Cobra (Webb NIRCam)
Publicidade

Nesta imagem da Nebulosa de Serpens obtida pela Câmera de Infravermelho Próximo (NIRCam) do Telescópio Espacial James Webb da NASA, os astrônomos encontraram um agrupamento de fluxos protoestelares alinhados dentro de uma pequena região (o canto superior esquerdo). Na imagem de Webb, esses jatos são representados por listras brilhantes e irregulares que aparecem em vermelho, que são ondas de choque do jato que atinge o gás e a poeira circundantes. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Alinhamento de jatos bipolares confirma teorias de formação estelar

Algumas das maiores e mais interessantes descobertas astronômicas surpreenderam os pesquisadores, mesmo quando examinaram as áreas mais bem estudadas do céu.

Freqüentemente, são as novas tecnologias ou o acaso que resultam nessas descobertas. Num novo estudo da Nebulosa de Serpens com NASAde Telescópio Espacial James Webbsão ambos.

Numa região da nebulosa, Webb transformou o que anteriormente pareciam manchas borradas em fluxos protoestelares nítidos. E para grande surpresa dos investigadores, esses fluxos parecem estar alinhados, sugerindo que apanhámos esta região num momento único da sua história e fornecendo informações sobre os fundamentos de como as estrelas nascem.

Detecção inédita feita na nova imagem impressionante do telescópio espacial Webb

Pela primeira vez, um fenômeno que os astrônomos há muito esperavam obter imagens diretas foi capturado pela câmera infravermelha próxima (NIRCam) do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Nesta imagem impressionante da Nebulosa de Serpens, a descoberta situa-se na zona norte (vista no canto superior esquerdo) desta jovem região de formação estelar próxima.

Os astrónomos descobriram um grupo intrigante de fluxos protoestelares, formados quando jatos de gás expelidos de estrelas recém-nascidas colidem com gás e poeira próximos a altas velocidades. Normalmente, esses objetos têm orientações variadas dentro de uma região. Aqui, porém, eles estão inclinados na mesma direção, no mesmo grau, como granizo caindo durante uma tempestade.

A descoberta destes objetos alinhados, possível devido à excelente resolução espacial e sensibilidade de Webb em comprimentos de onda do infravermelho próximo, fornece informações sobre os fundamentos de como as estrelas nascem.

Publicidade

“Os astrónomos há muito que assumem que, à medida que as nuvens colapsam para formar estrelas, as estrelas tenderão a girar na mesma direção”, disse o investigador principal Klaus Pontoppidan, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. “No entanto, isso não foi visto tão diretamente antes. Estas estruturas alongadas e alinhadas são um registo histórico da forma fundamental como as estrelas nascem.”

Serpens Norte – Corte de fluxos alinhados (Webb NIRCam)
Publicidade

Esta imagem do Telescópio Espacial James Webb da NASA mostra uma parte da Nebulosa de Serpens, onde os astrônomos descobriram um agrupamento de fluxos protoestelares alinhados. Esses jatos são representados por listras brilhantes e irregulares que aparecem em vermelho, que são ondas de choque do jato que atinge o gás e a poeira circundantes. Aqui, a cor vermelha representa a presença de hidrogênio molecular e monóxido de carbono. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

A Mecânica da Formação Estelar

Então, como o alinhamento dos jatos estelares se relaciona com a rotação da estrela? À medida que uma nuvem de gás interestelar colide consigo mesma para formar uma estrela, ela gira mais rapidamente. A única maneira de o gás continuar se movendo para dentro é remover parte do spin (conhecido como momento angular). Um disco de material se forma ao redor da estrela jovem para transportar material para baixo, como um redemoinho em torno de um ralo. Os campos magnéticos rodopiantes no disco interno lançam parte do material em jatos gêmeos que disparam para fora em direções opostas, perpendiculares ao disco de material.

Na imagem de Webb, esses jatos são representados por listras brilhantes e irregulares que aparecem em vermelho, que são ondas de choque do jato que atinge o gás e a poeira circundantes. Aqui, a cor vermelha representa a presença de hidrogênio molecular e monóxido de carbono.

Corte central de Serpens (Webb NIRCam)
Publicidade

Esta imagem mostra o centro da Nebulosa Serpens visto pela câmera infravermelha próxima (NIRCam) do Telescópio Espacial James Webb da NASA. Nesta imagem, por toda a região, filamentos e tufos de diferentes tonalidades representam a luz estelar refletida de protoestrelas ainda em formação dentro da nuvem. Em algumas áreas há poeira na frente desse reflexo, que aqui aparece com uma tonalidade alaranjada e difusa. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Técnicas de imagem aprimoradas

“Esta área da Nebulosa Serpens – Serpens North – só fica claramente visível com Webb”, disse o autor principal Joel Green do Space Telescope Science Institute em Baltimore. “Somos agora capazes de captar estas estrelas extremamente jovens e os seus fluxos, alguns dos quais anteriormente apareciam apenas como bolhas ou eram completamente invisíveis em comprimentos de onda ópticos devido à poeira espessa que os rodeava.”

Os astrónomos dizem que existem algumas forças que podem potencialmente mudar a direção dos fluxos durante este período da vida de uma estrela jovem. Uma maneira é quando as estrelas binárias giram em torno umas das outras e oscilam em orientação, distorcendo a direção dos fluxos ao longo do tempo.

Cobra (bússola Webb NIRCam)
Publicidade

Esta imagem da Nebulosa Serpens, capturada pela Câmera de Infravermelho Próximo (NIRCam) de Webb, mostra setas de bússola, barra de escala e chave colorida para referência.
As setas norte e leste da bússola mostram a orientação da imagem no céu. Observe que a relação entre norte e leste no céu (visto de baixo) é invertida em relação às setas de direção em um mapa do solo (visto de cima).
A barra de escala é rotulada em anos-luz, que é a distância que a luz percorre em um ano terrestre. Um ano-luz equivale a cerca de 5,88 trilhões de milhas ou 9,46 trilhões de quilômetros.
Esta imagem mostra comprimentos de onda de luz invisíveis no infravermelho próximo que foram traduzidos em cores de luz visível. A legenda colorida mostra quais filtros NIRCam foram usados ​​na coleta da luz. A cor do nome de cada filtro é a cor da luz visível usada para representar a luz infravermelha que passa por esse filtro.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Estrelas da Nebulosa Serpens

A Nebulosa de Serpens, localizada a 1.300 anos-luz da Terra, tem apenas um ou dois milhões de anos, o que é muito jovem em termos cósmicos. É também o lar de um aglomerado particularmente denso de estrelas recém-formadas (com aproximadamente 100.000 anos de idade), visto no centro desta imagem. Algumas dessas estrelas acabarão por crescer até a massa do nosso Sol.

“Webb é uma jovem máquina de localização de objetos estelares”, disse Green. “Neste campo, recolhemos sinais de cada estrela jovem, até às estrelas de massa mais baixa.”

Publicidade

“O que estamos vendo agora é um quadro muito completo”, acrescentou Pontoppidan.

Assim, em toda a região nesta imagem, filamentos e tufos de diferentes tonalidades representam a luz estelar refletida de protoestrelas ainda em formação dentro da nuvem. Em algumas áreas há poeira na frente desse reflexo, que aqui aparece com uma tonalidade alaranjada e difusa.

Esta região tem sido o lar de outras descobertas coincidentes, incluindo a agitada “Sombra do Morcego”, que ganhou seu nome quando dados de 2020 do satélite da NASA telescópio espacial Hubble revelou o disco de formação de planetas de uma estrela balançando ou mudando. Este recurso é visível no centro da imagem Webb.

Caminho para pesquisas futuras

A nova imagem, e a descoberta fortuita dos objetos alinhados, é na verdade apenas o primeiro passo neste programa científico. A equipe agora usará o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) de Webb para investigar a composição química da nuvem.

Os astrônomos estão interessados ​​em determinar como os produtos químicos voláteis sobrevivem à formação de estrelas e planetas. Voláteis são compostos que sublimam, ou fazem a transição de um sólido diretamente para um gás, a uma temperatura relativamente baixa – incluindo água e monóxido de carbono. Eles então compararão suas descobertas com quantidades encontradas em discos protoplanetários de estrelas de tipo semelhante.

“Na forma mais básica, somos todos feitos de matéria proveniente desses voláteis. A maior parte da água aqui na Terra originou-se quando o Sol era uma protoestrela infantil, há bilhões de anos”, disse Pontoppidan. “Observar a abundância destes compostos críticos em protoestrelas pouco antes dos seus discos protoplanetários se formarem poderia ajudar-nos a compreender quão únicas eram as circunstâncias quando o nosso próprio sistema solar se formou.”

Estas observações foram feitas como parte do programa Observador Geral 1611. Os resultados iniciais da equipe foram aceitos para publicação no Jornal Astrofísico.

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) é um grande observatório espacial, lançado em dezembro de 2021. É o sucessor científico do Telescópio Espacial Hubble. Equipado com um espelho primário de 6,5 metros, o JWST é especializado em observar o universo no espectro infravermelho, permitindo-lhe olhar mais para trás no tempo do que nunca. Esta capacidade permite ao telescópio estudar a formação das primeiras galáxias, a evolução das estrelas e dos sistemas planetários, e as atmosferas de exoplanetas distantes. Posicionado no segundo ponto de Lagrange (L2), a aproximadamente 1,5 milhão de quilômetros da Terra, o JWST foi projetado para fornecer resoluções e sensibilidades sem precedentes, abrindo novas janelas para o cosmos.



Share. Facebook Twitter Pinterest LinkedIn Tumblr Email

Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.