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Novas Imagens de Velhos Telescópios Mostram Segredos Escondidos de Galáxias Próximas

Novas imagens usando dados de missões da ESA, a Agência Espacial Europeia e da NASA, a Agência Espacial norte-americaana, mostram a poeira que preenche o espaço localizado entre as estrelas em 4 das galáxias mais próximas da Via Láctea. Mais do que impressionantes, essas imagens são também um tesouro científico indicando aos pesquisadores ideias sobre como dramaticamente a densidade das nuvens de poeira podem variar dentro de uma galáxia.

Com uma consistência similar a de uma fumaça, a poeira é criada por estrelas mortas e é um dos materiais usados para formar novas estrelas. As nuvens de poeira observadas pelos telescópios espaciais são constantemente moldadas e modeladas por estrelas que explodem, pelos ventos estelares e pelos efeitos da gravidade. Quase que metade de toda a luz estelar no universo é absorvida pela poeira. Muitos dos elementos químicos pesados, essenciais para formar planetas como a Terra estão presos nos grãos de poeira do espaço interestelar. Desse modo, entender a poeira é uma parte essencial do entendimento do universo.

As novas observações foram feitas pelo Herschel Space Observatory da ESA, um telescópio espacial que operou entre os anos de 2009 e 2013. O JPL da NASA contribuiu com partes de dois instrumentos do Herschel. Os instrumentos superfrios do Herschel foram capazes de detectar o brilho térmico da poeira, que é emitido no infravermelho distante, uma faixa do infravermelho mais longa do que aquela que o olho humano é capaz de detectar.

As imagens feitas pelo Herschel da poeira interestelar fornece visões em alta resolução de detalhes bem finos dessas nuvens, revelando toda a estrutura super intricada existente nelas. Mas a maneira como o telescópio foi desenhado significa que ele não consegue detectar sempre a luz vinda das nuvens mais espalhadas e difusas, especialmente nas regiões mais externas das galáxias, onde o gás e a poeira se tornam mais apagados e esparsos.

Para algumas galáxias próximas, isso significa que o Herschel perde cerca de 30% de toda a luz absorvida pela poeira. Com essa grande lacuna do Herschel, os astrônomos não conseguem usar o telescópio sozinho para entender como o gás e a poeira se comportam nesses ambientes. Para preencher os mapas de poeira feitos pelo Herschel, essas novas imagens divulgadas recentemente combinam os dados de mais 3 missões. O Observatório Planck da ESA, o Infrared AStronomical Satellite, IRAS da NASA e o Cosmic Background Explorer, o COBE, também da NASA.

As imagens mostram a Galáxia de Andrômeda, conhecida também como M31, a Galáxia do Triângulo, conhecida como M33 e a Pequena e a Grande Nuvens de Magalhães, galáxias anãs que orbitam a Via Láctea e que não possuem uma estrutura espiral como a Galáxia de Andrômeda e a do Triângulo. Todas as quatro galáxias estão dentro de um raio de 3 milhões de anos-luz de distância da Terra.

Nas imagens, o vermelho indica o gás hidrogênio, o elemento mais comum no universo. Esse dado foi coletado usando múltiplos radiotelescópios localizados ao redro do planeta Terra. A imagem da Grande Nuvem de Magalhães, mostra uma cauda vermelha saindo da parte inferior esquerda da galáxia que provavelmente foi criada quando ela colidiu com a Pequena Nuvem de Magalhães a cerca de 100 milhões de anos atrás. Bolhas de espaço vaxio indicam regiões onde as estrelas recentemente se formaram, pois os intensos ventos das estrelas recém-nascidas sopraram para longe o gás e a poeira ao redor. A luz verde ao redor das bordas dessas bolhas indica a presença de poeira fria resultado da ação desses ventos. A poeira mais quente, mostrada em azul, indica onde as estrelas estão se formando ou outros processo que aqueceram a poeira.

Muitos elementos pesados na natureza, incluindo o carbono, o oxigênio e ferro, podem ficar presos nos grãos de poeira, e a presença de diferentes elementos muda a maneira como a poeira absorve a luz das estrelas. Isso, por sua vez, afeta a visão dos astrônomos de eventos como a formação de estrelas.

Nas nuvens de poeira mais densas, quase todos os elementos pesados podem estar presos em grãos de poeira, o que aumenta a razão de poeira para gás. Mas em regiões menos densas, a radiação destrutiva das estrelas recém-nascidas ou as ondas de choques de estrelas que explodiram irão esmagar os grãos de poeira fazendo com que parte dos elementos pesados retornem para o gás, mudando a razão novamente. Os cientistas que estudam o espaço interestelar e a formação de estrelas querem entender melhor esse ciclo. As imagens do Herschel mostram que a razão poeira para gás, pode variar dentro de uma simples galáxia num fator de 20, muito mais do que se previa anteriormente.

Essas imagens do Herschel, mostram para os astrônomos que o ecossistema de poeira nessas galáxias estudadas é muito dinâmico.

Lançado em 1983, o IRAS da NASA foi o primeiro telescópio espacial construído para detectar a luz infravermelha, preparando o palco para os futuros observatórios espaciais da NASA como o Spitzer e o James Webb Space Telescope. O IRAS foi um projeto conjunto desenvolvido pela NASA junto com a Netherlands Agency for Aerospace Programmes, e pelo Science and Engineering Research Conuncil do Reino Unido. O JPL e o Ames research Center da NASA gerenciaram o desenvolvimento do telescópio. O IPAC forneceu a experiência para auxiliar no processamento e na análise de dados do IRAS.

O Planck Observatory, lançado em 2009 e o COBE lançado em 1989 tinham como objetivo principal estudar a radiação cósmica de fundo, ou seja, a luz deixada pelo big bang. O satélite COBE foi desenvolvido pelo Goddard Space Flight Center da NASA. O Planck Project Office da NASA ficava baseado no JPL, que também contribuiu para a missão com instrumentos científicos. Cientistas do mundo inteiro trabalhavam em conjunto para analisar os dados do Planck.

Fonte:

https://www.jpl.nasa.gov/news/new-images-using-data-from-retired-telescopes-reveal-hidden-features

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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