A astronomia tem tudo a ver com luz. Sentir as menores quantidades dele, filtrá-lo, dividi-lo em seus comprimentos de onda componentes e entendê-lo, especialmente em objetos a grande distância. O Telescópio Espacial James Webb é especialmente adepto disso, como esta nova imagem do remanescente de supernova (SNR) Cassiopeia A exemplifica tão bem.
Antes de uma estrela massiva explodir como uma supernova, ela convulsiona e envia suas camadas externas para o espaço, sinalizando a energia explosiva que está prestes a seguir. Quando a estrela explode, envia uma onda de choque para a sua própria camada externa ejetada, iluminando-a à medida que diferentes elementos químicos brilham com diferentes energias e cores. Misturada a isso está qualquer matéria pré-existente perto da supernova. O resultado é uma enorme concha em expansão com filamentos e nós de gás ionizado, povoada por bolhas ainda menores.
“Com a resolução da NIRCam, podemos agora ver como a estrela moribunda se despedaçou totalmente quando explodiu, deixando para trás filamentos semelhantes a pequenos fragmentos de vidro.”
Danny Milisavljevic, Universidade Purdue
Cassiopeia A explodiu há cerca de 10.000 anos, e a luz pode ter alcançado a Terra por volta de 1667. Mas há muita incerteza, e é possível que o astrônomo inglês John Flamsteed a tenha observado em 1680. Também é possível que tenha sido observada pela primeira vez em 1630. Isso é para historiadores para determinar.
Mas sempre que for a data exata, a luz chegou até nós e continua a chegar até nós, fazendo da Cassiopeia A um objeto de fascínio astronômico. É um dos SNRs mais estudados e os astrónomos observaram-no em vários comprimentos de onda com diferentes telescópios.
O SNR tem cerca de 10 anos-luz de diâmetro e está se expandindo entre 4.000 e 6.000 km/segundo. Alguns nós periféricos estão se movendo muito mais rapidamente, com velocidades de 5.500 a 14.500 km/s. A concha em expansão também é extremamente quente, a cerca de 30 milhões de graus Kelvin (30 milhões de C/54 milhões de F).
Mas nenhuma de nossas imagens anteriores é tão impressionante quanto essas imagens do JWST. Essas imagens são muito mais do que apenas fotos bonitas. Os redemoinhos cursivos e os aglomerados de gás revelam algumas das interações detalhadas da natureza entre a luz e a matéria.
O JWST vê em infravermelho, portanto suas imagens precisam ser traduzidas para nossos olhos. Os comprimentos de onda que o telescópio pode ver são traduzidos em diferentes cores visíveis. Aglomerados de laranja brilhante e rosa claro são mais visíveis nessas imagens e significam a presença de enxofre, oxigênio, argônio e néon. Esses elementos vieram da própria estrela, e o gás e a poeira da região ao redor da estrela estão misturados a ela.
A imagem abaixo destaca algumas partes da Cassiopeia A SNR.
A imagem MIRI do JWST mostra detalhes diferentes. Os arredores da concha principal não são laranja e rosa. Em vez disso, parece mais fumaça acesa pelas chamas de uma fogueira.
O Telescópio Espacial Hubble, o Telescópio Espacial Spitzer e o Observatório de Raios-X Chandra estudaram Cas A. Na verdade, a primeira imagem de luz do Spitzer em 1999 foi de Cas A.
O Hubble também fotografou Cas A. Esta imagem é de 2006 e é uma composição de 18 imagens separadas. Embora interessante e impressionante na época, a imagem do JWST a supera em detalhes visuais e científicos.
As imagens incríveis do JWST estão nos dando uma visão mais detalhada do Cas A do que nunca. Danny Milisavljevic lidera a equipe de pesquisa de Astronomia no Domínio do Tempo na Universidade de Purdue e estudou extensivamente SNRs, incluindo Cas A. Ele enfatiza a importância do JWST em seu trabalho.
“Com a resolução do NIRCam, podemos agora ver como a estrela moribunda se despedaçou totalmente quando explodiu, deixando para trás filamentos semelhantes a pequenos fragmentos de vidro”, disse Milisavljevic. “É realmente inacreditável, depois de todos estes anos a estudar Cas A, resolver agora esses detalhes, que nos estão a fornecer uma visão transformacional sobre como esta estrela explodiu.”
