

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CIÊNCIA // ASTRONOMIA // BURACOS NEGROS

Um estudo efectuado por uma equipa de investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) demonstrou que uma estrutura fina e invulgar de estrelas, recentemente descoberta pelo Telescópio Espacial Hubble, pode ser uma galáxia vista de lado.

Em cima: imagem do objecto captada pelo Telescópio Espacial Hubble. Mostra a emissão na parte ultravioleta do espectro. No meio: imagem ultravioleta de uma galáxia local sem bojo e observada de lado (IC 5249). As semelhanças são óbvias. Em baixo: A mesma galáxia IC 5249 observada na parte visível do espectro. As escalas espaciais das três imagens são idênticas.
Crédito: Telescópio Espacial Hubble

Esta descoberta vai contra a interpretação original, segundo a qual um buraco negro super-massivo em fuga deixava um rasto de estrelas. A nova interpretação foi publicada na revista Astronomy and Astrophysics: Letters.

Um misterioso rasto de estrelas formado há oito mil milhões de anos e recentemente descoberto pelo Telescópio Espacial Hubble tem sido um desafio para vários grupos de investigação.

O seu tamanho é semelhante ao da Via Láctea e esta estrutura estreita e muito longa deu origem a várias explicações sobre a sua origem.

Segundo uma hipótese inicial controversa, este rasto de estrelas poderia ser o resultado da passagem de um buraco negro super-massivo por uma enorme nuvem de gás.

Esta ideia despertou rapidamente a imaginação da comunidade astronómica, porque necessita de um grande conjunto de circunstâncias excepcionais complexas. Por esta razão, várias equipas científicas têm continuado a explorar cenários diferentes e menos exóticos que possam explicar as observações.

Num estudo recente, investigadores do IAC chegaram à conclusão de que esta estrutura invulgar de estrelas pode ser interpretada como uma galáxia sem bojo vista de lado. Estes tipos de galáxias, também chamadas galáxias finas ou planas, são relativamente comuns.

“Os movimentos, o tamanho e a quantidade de estrelas correspondem ao que se tem visto em galáxias do Universo local”, explica Jorge Sanchez Almeida, investigador do IAC e primeiro autor do artigo científico.

“É um alívio ter encontrado a solução para este mistério, o novo cenário proposto é muito mais simples. Num certo sentido é também uma pena, porque a existência de buracos negros em fuga é esperada e este poderia ter sido o primeiro a ser observado”.

Comparação entre este “objecto” e uma galáxia vista de lado no Universo local (IC5249): em termos de aspecto (imagens a e b), em termos de brilho (c e d) e em termos da sua velocidade de rotação (e). Este objecto e IC5249 são extremamente semelhantes em todos os seus parâmetros físicos, o que apoia a ideia de que o “objecto” é realmente uma galáxia vista de lado.
Crédito: Telescópio Espacial Hubble, Almeida et al., 2023

Para apoiar a hipótese da interpretação em termos de uma galáxia, a equipa comparou a estrutura misteriosa com uma galáxia local bem conhecida sem bojo, IC 5249, que tem uma massa semelhante de estrelas, e encontrou uma concordância surpreendente.

Nas palavras de Mireia Montes, investigadora do IAC e co-autora do artigo, “quando analisámos as velocidades desta estrutura distante de estrelas, percebemos que eram muito semelhantes às obtidas a partir da rotação das galáxias, por isso decidimos comparar uma galáxia muito mais próxima e descobrimos que são extraordinariamente semelhantes”.

“Também analisámos a relação entre a massa da suposta galáxia e a sua velocidade máxima de rotação, e descobrimos que, de facto, é uma galáxia que se comporta como uma galáxia”, afirma Ignacio Trujillo, investigador do IAC que participou no estudo.

“É um objecto interessante, porque é uma galáxia bastante grande a uma distância muito grande da Terra, onde a maioria das galáxias são mais pequenas”, acrescenta.

Mais observações permitirão estudar este objecto em maior detalhe.

// IAC (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (arXiv.org)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
12 de Maio de 2023


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Hubble segue “teatro de sombras” em torno de disco de formação planetária

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CIÊNCIA // ASTRONOMIA // HUBBLE

A jovem estrela TW Hydrae está a brincar ao “teatro de sombras” com os cientistas que a observam com o Telescópio Espacial Hubble da NASA.

Esta ilustração é baseada em imagens do Telescópio Espacial Hubble de discos de gás e poeira em torno da jovem estrela TW Hydrae. As fotografias do Telescópio Espacial Hubble mostram sombras a varrer os discos que rodeiam o sistema. A interpretação é que estas sombras são de discos interiores ligeiramente inclinados que bloqueiam a luz estelar de chegar ao disco exterior, e por isso estão a provocar uma sombra. Os discos estão ligeiramente inclinados um em relação ao outro devido à atracção gravitacional de planetas invisíveis que deformam a estrutura do disco.
Crédito: NASA, AURA/STScI para a ESA, Leah Hustak (STScI)

Em 2017, os astrónomos descobriram uma sombra que varre a face de um vasto disco de gás e poeira em forma de panqueca que rodeia a estrela anã vermelha.

A sombra não é de um planeta, mas de um disco interior ligeiramente inclinado em relação ao disco exterior, muito maior, o que faz com que este projecte uma sombra. Uma explicação é que a gravidade de um planeta invisível está a puxar poeira e gás para a órbita inclinada do planeta.

Agora, uma segunda sombra – jogando ao jogo do cucu – surgiu em apenas alguns anos nas observações armazenadas no arquivo MAST do Hubble. Poderá ser de outro disco aninhado no interior do sistema. Os dois discos são provavelmente evidências de um par de planetas em construção.

TW Hydrae tem menos de 10 milhões de anos e situa-se a cerca de 200 anos-luz de distância. Na sua infância, o nosso Sistema Solar pode ter-se assemelhando ao sistema de TW Hydrae, há cerca de 4,6 mil milhões de anos.

Como o sistema Tw Hydrae está inclinado quase de face para o ponto de vista da Terra, é um alvo óptimo para obter uma visão panorâmica de um “estaleiro” de construção planetária.

A segunda sombra foi descoberta em observações obtidas a 6 de Junho de 2021, como parte de um programa plurianual concebido para seguir as sombras em discos circunstelares.

John Debes do AURA/STScI para a ESA no STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, comparou o disco de TW Hydrae com observações do Hubble feitas há vários anos.

“Descobrimos que a sombra tinha feito algo completamente diferente”, disse Debes, que é o investigador principal e o primeiro autor do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal.

“Quando olhei para os dados pela primeira vez, pensei que algo tinha corrido mal com a observação. Ao início fiquei confuso e todos os meus colaboradores pensaram: o que é que se passa? Tivemos mesmo de coçar a cabeça e demorámos algum tempo a encontrar uma explicação”.

A melhor solução que a equipa encontrou é que há dois discos desalinhados a projectar sombras. Estavam tão próximos um do outro na observação anterior que não os conseguiam separar.

Com o tempo, separaram-se e dividiram-se em duas sombras. “Nunca tínhamos visto isto antes num disco protoplanetário. Torna o sistema muito mais complexo do que pensámos inicialmente”, disse.

A explicação mais simples é que os discos desalinhados são provavelmente causados pela atracção gravitacional de dois planetas em planos orbitais ligeiramente diferentes. O Hubble está a reunir uma visão holística da arquitectura do sistema.

Os discos podem ser representativos de planetas com velocidades orbitais diferentes em torno de uma estrela. É como se estivéssemos a girar dois discos de vinil a velocidades ligeiramente diferentes. Por vezes os rótulos no centro coincidem, mas depois um passa à frente do outro.

“Isto sugere que os dois planetas têm de estar bastante próximos um do outro. Se um estivesse a mover-se muito mais depressa do que o outro, teria sido captado em observações anterior.

É como dois carros de corrida que estão próximos um do outro, mas um ultrapassa lentamente e consegue dar uma volta de avanço ao outro”, disse Debes.

Imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble, para efeitos de comparação, com vários anos de intervalo, que revelaram duas sombras sinistras que se movem no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio num disco de gás e poeira que rodeia a jovem estrela TW Hydrae. Os discos estão de face para a Terra e, por isso, dão aos astrónomos uma vista de topo do que se passa em torno da estrela. A imagem da esquerda, tirada em 2016, mostra apenas uma sombra [A] na posição das 11:00 horas. Esta sombra é projectada por um disco interior que está ligeiramente inclinado em relação ao disco exterior, bloqueando assim a luz da estrela. A imagem da esquerda mostra uma segunda sombra que emergiu de mais um disco aninhado [C] na posição das 07:00 horas, tal como fotografado em 2021. O disco interior original está marcado com [B] nesta segunda imagem. As sombras giram em torno da estrela a ritmos diferentes, como os ponteiros de um relógio. São evidências de dois planetas invisíveis que puxaram poeira para as suas órbitas. Isto torna-os ligeiramente inclinados um em relação ao outro. Estas imagens ópticas foram tiradas com o STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble. Foi adicionada cor artificial para realçar os pormenores.
Crédito: NASA, ESA, STSCI e John Debes (AURA/STSCI para a ESA); processamento – Joseph DePasquale (STScI)

Os planetas suspeitos estão localizados numa região a uma distância parecida à de Júpiter em torno do Sol. E as sombras completam uma rotação à volta da estrela a cada 15 anos – o período orbital que seria de esperar a essa distância da estrela.

Além disso, estes dois discos interiores estão inclinados cerca de cinco a sete graus relativamente ao plano do disco exterior. Isto é comparável à gama de inclinações orbitais dentro do nosso Sistema Solar. “Isto está em linha com a arquitectura típica do Sistema Solar”, disse Debes.

O disco exterior sobre o qual as sombras estão a ser projectadas pode estender-se até várias vezes o raio da cintura de Kuiper do nosso Sistema Solar. Este disco maior tem uma curiosa divisão a duas vezes a distância média de Plutão ao Sol. Isto pode ser uma evidência da existência de um terceiro planeta no sistema.

Quaisquer planetas interiores seriam difíceis de detectar porque a sua luz perder-se-ia no brilho da estrela. Além disso, a poeira no sistema iria escurecer a sua luz reflectida.

O observatório espacial Gaia da ESA pode ser capaz de medir uma oscilação na estrela se planetas da massa de Júpiter estiverem a puxá-la, mas isso levaria anos, tendo em conta os longos períodos orbitais.

Os dados de TW Hydrae foram obtidos pelo instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble. A visão infravermelha do Telescópio Espacial James Webb poderá também mostrar as sombras com mais pormenor.

// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Instituto Carnegie (comunicado de imprensa)
// RIT (comunicado de imprensa)
// Universidade de Leicester (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
9 de Maio de 2023


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184: Hubble celebra o seu 33.º aniversário com uma espreitadela a uma região de formação estelar próxima

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CIÊNCIA // ASTRONOMIA // HUBBLE

Os astrónomos estão a celebrar o 33.º aniversário do lançamento do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com uma fotografia etérea de uma região de formação estelar próxima, NGC 1333. A nebulosa encontra-se na nuvem molecular de Perseu e está localizada a aproximadamente 960 anos-luz de distância.

Uma imagem vertical com cores que vão desde o azul no topo até ao dourado no meio e ao vermelho em baixo. Na parte superior, uma estrela azul e brilhante ilumina as nuvens de gás circundantes. No centro da imagem, uma estrela amarela mais brilhante ilumina as nuvens de gás circundantes. A parte inferior da imagem é visivelmente mais escura do que as restantes, com excepção de um salpico dramático de vermelho.
Crédito: NASA, ESA, STScI

A imagem colorida obtida pelo Hubble, mostrando a sua capacidade única de obter imagens desde o ultravioleta até ao infravermelho próximo, revela um caldeirão efervescente de gases incandescentes e poeira escura agitados e soprados por várias centenas de estrelas recém-formadas incrustadas na nuvem escura.

Mesmo assim, o Hubble apenas arranha a superfície; a maior parte da tempestade de formação estelar está escondida atrás de nuvens de poeira fina – essencialmente fuligem – que são mais espessas na parte inferior da imagem. As áreas escuras da imagem não são espaços vazios, mas estão cheias de poeira obscurante.

Para capturar esta imagem, o Hubble espreitou através de um véu de poeira na orla de uma nuvem gigante de hidrogénio molecular frio – a matéria-prima para a produção de novas estrelas e planetas sob a implacável atracção da gravidade. A imagem sublinha o facto de que a formação estelar é um processo conturbado num Universo exuberante.

Os ferozes ventos estelares, provavelmente da brilhante estrela azul no topo da imagem, estão a soprar através de uma cortina de poeira. A poeira fina dispersa a luz das estrelas em comprimentos de onda azuis.

Mais abaixo, outra estrela brilhante e super-quente brilha através de filamentos de poeira obscurante, como o Sol que brilha através de nuvens dispersas. Uma cadeia diagonal de estrelas companheiras mais pequenas aparece em tons de vermelho porque a poeira está a filtrar a sua luz estelar, permitindo a passagem de mais luz vermelha.

O fundo da imagem é como ver uma nebulosa escura através do buraco de uma fechadura. O Hubble captura o brilho avermelhado do hidrogénio ionizado. Parece o final de uma exibição de fogo-de-artifício, com vários eventos sobrepostos. Isto é provocado por jactos finos expelidos de estrelas recém-formadas para lá da imagem.

Estas estrelas estão rodeadas por discos circunstelares, que podem eventualmente produzir sistemas planetários e poderosos campos magnéticos que direccionam dois feixes paralelos de gás quente para o espaço, como um duplo sabre de luz dos filmes de ficção científica. Eles esculpem padrões no casulo de hidrogénio como feixes laser. Os jactos são o anúncio do nascimento de uma estrela.

Esta vista é um exemplo de quando o nosso próprio Sol e planetas se formaram dentro de uma nuvem molecular poeirenta, há 4,6 mil milhões de anos.

O nosso Sol não se formou isoladamente, mas sim dentro de um berçário de frenética formação estelar, talvez até mais energético e massivo do que NGC 1333.

O Hubble foi colocado em órbita da Terra no dia 25 de Abril de 1990 por astronautas da NASA a bordo do vaivém espacial Discovery. Até à data, o lendário telescópio obteve aproximadamente 1,6 milhões de observações de quase 52.000 alvos celestes.

Este tesouro de conhecimento do Universo está disponível ao público no Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais, no STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, e no Arquivo de Ciências do eHST (European Hubble Space Telescope), alojado no ESAC (European Space Astronomy Centre) da ESA em Madrid.

// ESA/Hubble (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
25 de abril de 2023


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