Vendo olho no olho

Em destaque nesta imagem do telescópio espacial Hubble está a galáxia espiral NGC 2566, que fica a 76 milhões de anos-luz de distância na constelação de Puppis.

© Hubble / VLT / ALMA (NGC 2566)

Uma barra proeminente de estrelas se estende pelo centro desta galáxia, e braços espirais emergem de cada extremidade da barra. Como a NGC 2566 parece inclinada da nossa perspectiva, seu disco assume uma forma de amêndoa, dando à galáxia a aparência de um olho cósmico.

Enquanto a NGC 2566 "olha" para nós, os astrônomos olham de volta, usando o Hubble para pesquisar os aglomerados de estrelas da galáxia e as regiões de formação de estrelas. Os dados do Hubble são especialmente valiosos para estudar estrelas que têm apenas alguns milhões de anos; essas estrelas são brilhantes nos comprimentos de onda ultravioleta e visível aos quais o Hubble é sensível.

Usando esses dados, os pesquisadores medirão as idades das estrelas da NGC 2566, ajudando a juntar as peças da linha do tempo da formação de estrelas da galáxia e da troca de gás entre as nuvens de formação de estrelas e as próprias estrelas.

Vários outros observatórios astronômicos examinaram NGC 2566, incluindo o telescópio espacial James Webb. Os dados do Webb complementam esta imagem do Hubble, adicionando uma visão da poeira quente e brilhante de NGC 2566 ao retrato estelar do Hubble. Na extremidade de comprimento de onda longo do espectro eletromagnético, NGC 2566 também foi observada pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). O ALMA é uma rede de 66 radiotelescópios que trabalham juntos como um só para captar imagens detalhadas das nuvens de gás nas quais as estrelas se formam. Juntos, Hubble, Webb e ALMA fornecem uma visão geral da formação, vidas e mortes de estrelas em galáxias por todo o Universo.

As luzes que ascendem nessa galáxia parecem anunciar a chegada do Natal!

Fonte: ESA

Primeira estrela binária próximo do buraco negro da Via Láctea

Pesquisadores detectaram uma estrela binária próxima de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo situado no centro da nossa Galáxia.

© ESO / VLT (localização da estrela binária D9 próxima de Sagitário A*)

Esta imagem mostra a localização da estrela binária D9 recentemente descoberta na órbita de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo localizado no centro da Via Láctea.

É a primeira vez que um par de estrelas é encontrado nas vizinhanças de um buraco negro supermassivo. A descoberta, baseada em dados recolhidos pelo Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), ajuda-nos a compreender melhor como é que as estrelas conseguem sobreviver em ambientes de gravidade extrema e pode abrir caminho à detecção de planetas perto de Sagitário A*.

As estrelas binárias, pares de estrelas que orbitam em torno uma da outra, são muito comuns no Universo, mas até agora nenhuma tinha ainda sido encontrada perto de um buraco negro supermassivo, local onde a gravidade muito extrema pode tornar os sistemas estelares instáveis. Esta nova descoberta mostra que alguns binários podem prosperar durante um curto espaço de tempo em condições destrutivas. 

D9, nome dado à estrela binária recém-descoberta, foi detectada mesmo a tempo: estima-se que tenha apenas 2,7 milhões de anos de idade, e a forte força gravitacional do buraco negro fará com que, muito provavelmente, se funda numa única estrela dentro de apenas um milhão de anos, o que corresponde a um período de tempo muito curto para um sistema tão jovem.

Durante muitos anos, os cientistas também pensaram que o ambiente extremo que existe nas proximidades de um buraco negro supermassivo impedisse a formação de novas estrelas. No entanto, as várias estrelas jovens encontradas nas proximidades de Sagitário A* desmentiram esta suposição. A descoberta desta estrela binária jovem mostra agora que até pares de estrelas têm o potencial de se formar no seio destas condições adversas.

O binário agora descoberto foi encontrado no seio de um denso aglomerado de estrelas e outros objetos que orbita Sagitário A*, o chamado aglomerado S. Os objetos mais enigmáticos neste aglomerado são os chamados objetos G, que se comportam como estrelas mas que mais parecem nuvens de gás e poeira. Foi precisamente durante observações destes objetos misteriosos que foi encontrado um padrão surpreendente em D9. Os dados obtidos com o instrumento ERIS, montado no VLT, combinados com dados de arquivo do instrumento SINFONI, revelaram variações recorrentes na velocidade da estrela, indicando que D9 se tratava de duas estrelas em órbita uma da outra.

A equipe propõe que os misteriosos objetos G possam ser uma combinação de estrelas binárias que ainda não se fundiram com o material que sobrou de estrelas já fundidas. A natureza precisa de muitos dos objetos que orbitam Sagitário A*, bem como a forma como se podem ter formado tão perto do buraco negro supermassivo, continuam sendo um mistério.

Em breve, a atualização GRAVITY+ do Interferômetro do VLT e o instrumento METIS do Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile, poderão mudar esta situação. Ambas estas infraestruturas permitirão a realização de observações ainda mais detalhadas do centro da Via Láctea, revelando a natureza de objetos conhecidos e, sem dúvida, descobrindo mais estrelas binárias e sistemas jovens.

Este trabalho foi publicado hoje na revista Nature Communications. 

Fonte: ESO

Explosão provocada por buraco negro que engole estrela

Pesquisadores conseguiram detectar uma explosão cósmica excepcionalmente rápida e brilhante numa pequena galáxia situada a 500 milhões de anos-luz de distância.

© IAC (recriação da explosão de um buraco negro engolindo uma estrela)

A explosão, identificada como CSS161010, atingiu o seu brilho máximo em apenas 4 dias e desceu para metade em apenas 2,5 dias, o que significou que tanto a sua descoberta como as subsequentes observações da sua evolução se tornaram um marco científico e um desafio para a equipe de astrônomos. 

O evento CSS161010 foi descoberto pelo CRTS (Catalina Real-Time Transient Survey), com uma detecção anterior reportada pelo ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for SuperNovae). O seu posterior seguimento, que permitiu a sua caracterização, foi efetuado com telescópios como o GTC (Gran Telescopio Canarias) e o NOT (Nordic Optical Telescope), ambos instalados no Observatório Roque de Los Muchachos do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias), em La Palma. 

Estes tipos de fenômenos cósmicos de evolução rápida têm sido muito difíceis de estudar devido à sua natureza. No entanto, as técnicas modernas e os instrumentos mais avançados permitem estudá-los graças à melhoria do campo de visão e à capacidade de captar imagens de alta resolução com os telescópios utilizados. Até à data, foram detectadas apenas uma dúzia de explosões cósmicas com estas características em termos de brilho e evolução, mas a sua origem continua sendo um completo mistério. 

No entanto, a equipe de pesquisadores liderada por Claudia Gutiérrez pensa que, pela primeira vez, as propriedades espectrais únicas de CSS161010 fornecem pistas importantes sobre a sua origem física e a sua análise sugere que é, de fato, o resultado de um pequeno buraco negro engolindo uma estrela. Esta conclusão foi alcançada porque foram encontradas linhas largas de hidrogênio que mostram uma velocidade muito elevada, até 10% da velocidade da luz, e uma evolução sem precedentes. 

Dois meses após o início do surto, o brilho do objeto tinha diminuído 900 vezes em relação ao seu máximo. Surpreendentemente, os espectros captados pelo GTC neste momento revelaram que todos os perfis de linhas de hidrogênio continuavam com um desvio para o azul, significando que se deslocam na nossa direção a velocidades extremamente elevadas. Indicando um forte fluxo gasoso, algo completamente inesperado para uma supernova.

A explosão ocorreu numa galáxia minúscula com uma massa estelar cerca de 400 vezes inferior à da nossa Via Láctea. Por conseguinte, se a galáxia abriga um buraco negro massivo, a sua massa também deve ser pequena, correspondendo a um buraco negro de massa intermediária (100 a 100.000 massas solares).

Identificar e caracterizar buracos negros de massa intermediária é essencial para compreender os percursos de formação e a evolução dos buracos negros, que  são os blocos de construção fundamentais dos buracos negros supermassivos que se encontram no centro das galáxias, como a nossa Via Láctea, e que se observou existirem mesmo no Universo primitivo.

A perturbação de uma estrela que se aproximou demasiado do buraco negro de massa intermediária revela o buraco negro, que de outra forma estaria quiescente. É provável que existam outros buracos negros deste tipo em outras galáxias anãs, e é necessário seguir eventos semelhantes a CSS161010 para determinar com mais precisão as propriedades destes buracos negros. Estamos no limiar de uma era de descobertas revolucionárias.

Esta descoberta foi publicada no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Encontrado um exoplaneta gigante "peso-pena"

Quase três décadas desde a descoberta do primeiro exoplaneta, os astrônomos só se tornaram certos de sua própria incerteza em relação à formação desses mundos diversos.

© STScI (ilustração de exoplaneta sub-Netuno)

Cada novo planeta jovem em trânsito é um alvo valioso para seus modelos em desenvolvimento; é por isso que o telescópio espacial James Webb voltou sua atenção valiosa para um mundo bebê chamado HIP 67522b por algumas horas em 2023. 

Além de sua idade notavelmente jovem de apenas 17 milhões de anos, o HIP 67522b parecia ser um planeta típico próximo, do tamanho de Júpiter. No entanto, as novas observações do Webb revelaram uma surpresa: o HIP 67522b não se parece em nada com Júpiter. Em vez disso, conforme detalhado em um estudo recente, ele tem uma atmosfera inchada e estendida, cheia de vapor de água e dióxido de carbono, e provavelmente é um tipo diferente de planeta. A composição da atmosfera não é sem precedentes, mas foi o inchaço que surpreendeu a equipe, liderada por Pa Chia Thao, da Universidade da Carolina do Norte). 

Se o planeta tivesse uma massa semelhante à de Júpiter, sua gravidade teria absorvido os gases ao redor. Como as observações do Webb indicaram que a atmosfera se estende muito mais longe do que o esperado, o planeta deve ter uma massa muito menor do que eles previram e ser incapaz de espremer todo o gás ao redor para baixo com sua fraca atração gravitacional resultante 

Por meio de uma análise mais aprofundada da espessura da atmosfera, os astrônomos sugerem que o HIP 67522b pesa cerca de 14 vezes a massa da Terra, apesar de seu tamanho semelhante ao de Júpiter. Isso o torna um dos gigantes mais leves já descobertos, e mais semelhante aos sub-Netunos do que aos Júpiteres. Os sub-Netunos são um tipo estranho de mundo maior que a Terra, mas menor que os gigantes de gelo. 

Embora não tenhamos um planeta assim em nosso próprio Sistema Solar, eles são um dos tipos mais comuns de planetas em outras partes da galáxia. Os sub-Netunos podem se formar com atmosferas muito maiores, mas depois perdem esses envelopes iniciais por meio de uma combinação complicada de processos que incluem a ebulição induzida pela estrela.

Infelizmente para o HIP 67522b, sua baixa massa provavelmente o condena a esse destino cruel. Embora hoje o vejamos como um planeta gigante e inflado, sua proximidade com sua estrela e a incapacidade de manter um controle firme sobre seus gases significa que ele provavelmente perderá muitos dos gases que vemos atualmente ao seu redor. Sua atmosfera provavelmente já está fervendo, e provavelmente perderá a maior parte dela nos próximos bilhões de anos. Tudo o que restará é o núcleo encolhido.

Para os cientistas, captar esse processo de evaporação em ação pode ajudar a explicar como alguns sub-Netunos chegaram aos seus tamanhos finais. Medir as propriedades atmosféricas de planetas jovens fornece uma oportunidade única para entender a formação e as histórias evolutivas desses planetas.

Esta descoberta inesperada não apenas esclarece sobre a formação de sub-Netunos, mas também marca a primeira vez que astrônomos mediram a massa de um planeta usando o espectro da luz das estrelas que passa por sua atmosfera. A equipe poderia, assim, contornar os desafios de observar estrelas jovens e ativas e usar o inchaço da atmosfera como uma sonda. Este estudo abrangente demonstra o quão poderoso o telescópio espacial James Webb pode ser para medir as massas de exoplanetas jovens.

Fonte: Sky & Telescope

Um cinturão de asteroides inesperadamente lotado

Astrônomos descobriram uma população inesperadamente grande de pequenos asteroides do cinturão principal graças a uma nova análise de imagens do telescópio espacial James Webb.

© NASA / JPL-Caltech (ilustração do cinturão de asteroides)

A descoberta pode mudar os cálculos da taxa de impacto na Terra de tais corpos, que variam do tamanho de uma casa ao tamanho de um estádio. Esses são de longe os menores objetos já fotografados tão longe. Artem Burdanov, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), e colegas aplicaram um método de deslocamento e empilhamento computacionalmente intensivo às imagens de arquivo do Webb. A partir dos detectores infravermelhos sensíveis do telescópio, a equipe foi capaz de determinar com precisão os tamanhos de pequenos objetos, variando de cerca de 10 a 500 metros de diâmetro. 

Asteroides maiores do cinturão principal, cujas órbitas estão entre as de Marte e Júpiter, tendem a permanecer em órbitas relativamente estáveis. No entanto, as interações gravitacionais perturbam com mais frequência os menores, que podem entrar no Sistema Solar interno para se tornarem potenciais impactadores. O alto número de pequenos objetos agora encontrados no cinturão principal, pelo menos cinco vezes mais do que o esperado, pode afetar os cálculos da frequência de tais impactos. 

A abordagem de processamento de deslocamento e empilhamento é usada por astrônomos profissionais e amadores para fornecer imagens de objetos tênues e em movimento rápido, como asteroides e cometas. Neste caso, os astrônomos usaram esse método com asteroides. 

Normalmente, a ideia é mover o telescópio precisamente na direção e na taxa de movimento de um objeto com uma órbita conhecida. Cada quadro mantém o alvo no centro, enquanto as estrelas de fundo se movem de quadro para quadro. Assim, mesmo que uma imagem individual não capture o objeto, dezenas ou mesmo centenas de quadros podem ser adicionados juntos, permitindo que o objeto emerja do ruído de fundo aleatório que muda de quadro para quadro. Mas o processo geralmente depende do conhecimento da órbita. 

E se você não souber? É aí que entra o aproveitamento de muito poder de processamento. A equipe minerou um arquivo de imagens do Webb que foram coletadas para um propósito diferente: estudar os planetas ao redor da estrela próxima TRAPPIST-1. Como essas imagens envolviam olhar para o mesmo pequeno pedaço do céu por longos períodos de até 8 horas, elas também se mostraram úteis para encontrar objetos em movimento, como asteroides. 

Para descobrir asteroides em órbitas desconhecidas, foi usado essencialmente um método de força bruta, mudando em todas as direções possíveis e faixas de velocidade razoáveis para potenciais alvos em movimento, e então empilhando essas imagens. A busca cega inicial produziu mais de 1.000 candidatos, onde foram destacados 138 asteroides até então desconhecidos, bem como oito conhecidos.

O Webb é particularmente bom em encontrar asteroides, porque eles são muito mais brilhantes em comprimentos de onda infravermelhos. Os astrônomos restringiram seus diâmetros a 10 a 20%, enquanto estimativas de tamanho baseadas em observações de luz visível podem variar em mais de uma ordem de magnitude. Isso ocorre porque a luz visível vem do reflexo da luz solar de um asteroide e, portanto, de quão escura é sua superfície, uma qualidade que pode variar muito de objeto para objeto. A luz infravermelha, por outro lado, resulta principalmente da emissão térmica, que não mudará muito para um determinado objeto. Medições infravermelhas também poderiam fornecer o formato dos objetos, já que quaisquer variações no brilho seriam devidas à forma, e não a variações na refletividade da superfície. No entanto, as observações iniciais examinadas foram muito curtas para fornecer tais informações.

Encontrar tantos asteroides pequenos por acaso, a partir de um conjunto de observações de uma estrela tiradas para um propósito diferente, abre a perspectiva de minerar muito mais de outros conjuntos de dados semelhantes.

Um artigo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Sky & Telescope

Estrelas movem-se sob a ação de um conjunto de buracos negros

Omega Centauri é um grande aglomerado globular, contendo quase dez milhões de estrelas, na direção da constelação de Centauro, que tem sido estudado para compreender a sua cinemática estelar, os movimentos das suas estrelas sob a ação das forças gravitacionais que atuam sobre elas.

© Ève Barlier (conjunto de buracos negros no centro de aglomerado globular)

Uma equipe de pesquisa do IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) divulgou um estudo que mostra que um grupo de buracos negros domina os movimentos da sua cinemática estelar. Este resultado pode ser alargado a algumas outras estruturas do Universo e contraria algumas afirmações anteriores sobre o papel dos buracos negros de baixa massa nos movimentos das estrelas dos aglomerados globulares. 

Foram realizados estudos cinemáticos extensivos para determinar a estrutura das galáxias e dos aglomerados de estrelas no Grupo Local, as galáxias mais próximas da Via Láctea. Este estudo específico incidiu sobre o aglomerado globular Omega Centauri, o maior aglomerado globular conhecido na Via Láctea. 

Uma questão muito discutida nos círculos astrofísicos atuais é se existe um buraco negro de massa intermediária neste aglomerado (ou seja, um buraco negro com uma massa entre algumas centenas e algumas centenas de milhares de vezes a massa do Sol) e, em caso afirmativo, quais os seus efeitos globais no aglomerado. 

O estudo do IAC parece ter esclarecido esta questão, ao descobrir que o que está afetando os movimentos internos das estrelas do aglomerado não é um buraco negro de massa intermediária, mas um conjunto de vários buracos negros de massa estelar, que se formam após o colapso de estrelas massivas no fim das suas vidas, e que são muito menores, cada um com uma massa inferior a algumas dezenas de massas solares. 

Esta descoberta abre um novo ponto de vista na observação dos diferentes tipos de buracos negros e do seu papel na evolução estelar. Até à data, é consensual que existem buracos negros supermassivos, com massas superiores a um milhão de massas solares, nos centros das galáxias; como o existente no centro da Via Láctea. Sabe-se também que existem buracos negros com massas muito inferiores, buracos negros de massa estelar, que foram bem observados na nossa Galáxia.

Sabemos que as grandes galáxias têm buracos negros nos seus centros, mas atualmente não sabemos ao certo se o mesmo acontece com as galáxias anãs. Pensa-se que Omega Centauri é uma pequena galáxia que se dividiu quando se fundiu com a Via Láctea. Isto fez com que os astrônomos procurassem um buraco negro central neste aglomerado, que poderia talvez explicar algumas das suas propriedades mais complicadas, o que constituiria um avanço significativo na nossa compreensão da sua formação e evolução. De fato, a existência de buracos negros de massa intermediária não é certa, porque até agora as observações só confirmaram a existência de buracos negros de massa estelar, até algumas dezenas de massas solares. 

A existência ou não existência de buracos negros de massa intermediária é importante porque são um elo em falta previsto pelos modelos de formação de buracos negros supermassivos. A questão da presença de um buraco negro de massa intermediária em Omega Centauri tem sido debatida há quase duas décadas, com uma série de estudos sugerindo a sua presença, com base na cinemática das suas estrelas. A questão de saber se contém um buraco negro de massa intermediária ou uma população de buracos negros de massa estelar e outros remanescentes estelares tem sido intensamente investigada, principalmente devido à possibilidade de Omega Centauri ser o resultado da fusão de uma galáxia anã com a Via Láctea.

Entre as novidades deste estudo está a utilização das acelerações dos pulsares como uma restrição adicional à cinemática do aglomerado. Os pulsares são estrelas de nêutrons que giram a uma frequência regular, emitindo um sinal com um período muito curto que podemos medir com muita precisão. Quando os pulsares fazem parte de uma galáxia, ou neste caso de um aglomerado globular, sofrem uma aceleração que podemos medir através das variações deste sinal periódico. Trata-se de uma manifestação do chamado efeito Doppler.

Este resultado mostra a eficácia desta nova metodologia que, usando cinemática estelar e observações de pulsares, com modelação extensiva, pode ser usada para explorar a estrutura de aglomerado estelares, estabelecendo um precedente promissor no contexto de um campo em rápido crescimento de observações e descobertas.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

Estruturas em torno de um buraco negro recém-descoberto

O IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) da NASA ajudou os astrônomos a compreender melhor as formas das estruturas essenciais de um buraco negro, especificamente, o disco de material que gira em sua volta e a coroa, uma região de plasma em movimento.

© M. Novotná (ilustração do sistema binário com um buraco negro no centro)

Esta ilustração mostra a nave espacial IXPE, em baixo à esquerda do centro, observando à distância o recém-descoberto sistema binário Swift J1727.8-1613. No centro está um buraco negro rodeado por um disco de acreção, representado em amarelo e laranja, e uma coroa quente e instável, representada em azul. O buraco negro está sugando gás da sua estrela companheira, vista atrás do buraco negro como uma esfera vermelha. Jatos de partículas superaquecidas e em movimento rápido fluem de ambos os polos do buraco negro.

O buraco negro de massa estelar, que faz parte do sistema binário Swift J1727.8-1613, foi descoberto no verão de 2023 durante um evento de brilho incomum que o fez ofuscar brevemente quase todas as outras fontes de raios X. É o primeiro do seu gênero a ser observado pelo IXPE, uma vez que acompanhou o início, o pico e a conclusão de uma explosão de raios X como esta. Os cientistas afirmam que as descobertas fornecem novos conhecimentos sobre o comportamento e a evolução dos sistemas binários de raios X com buracos negros.

Até finais de 2023, o Swift J1727 permaneceu brevemente mais brilhante do que a Nebulosa do Caranguejo, a "vela" padrão de raios X utilizada para fornecer uma linha de base para unidades de brilho de raios X. Tais explosões não são incomuns em sistemas estelares binários, mas raramente ocorrem de forma tão intensa e tão perto daqui, a apenas 8.800 anos-luz da Terra. 

Os sistemas binários de raios X incluem tipicamente duas estrelas próximas em diferentes fases do seu ciclo de vida. Quando a estrela mais velha fica sem combustível, explode como supernova, deixando para trás uma estrela de nêutrons, uma anã branca ou um buraco negro. No caso de Swift J1727, a poderosa gravidade do buraco negro resultante retirou material da sua estrela companheira, aquecendo o material a quase 1 milhão de graus Celsius e produzindo uma vasta emissão de raios X. Esta matéria formou um disco de acreção e pode incluir uma coroa superaquecida. Nos polos do buraco negro, a matéria também pode escapar do sistema binário sob a forma de jatos relativistas. 

O IXPE, que tem ajudado a NASA e os pesquisadores a estudar todos estes fenômenos, é especialista em polarização de raios X, a característica da luz que ajuda a mapear a forma e a estrutura destas fontes de energia ultrapoderosas, iluminando o seu funcionamento interno mesmo quando estão demasiado distantes para serem vistas diretamente.

Descobertas semelhantes foram registadas no binário persistente do buraco negro Cygnus X-1, pelo que esta descoberta ajuda a verificar que a geometria é a mesma entre os sistemas eruptivos de curta duração. A equipe monitorou ainda a forma como os valores de polarização se alteraram durante o pico da erupção de Swift J1727. Estas conclusões coincidem com os resultados obtidos simultaneamente durante estudos de outras bandas de energia da radiação eletromagnética. Os dados de polarização de outro estudo indicaram que a geometria da coroa não se alterou significativamente entre o início e o fim do surto, apesar de o sistema ter evoluído e de o brilho dos raios X ter diminuído drasticamente no último estado energético.

Os resultados representam um avanço significativo na nossa compreensão das formas e estruturas variáveis do disco de acreção, da coroa e das estruturas relacionadas dos buracos negros em geral. O estudo também demonstra o valor do IXPE como ferramenta para determinar a forma como todos estes elementos do sistema estão ligados, bem como o seu potencial para colaborar com outros observatórios para observar mudanças súbitas e dramáticas no cosmos.

Foram publicados artigos nos periódicos The Astrophysical Journal e Astronomy & Astrophysics.

Fonte: NASA

Surpresas no campo do aglomerado da Teia de Aranha

Recorrendo ao telescópio espacial James Webb, uma equipe internacional de astrônomos descobriu novas galáxias no aglomerado da Teia de Aranha.

© ESA (distribuição das galáxias no aglomerado da Teia de Aranha)

Esta imagem mostra a distribuição das galáxias no aglomerado da Teia de Aranha, tal como observada pela câmara NIRCam (Near-InfraRed Camera) do Webb. As galáxias estão anotadas por círculos brancos e o conjunto de galáxias ligadas gravitacionalmente está identificado no centro da imagem. Uma seleção destas galáxias é apresentada como grandes planos individuais na parte inferior da imagem.

As suas características revelam o crescimento das galáxias nestas grandes "cidades" cósmicas, com a descoberta de que as interações gravitacionais nestas regiões densas não são tão importantes como se pensava anteriormente. 

Os astrônomos exploram as populações de galáxias e determinam as suas características físicas ao longo de estruturas em grande escala para melhor compreender a formação galáctica e a maneira como os seus ambientes moldam a sua configuração. 

O aglomerado da Teia de Aranha é um objeto bem estudado no Universo primitivo. A sua luz viajou mais de 10 bilhões de anos para chegar até nós e mostra-nos um aglomerado de galáxias em formação, composto por mais de uma centena de galáxias conhecidas. Com a utilização das capacidades do Webb, os astrônomos procuram agora compreender melhor este jovem aglomerado e revelar novas galáxias no seu interior. 

A luz infravermelha passa mais livremente através da poeira cósmica do que a luz visível, que é dispersa pela poeira. Como o Webb consegue ver muito bem no infravermelho, os cientistas usaram-no para observar regiões da Teia de Aranha que anteriormente estavam escondidas pela poeira cósmica, e para descobrir até que ponto esta poeira as obscurece.

O Webb permitiu a análise do gás hidrogênio utilizando um poderoso marcador de diagnóstico que não pode ser estudado a partir de observações terrestres. Isto permitiu a descoberta de novas galáxias fortemente obscurecidas pertencentes ao aglomerado e o estudo do seu grau de obscurecimento. Isto foi conseguido usando apenas cerca de 3,5 horas do tempo de observação do Webb.

Foi descoberto que os membros de galáxias previamente conhecidas (semelhantes às típicas galáxias formadoras de estrelas, como a nossa Via Láctea) não estão tão obscurecidos ou cheios de poeira como se esperava, o que também foi uma surpresa. Isto pode ser explicado pelo fato de o crescimento destas galáxias típicas não ser desencadeado principalmente por interações ou fusões de galáxias que induzem a formação estelar. Agora pensa-se que isto pode ser explicado pela formação de estrelas que é alimentada pela acumulação de gás em diferentes locais ao longo da estrutura de grande escala do objeto.

A equipe planeja estudar os novos membros do aglomerado de galáxias em mais pormenor e confirmar a sua existência com observações espectroscópicas utilizando o Webb.

Foram publicado dois artigos no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias