Imagens de telescópios aposentados mostram dados ocultos das galáxias vizinhas

Novas imagens com dados de missões da ESA e da NASA mostram a poeira que preenche o espaço entre as estrelas em quatro das galáxias mais próximas da nossa própria Via Láctea.

Mais do que impressionantes, as fotos, apresentadas a semana passada pelo JPL da NASA, pelo  são um tesouro científico, mostrando como a densidade das nuvens de poeira pode variar drasticamente dentro de uma galáxia.

Com uma consistência semelhante à do fumo, a poeira é criada por estrelas moribundas e é um dos materiais que formam novas estrelas.

As nuvens de poeira observadas pelos telescópios espaciais são constantemente moldadas pela explosão de estrelas, ventos estelares e pelos efeitos da gravidade. Quase metade de toda a luz das estrelas no Universo é absorvida pela poeira.

Muitos dos elementos químicos pesados essenciais à formação de planetas como a Terra estão presos em grãos de poeira no espaço interestelar. Assim, a compreensão da poeira é uma parte essencial da compreensão do nosso Universo.

As novas observações foram possíveis através do trabalho do Observatório Espacial Herschel da ESA, que operou de 2009 a 2013. O JPL da NASA, no sul da Califórnia, EUA, contribuiu com peças-chave de dois instrumentos na nave espacial.

Os instrumentos superfrios do Herschel foram capazes de detetar o brilho térmico da poeira, que é emitido como luz infravermelha distante, uma gama de comprimentos de onda mais longos do que o que os olhos humanos conseguem detetar.

As imagens da poeira interestelar, pelo Herschel, fornecem vistas de alta resolução de detalhes finos nestas nuvens, revelando intricadas subestruturas.

Mas a forma como o telescópio espacial foi concebido significava que muitas vezes não conseguia detetar a luz de nuvens mais espalhadas e difusas, especialmente nas regiões exteriores das galáxias, onde o gás e a poeira se tornam esparsos e, portanto, mais ténues.

Para algumas galáxias próximas, isso significava que o Herschel perdia até 30% de toda a luz emitida pela poeira. Com uma lacuna tão significativa, os astrónomos esforçavam-se por utilizar os dados do Herschel para compreender como a poeira e o gás se comportavam nestes ambientes.

Para preencher os mapas de poeira do Herschel, as novas imagens combinam dados de três outras missões: o aposentado Observatório Planck da ESA, juntamente com duas missões da NASA igualmente reformadas, o IRAS (Infrared Astronomical Satellite) e o COBE (Cosmic Background Explorer).

As imagens mostram a Galáxia de Andrómeda, também conhecida por M31; a galáxia do Triângulo, ou M33; e a Grande e Pequena Nuvem de Magalhães — galáxias anãs que orbitam a Via Láctea que não têm a estrutura espiral das galáxias de Andrómeda e do Triângulo. Todas as quatro estão a menos de 3 milhões de anos-luz da Terra.

Nas imagens, o vermelho indica o gás hidrogénio, o elemento mais comum no Universo. Estes dados foram recolhidos utilizando múltiplos radiotelescópios localizados em todo o globo.

A imagem da Grande Nuvem de Magalhães mostra uma cauda vermelha a sair em baixo e à esquerda, que foi provavelmente criada quando colidiu com a Pequena Nuvem de Magalhães há cerca de 100 milhões de anos.

As bolhas de espaço vazio indicam regiões onde as estrelas se formaram recentemente, porque ventos intensos das estrelas recém-nascidas sopram a poeira e o gás circundantes.

A luz verde à volta das orlas dessas bolhas indica a presença de poeira fria que se acumulou como resultado destes ventos. A poeira mais quente, vista a azul, indica onde as estrelas estão a formar-se ou outros processos que aqueceram a poeira.

Muitos elementos pesados na natureza — como carbono, oxigénio e ferro — podem ficar presos a grãos de poeira e a presença de elementos diferentes muda a forma como a poeira absorve a luz das estrelas. Isto, por sua vez, afeta a visão que os astrónomos têm de eventos como a formação estelar.

Nas nuvens mais densas de poeira, quase todos os elementos pesados podem ficar presos em grãos de poeira, o que aumenta a relação poeira-gás. Mas em regiões menos densas, a radiação destrutiva das estrelas recém-nascidas ou as ondas de choque da explosão de estrelas esmaga os grãos de poeira e devolve alguns desses elementos pesados trancados de volta ao gás, alterando mais uma vez a proporção.

Os cientistas que estudam o espaço interestelar e a formação estelar querem compreender melhor este ciclo contínuo. As imagens do Herschel mostram que a relação poeira-gás pode variar dentro de uma única galáxia até um factor de 20, muito mais do que anteriormente estimado.

“Estas imagens melhoradas do Herschel mostram-nos que os ‘ecossistemas’ de poeira nestas galáxias são muito dinâmicos,” disse Christopher Clark, astrónomo do STScI (Space Telescope Science Institute) em Maryland, que liderou o trabalho de criação das novas imagens.

  // CCVAlg

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