O plano da nossa galáxia, a Via Láctea, visto pela missão espacial Gaia da ESA. Contém mais de mil milhões de estrelas, juntamente com regiões mais escuras e poeirentas através das quais Gaia não conseguia ver. Com a sua maior sensibilidade e maior cobertura de comprimento de onda, o levantamento do plano galáctico do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA irá perscrutar mais poeira e revelar muito mais estrelas. Crédito: ESA/Gaia/DPAC
NASAO Telescópio Romano está pronto para revolucionar nossa compreensão do via Láctea com um levantamento detalhado, descobrindo mais de 100 mil milhões de objetos cósmicos e fornecendo novos dados sobre a estrutura da galáxia.
Nancy Grace da NASA Telescópio Espacial Romano A equipe anunciou planos para uma pesquisa sem precedentes do plano da nossa galáxia, a Via Láctea. Irá investigar mais profundamente esta região do que qualquer outro levantamento, mapeando mais estrelas da nossa galáxia do que todas as observações anteriores combinadas.
“Há uma gama realmente ampla de ciência que podemos explorar com este tipo de pesquisa, desde a formação e evolução estelar até a poeira entre as estrelas e a dinâmica do coração da galáxia”, disse Catherine Zucker, astrofísica do Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian em Cambridge, Massachusetts, que foi coautor de um white paper que descreve alguns dos benefícios de tal programa de observação.
Os cientistas estudaram muito bem a vizinhança do nosso sistema solar, mas grande parte da galáxia permanece oculta à vista. O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA irá espiar através de espessas faixas de poeira para revelar partes da nossa galáxia que nunca fomos capazes de explorar antes, graças a um levantamento de plano galáctico recém-selecionado. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
Uma pesquisa do plano galáctico foi a submissão mais bem classificada após uma convocatória de 2021 para ideias de pesquisa romana. Agora, a comunidade científica trabalhará em conjunto para conceber o programa de observação antes do lançamento do Roman, em maio de 2027.
“Haverá muitas compensações, já que os cientistas terão que escolher entre, por exemplo, quanta área cobrir e quão completamente mapeá-la em todos os diferentes filtros possíveis”, disse o coautor do artigo, Robert Benjamin, astrônomo do a Universidade de Wisconsin-Whitewater.
Embora os detalhes do estudo ainda não tenham sido determinados, os cientistas dizem que se cobrisse cerca de 1.000 graus quadrados – uma região do céu tão grande como 5.000 luas cheias – poderia revelar bem mais de 100 mil milhões de objectos cósmicos (principalmente estrelas).
“Isso seria muito próximo de um censo completo de todas as estrelas da nossa galáxia e levaria apenas cerca de um mês”, disse Roberta Paladini, cientista pesquisadora sênior do Caltech/IPAC em Pasadena, Califórnia, e líder do livro branco. autor. “Levaria décadas para observar uma área tão grande do céu com os telescópios espaciais Hubble ou James Webb. Roman será uma máquina de pesquisa!”
Anatomia da Via Láctea
Observatórios com imagens menores do espaço forneceram imagens excelentes de outras galáxias, revelando estruturas complexas. Mas estudar a anatomia da nossa galáxia é surpreendentemente difícil. O plano da Via Láctea cobre uma área tão grande no céu que estudá-la em detalhes pode levar muito tempo. Os astrônomos também devem observar através da poeira espessa que obscurece a luz das estrelas distantes.
Embora tenhamos estudado bem a vizinhança do nosso sistema solar, diz Zucker, “temos uma visão muito incompleta de como é a outra metade da Via Láctea além do centro galáctico”.
Observatórios como o aposentado Telescópio Espacial Spitzer da NASA conduziram pesquisas de grandes áreas do plano galáctico em comprimentos de onda de luz mais longos e revelaram algumas regiões de formação de estrelas no outro lado da galáxia. Mas não conseguiu resolver pequenos detalhes como Roman fará.
“Spitzer elaborou as questões que Roman será capaz de resolver”, disse Benjamin.
A combinação de um grande campo de visão, resolução nítida e capacidade de espiar através da poeira do Roman torna-o o instrumento ideal para estudar a Via Láctea. E ver estrelas em diferentes comprimentos de onda de luz – óptica e infravermelha – ajudará os astrônomos a aprender coisas como a temperatura das estrelas. Essa informação revela muito mais dados, desde o estágio evolutivo e composição da estrela até sua luminosidade e tamanho.
“Podemos fazer estudos muito detalhados de coisas como a formação de estrelas e a estrutura da nossa própria galáxia de uma forma que não podemos fazer com nenhuma outra galáxia”, disse Paladini.
A galáxia espiral frontal, IC 5332, está dividida diagonalmente nesta imagem: as observações do Telescópio Espacial James Webb aparecem no canto superior esquerdo, e as do Telescópio Espacial Hubble no canto inferior direito. As imagens de Webb e Hubble mostram um contraste impressionante, o inverso da escuridão e da luz. Por que? As observações de Webb combinam luz infravermelha próxima e média e as do Hubble mostram luz visível e ultravioleta. A poeira absorve a luz ultravioleta e visível e depois a reemite no infravermelho. Nas imagens de Webb, vemos poeira brilhando em luz infravermelha. Nas imagens do Hubble, as regiões escuras são onde a luz das estrelas é absorvida pela poeira. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), Rupali Chandar (UToledo), Equipe PHANGS
Roman oferecerá novos insights sobre a estrutura da região central conhecida como protuberância, a “barra” que se estende através dela e os braços espirais que se estendem a partir dela.
“Basicamente reescreveremos a imagem 3D do outro lado da galáxia”, disse Zucker.
A visão nítida de Roman ajudará os astrônomos a ver estrelas individuais, mesmo em berçários estelares no outro lado da galáxia. Isso ajudará Roman a gerar um enorme novo catálogo de estrelas, uma vez que será capaz de mapear 10 vezes mais longe do que o mapeamento de precisão anterior feito pela ESA (o Agência Espacial Europeia‘s) Missão espacial Gaia. Gaia mapeou mais de 1 bilhão de estrelas em 3D, em grande parte dentro de cerca de 10.000 anos-luz. Roman poderia mapear até 100 bilhões de estrelas a 100.000 anos-luz de distância ou mais (estendendo-se até a borda mais distante da nossa galáxia e além).
O Galactic Plane Survey é o primeiro anúncio de Roman pesquisa geral de astrofísica – um dos vários programas de observação que Roman fará além de seu três principais pesquisas comunitárias e Demonstração da tecnologia Coronagraph. Pelo menos 25% da missão principal de cinco anos de Roman será atribuída a pesquisas astrofísicas gerais, a fim de prosseguir a ciência que não pode ser feita apenas com os principais dados de pesquisas comunitárias da missão. Astrónomos de todo o mundo terão a oportunidade de utilizar Roman e propor investigação de ponta, permitindo à comunidade astronómica utilizar todo o potencial das capacidades de Roman para conduzir ciência extraordinária.
Referência: “Oportunidade de pesquisa de astrofísica de definição inicial romana: Pesquisa de plano infravermelho romano galáctico (GRIPS)” por Roberta Paladini, Catherine Zucker, Robert Benjamin, David Nataf, Dante Minniti, Gail Zasowski, Joshua Peek, Sean Carey, Lori Allen, Javier Alonso -Garcia, João Alves, Friederich Anders, Evangelie Athanassoula, Timothy C. Beers, Jonathan Bird, Joss Bland-Hwathorn, Anthony Brown, Sven Buder, Luca Casagrande, Andrew Casey, Santi Cassisi, Marcio Catelan, Ranga-Ram Chary, Andre- Nicholas Chene, David Ciardi, Fernando Comeron, Roger Cohen, Thomas Dame, Ronald Drimmel, Jose Fernandez Trincado, Douglas Finkbeiner, Douglas Geisler, Mario Gennaro, Alyssa Goodman, Gregory Green, Gergely Hajdu, Calen Henderson, Joseph Hora, Valentin D. Ivanov , Davy Kirkpatrick, Chiaki Kobayashi, Michael Kuhn, Andrew Kunder, Jessica Lu, Philip W. Lucas, Daniel Majaess, S. Thomas Megeath, Aaron Meisner, Sergio Molinari, Przemek Mroz, Meliss Ness, Nadine Neumayer, Francisco Nogueras-Lara, Alberto Noriega-Crespo, Radek Poleski, Hans-Walter Rix, Luisa Rebull, Henry Reggiani, Marina Rejkuba, Roberto K. Saito, Ralph Schoenrich, Andrew Saydjari, Eugenio Schisano, Edward Schlafly, Keving Schlaufman, Leigh Smith, Joshua Speagle, Dan Wisz, Rosemary Wyse e Nadia Zakamska, 14 de julho de 2023, Astrofísica > Astrofísica das Galáxias.
arXiv:2307.07642
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman é gerenciado no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, com a participação do Jet Propulsion Laboratory da NASA e do Caltech/IPAC no sul da Califórnia, do Space Telescope Science Institute em Baltimore e de uma equipe científica composta por cientistas de vários instituições de pesquisa. Os principais parceiros industriais são BAE Systems, Inc. em Boulder, Colorado; L3Harris Technologies em Melbourne, Flórida; e Teledyne Scientific & Imaging em Thousand Oaks, Califórnia.
