Algumas estrelas são tão massivas e energéticas que são um milhão de vezes mais brilhantes que o Sol. Este tipo de estrela dominou o Universo primordial, desempenhando um papel fundamental no seu desenvolvimento e evolução. As primeiras deste tipo já desapareceram, mas o Universo moderno ainda forma estrelas deste tipo.
Estas estrelas quentes e azuis emitem uma poderosa energia ultravioleta que o Hubble pode detectar a partir da sua posição na órbita baixa da Terra.
Em dezembro de 2023, os astrónomos completaram um estudo de três anos destas estrelas quentes. É uma das maiores e mais ambiciosas pesquisas do Hubble. É chamado ULLYSES (Biblioteca Legada Ultravioleta de Estrelas Jovens como Padrões Essenciais)e nele os astrônomos reuniram informações detalhadas sobre quase 500 estrelas.
As emissões UV de estrelas jovens e quentes fornecem uma janela para alguns dos processos dentro destas estrelas. Os raios UV não podem ser observados da Terra porque a camada de ozônio os bloqueia. Essa é uma das razões pelas quais o Hubble foi construído. Do seu poleiro, ele pode coletar imagens UV de alta resolução. Esse é o ímpeto para ULLYSES.
A pesquisa não contém imagens de todas as estrelas. Em vez disso, o Hubble reuniu espectros de 220 estrelas e combinou-os com dados de arquivo do Hubble sobre 275 estrelas adicionais. Poderosos telescópios terrestres também deram uma contribuição, embora não em UV. O resultado é um conjunto de dados muito rico que consiste em espectros detalhados de estrelas quentes, brilhantes e massivas e de estrelas frias, fracas e de baixa massa.
“Acredito que o projeto ULLYSES será transformador, impactando a astrofísica em geral – desde exoplanetas até os efeitos de estrelas massivas na evolução das galáxias, até a compreensão dos estágios iniciais do universo em evolução”, disse Julia Roman-Duval, líder da equipe de implementação do ULLYSES no Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI) em Baltimore, Maryland. “Além dos objetivos específicos do programa, os dados estelares também podem ser usados nos campos da astrofísica de maneiras que ainda não podemos imaginar.”
Os espectros podem dizer aos astrônomos mais do que apenas a metalicidade das estrelas. Eles também podem revelar os poderosos ventos estelares vindos das quentes estrelas azuis.
Os espectros também revelam a metalicidade das estrelas. Estrelas com menor metalicidade são normalmente mais velhas do que estrelas com maior metalicidade. Uma parte crítica da metalicidade estelar diz respeito ao teor de ferro. Os astrônomos usam o conteúdo de ferro e sua proporção com o hidrogênio para datar estrelas em relação à proporção de ferro e hidrogênio do nosso próprio Sol.
No ULISSES, o Hubble mirou estrelas azuis quentes em galáxias próximas com baixa metalicidade, o tipo que teria existido no Universo primitivo. Nesse ponto da vida do Universo, eles não conteriam nada mais pesado do que hidrogênio e hélio. Este tipo de galáxia era comum no universo primitivo. Somente quando essas jovens estrelas quentes morressem e espalhassem dentro de si os elementos que criaram é que os elementos mais pesados necessários para planetas rochosos, água e até mesmo vida estariam disponíveis. “As observações do ULLYSES são um trampolim para a compreensão dessas primeiras estrelas e dos seus ventos no Universo e como eles impactam a evolução da sua jovem galáxia hospedeira”, disse Roman-Duval.
ULLYSES também observou contrapartes estelares de estrelas massivas e quentes: estrelas frias, vermelhas, de baixa massa e fracas. Enquanto as estrelas mais massivas se formam rapidamente, brilham e morrem em breve, estas são o oposto. Eles demoram mais para se formar, são mais escuros e duram muito mais tempo. Mas eles ainda emitem ventos e energia que moldam o seu entorno. Eles são chamados Estrelas de T-Tauriestrelas tão jovens que ainda estão crescendo.
Apesar das suas massas mais baixas, estas estrelas emitem radiação poderosa. Durante sua formação, eles são conhecidos por liberar rajadas poderosas de radiação UV e raios X.
Existem questões pendentes sobre as estrelas T-Tauri e como elas se comportam. Alguns de seus processos são obscurecidos. Mas os espectros do Hubble obtidos no ULYSSES podem fornecer algumas respostas. Eles podem revelar quanta energia as estrelas T-Tauri liberam à medida que crescem e quão poderosos são seus ventos. Seus ventos poderosos podem alterar seus discos protoplanetários, soprando material para longe e tornando-o indisponível para a formação de planetas. Em alguns casos, a poderosa energia destas estrelas poderia eliminar a habitabilidade de quaisquer planetas que se formassem em torno delas.
Os dados do ULYSSES não pretendem responder a nenhuma pergunta específica. Em vez disso, é um enorme banco de dados de espectros detalhados que os pesquisadores podem consultar para servir pesquisas futuras. O objetivo geral é fornecer uma base de dados aprofundada de espectros de estrelas jovens que estão nos primeiros 10 milhões de anos de vida.
“Uma compreensão mais completa da formação e da vida das estrelas jovens tem ligações com muitas outras áreas da astronomia, incluindo a formação e evolução de galáxias, a mecânica e a perda de massa das supernovas, como os ambientes das estrelas impactam a formação planetária e como as suas emissões podem desempenhar um papel. na composição do meio interestelar, o gás e a poeira entre as estrelas de uma galáxia”, explica o site ULYSSES.
ULYSSES é um programa de observação desenvolvido pela comunidade de pesquisa para a comunidade de pesquisa. Por extensão, também serve para aqueles de nós que gostam de acompanhar os pesquisadores descobrindo coisas novas sobre o Universo.
“ULLYSES foi originalmente concebido como um programa de observação utilizando os espectrógrafos sensíveis do Hubble. No entanto, o programa foi tremendamente melhorado por observações coordenadas e auxiliares lideradas pela comunidade com outros observatórios terrestres e espaciais”, disse Roman-Duval. “Essa ampla cobertura permite aos astrónomos investigar a vida das estrelas com detalhes sem precedentes e traçar um quadro mais abrangente das propriedades destas estrelas e como elas impactam o seu ambiente.”
