Esta nova imagem do Telescópio Espacial James Webb da NASA mostra uma jovem protoestrela em processo de formação dentro de uma nuvem molecular em forma de ampulheta de fogo. Capturada usando o instrumento MIRI, esta cena revela fluxos dinâmicos e regiões brilhantes causadas por interações com gases e poeira ao redor. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
A mais recente imagem de infravermelho médio de Webb revela a formação de uma protoestrela, destacada por variações de cor que detalham suas interações dinâmicas com a nuvem molecular circundante.
NASA‘s Telescópio Espacial James Webb está comemorando o Dia da Independência dos EUA com uma observação da protoestrela, escondida dentro da nuvem molecular escura L1527 na luz infravermelha média, conforme ela evolui. Esta nova visão vibrante destaca o comportamento deste jovem objeto e traça as diferentes concentrações de gás e poeira ao redor da protoestrela.
L1527, mostrada nesta imagem do MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Telescópio Espacial James Webb da NASA, é uma nuvem molecular que abriga uma protoestrela. Ela reside a cerca de 460 anos-luz da Terra na constelação de Touro. A luz azul mais difusa e as estruturas filamentosas na imagem vêm de compostos orgânicos conhecidos como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), enquanto o vermelho no centro desta imagem é uma camada espessa e energizada de gases e poeira que envolve a protoestrela. A região no meio, que aparece em branco, é uma mistura de PAHs, gás ionizado e outras moléculas. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
Telescópio Espacial Webb Captura Fogos de Artifício Celestiais em Torno de Estrela em Formação
O cosmos parece ganhar vida com uma explosão crepitante de pirotecnia nesta nova imagem do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Tirada com o MIRI (Instrumento de Infravermelho Médio) do Webb, esta ampulheta de fogo marca a cena de um objeto muito jovem no processo de se tornar uma estrela. Uma protoestrela central cresce no pescoço da ampulheta, acumulando material de um fino disco protoplanetário, visto de lado como uma linha escura.
Insights sobre o desenvolvimento protoestelar
A protoestrela, um objeto relativamente jovem de cerca de 100.000 anos, ainda está cercada por sua nuvem molecular mãe, ou grande região de gás e poeira. A observação anterior de L1527 por Webb, com NIRCam (Near-Infrared Camera), nos permitiu espiar essa região e revelou essa nuvem molecular e protoestrela em cores opacas e vibrantes.
Fluxos dinâmicos e impacto molecular
Tanto a NIRCam quanto a MIRI mostram os efeitos dos fluxos de saída, que são emitidos em direções opostas ao longo do eixo de rotação da protoestrela, à medida que o objeto consome gás e poeira da nuvem ao redor. Esses fluxos de saída assumem a forma de choques de arco na nuvem molecular ao redor, que aparecem como estruturas filamentosas por toda parte. Eles também são responsáveis por esculpir a estrutura de ampulheta brilhante dentro da nuvem molecular, pois energizam, ou excitam, a matéria ao redor e fazem com que as regiões acima e abaixo dela brilhem. Isso cria um efeito que lembra fogos de artifício iluminando um céu noturno nublado. Ao contrário da NIRCam, no entanto, que mostra principalmente a luz refletida na poeira, a MIRI fornece uma visão de como esses fluxos de saída afetam a poeira e os gases mais espessos da região.
As áreas coloridas aqui em azul, que abrangem a maior parte da ampulheta, mostram principalmente moléculas carbonáceas conhecidas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. A protoestrela em si e o denso cobertor de poeira e uma mistura de gases que a cercam são representados em vermelho. As extensões vermelhas semelhantes a faíscas são um artefato da óptica do telescópio (veja a imagem abaixo).
Esta ilustração demonstra a ciência por trás dos padrões de picos de difração de Webb, mostrando como os picos de difração acontecem, a influência do espelho primário e dos suportes, e as contribuições de cada um para os picos de difração de Webb. Crédito: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI), Joseph DePasquale (STScI)
No meio, o MIRI revela uma região branca diretamente acima e abaixo da protoestrela, que não aparece tão fortemente na visão da NIRCam. Essa região é uma mistura de hidrocarbonetos, néon ionizado e poeira espessa, o que mostra que a protoestrela impulsiona essa matéria para bem longe dela enquanto consome desordenadamente material de seu disco.
Protostar em evolução e seu futuro
À medida que a protoestrela continua a envelhecer e a liberar jatos energéticos, ela consumirá, destruirá e afastará grande parte dessa nuvem molecular, e muitas das estruturas que vemos aqui começarão a desaparecer. Eventualmente, quando terminar de reunir massa, essa exibição impressionante terminará, e a própria estrela se tornará mais aparente, até mesmo para nossos telescópios de luz visível.
Esta imagem da nebulosa L1527, capturada pelo Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do Webb, mostra setas de bússola, uma barra de escala e uma legenda de cores para referência.
As setas norte e leste da bússola mostram a orientação da imagem no céu. Note que a relação entre norte e leste no céu (como visto de baixo) é invertida em relação às setas de direção em um mapa do solo (como visto de cima).
A barra de escala é rotulada em unidades astronômicas (UA), que é a distância média entre a Terra e o Sol, ou 93 milhões de milhas (150 milhões de quilômetros).
Esta imagem mostra comprimentos de onda de luz infravermelhos médios invisíveis que foram traduzidos em cores de luz visível. A chave de cores mostra quais filtros MIRI foram usados ao coletar a luz. A cor de cada nome de filtro é a cor da luz visível usada para representar a luz infravermelha que passa por esse filtro.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI
A combinação de análises das visões do infravermelho próximo e do infravermelho médio revela o comportamento geral deste sistema, incluindo como a protoestrela central está afetando a região ao redor. Outras estrelas em Taurus, a região de formação de estrelas onde L1527 reside, estão se formando exatamente assim, o que pode levar a outras nuvens moleculares sendo interrompidas e impedindo a formação de novas estrelas ou catalisando seu desenvolvimento.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST), frequentemente aclamado como o sucessor do telescópio espacial Hubbleé um grande observatório espacial otimizado para comprimentos de onda infravermelhos. Isso permite que ele olhe mais para trás no tempo do que qualquer outro telescópio, observando a formação das primeiras galáxias e estrelas. Lançado em 25 de dezembro de 2021, o JWST fornece resolução e sensibilidade sem precedentes, permitindo que os astrônomos estudem cada fase da história cósmica em nosso universo. Seus principais recursos incluem examinar as atmosferas de exoplanetas, observar galáxias distantes e explorar a formação de estrelas em detalhes.
