Novas imagens revelam características ocultas em galáxias

Novas imagens utilizando dados de missões da ESA e da NASA mostram a poeira que preenche o espaço entre as estrelas em quatro das galáxias mais próximas da Via Láctea.

© STScI (Grande Nuvem de Magalhães)

A imagem mostra a Grande Nuvem de Magalhães, que é um satélite da Via Láctea, contendo cerca de 30 bilhões de estrelas. Vista aqui no infravermelho distante e no rádio, a poeira fria e quente da Grande Nuvem de Magalhães é mostrada em verde e azul, respectivamente, com o gás hidrogênio em vermelho.

Mais do que impressionantes, as fotos são também um tesouro científico, dando uma ideia de como a densidade das nuvens de poeira pode variar drasticamente dentro de uma galáxia. 

Com uma consistência semelhante à da fumaça, a poeira é criada por estrelas moribundas e é um dos materiais que formam novas estrelas. As nuvens de poeira observadas pelos telescópios espaciais são constantemente moldadas pela explosão de estrelas, ventos estelares e pelos efeitos da gravidade. Quase metade de toda a luz das estrelas no Universo é absorvida pela poeira.

Muitos dos elementos químicos pesados essenciais à formação de planetas como a Terra estão presos em grãos de poeira no espaço interestelar. Assim, a compreensão da poeira é uma parte essencial da compreensão do nosso Universo. 

As novas observações foram possíveis através do trabalho do Observatório Espacial Herschel da ESA, que operou de 2009 a 2013. O Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, contribuiu com dois instrumentos na nave espacial. Os instrumentos superfrios do Herschel foram capazes de detectar o brilho térmico da poeira, que é emitido como luz infravermelha distante, uma gama de comprimentos de onda mais longos do que o que os olhos humanos conseguem detectar. 

As imagens da poeira interestelar, pelo Herschel, fornecem vistas de alta resolução de detalhes finos nestas nuvens, revelando intricadas subestruturas. Mas a forma como o telescópio espacial foi concebido significava que muitas vezes não conseguia detectar a luz de nuvens mais espalhadas e difusas, especialmente nas regiões exteriores das galáxias, onde o gás e a poeira se tornam esparsos e, portanto, mais tênues.

Para algumas galáxias próximas, isso significava que o Herschel perdia até 30% de toda a luz emitida pela poeira. Com uma lacuna tão significativa, os astrônomos esforçavam-se por utilizar os dados do Herschel para compreender como a poeira e o gás se comportavam nestes ambientes. 

Para preencher os mapas de poeira do Herschel, as novas imagens combinam dados de três outras missões: o aposentado Observatório Planck da ESA, juntamente com duas missões da NASA igualmente reformadas, o IRAS (Infrared Astronomical Satellite) e o COBE (Cosmic Background Explorer). 

As imagens mostram a Galáxia de Andrômeda, também conhecida como M31; a galáxia do Triângulo, ou M33; e a Grande e Pequena Nuvem de Magalhães, que são galáxias anãs que orbitam a Via Láctea que não têm a estrutura espiral. Todas as quatro estão a menos de 3 milhões de anos-luz da Terra. Nas imagens, o vermelho indica o gás hidrogênio, o elemento mais comum no Universo. 

Estes dados foram recolhidos utilizando múltiplos radiotelescópios localizados em todo o globo. A imagem da Grande Nuvem de Magalhães mostra uma cauda vermelha saindo em baixo e à esquerda, que foi provavelmente criada quando colidiu com a Pequena Nuvem de Magalhães há cerca de 100 milhões de anos. 

As bolhas de espaço vazio indicam regiões onde as estrelas se formaram recentemente, porque ventos intensos das estrelas recém-nascidas sopram a poeira e o gás circundantes. A luz verde à volta das orlas destas bolhas indica a presença de poeira fria que se acumulou como resultado destes ventos. A poeira mais quente, vista a azul, indica onde as estrelas estão se formando ou outros processos que aqueceram a poeira. 

Muitos elementos pesados na natureza, incluindo carbono, oxigênio e ferro, podem ficar presos a grãos de poeira e a presença de elementos diferentes muda a forma como a poeira absorve a luz das estrelas. Isto, por sua vez, afeta a visão de eventos como a formação estelar. Nas nuvens mais densas de poeira, quase todos os elementos pesados podem ficar presos em grãos de poeira, o que aumenta a relação poeira-gás. Mas em regiões menos densas, a radiação destrutiva das estrelas recém-nascidas ou as ondas de choque da explosão de estrelas esmaga os grãos de poeira e devolve alguns destes elementos pesados trancados de volta ao gás, alterando mais uma vez a proporção.

Os cientistas que estudam o espaço interestelar e a formação estelar querem compreender melhor este ciclo contínuo. As imagens do Herschel mostram que a relação poeira-gás pode variar dentro de uma única galáxia até um fator de 20, muito mais do que anteriormente estimado.

Fonte: Jet Propulsion Laboratory

Estrelas lançam jatos de poeira na Via Láctea

Novas observações de áreas mais distantes e desabitadas da Via Láctea, feitas pelo telescópio espacial Spitzer da NASA, mostram dezenas de estrelas recém-nascidas lançando jatos de seus "casulos" de poeira.

© NASA/Spitzer (estrelas recém-nascidas expelem jatos de poeira)

O estudo da Universidade de Wisconsin foi apresentado na última quarta-feira durante reunião da Sociedade Americana de Astronomia, em Indianápolis.

As imagens foram captadas por raios infravermelhos em azul e verde do Spitzer, e combinadas com informações em vermelho do telescópio WISE, também da NASA, que preencheu lacunas nas áreas que o Spitzer não cobriu.

Uma das fotos revela a região próxima à constelação do Cão Maior, com mais de 30 astros jovens ejetando material. Até agora, já foram identificadas 163 regiões que contêm jatos expelidos por estrelas, algumas agrupadas e outras isoladas.

Os registros fazem parte do projeto Glimpse 360 (Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire), que está mapeando a topografia do céu da nossa galáxia. Ainda este ano, devem ser divulgados os resultados, que incluem uma visão completa em 360°. Até agora, o projeto já mapeou 130° do céu ao redor do centro da galáxia.

A Via Láctea é uma coleção de estrelas espiral e predominantemente plana, como um disco de vinil, mas com uma ligeira dobra, que também será mapeada. Nosso Sistema Solar está localizado a cerca de dois terços de seu centro em direção às extremidades, no chamado Esporão de Órion, um desdobramento do braço de Perseus, um dos principais braços da galáxia.

Segundo a astrônoma Barbara Whitney, da Universidade de Wisconsin, os cientistas estão descobrindo todos os tipos de formação de novas estrelas em áreas menos conhecidas das bordas exteriores da Via Láctea.

No Glimpse 360, os astrônomos também têm contado com a ajuda do público leigo, que vasculha as imagens obtidas em busca de bolhas cósmicas que indiquem a presença de estrelas quentes e de grande massa. Essas pessoas participam do projeto Via Láctea, que funciona em esquema colaborativo e voluntário.

Fonte: NASA

O nascimento de estrelas é regulado por fonte de buracos negros

Astrônomos descobriram um processo único sobre como as maiores galáxias elípticas do Universo continuam gerando estrelas muito tempo depois do anos de pico de nascimentos estelares.

© P. Jeffries (ilustração de um buraco negro central interagindo com gás no halo da galáxia)

A alta resolução e a sensibilidade à radiação ultravioleta do Hubble, permitiu aos astrônomos observarem nós brilhantes de estrelas azuis, quentes, se formando juntamente com jatos de buracos negros ativos encontrados nos centros das gigantescas galáxias elípticas.

Combinando dados do Huubble com observações feitas por um conjunto de telescópios baseados tanto em Terra como no espaço, duas equipes independentes descobriram que os jatos dos buracos negros, e as estrelas recém-nascidas são todos partes de um ciclo auto-regulado. Jatos de alta energia atirados do buraco negro aquecem um halo de gás circulante, controlando a taxa com a qual o gás esfria e cai na galáxia.

“Pense no gás ao redor da galáxia como uma atmosfera”, explicou o líder do primeiro estudo, Megan Donahue, da Universidade Estadual do Michigan. “Essa atmosfera pode conter material em diferentes estados, do mesmo modo que a nossa atmosfera tem gás, nuvens e chuva. O que nós estamos vendo é um processo parecido com uma tempestade. À medida que os jatos impulsionam o gás para fora do centro da galáxia, parte do gás esfria e precipita em aglomerados frios que caem de volta para o centro da galáxia como gotas de chuvas”.

“As gotas de chuva eventualmente esfriam o suficiente para tornar-se nuvens de formação de estrelas de gás frio molecular, e a capacidade de observar no ultravioleta distante do Hubble, nos permitiu observar diretamente esses chuviscos de formação de estrelas”, explicou o líder do segundo estudo, Grant Tremblay, da Universidade de Yale. “Nós sabemos que esses chuviscos estão ligados com os jatos, pois eles foram encontrados em filamentos que se dobram ao redor dos jatos, ou abraçam as bordas de bolhas gigantes que os jatos inflaram”, disse Tremblay. “E eles terminam fazendo um redemoinho de gás de formação de estrelas ao redor do buraco negro central”.

Mas o que deveria ser uma monção de chuva de gás, é reduzido a uma mera garoa pelo buraco negro. Enquanto que parte do fluxo de gás para fora da galáxia esfriará, o buraco negro aquece o resto do gás ao redor da galáxia, que previne que todo o envelope gasoso esfrie mais rapidamente. O ciclo inteiro é um mecanismo de resposta auto-regulado, como um termostato num sistema de aquecimento e de resfriamento de uma casa, porque a poça de gás ao redor do buraco negro fornece o combustível que energiza os jatos. Se muito resfriamento acontece, os jatos tornam-se  mais poderosos e adiciona mais calor. E se os jatos adicionam muito calor, eles reduzem seu suprimento de combustível e eventualmente enfraquecem.

Essa descoberta explica o mistério de por que muitas galáxias elípticas no atual momento do Universo não possuem uma taxa maior de nascimento de estrelas. Por muitos anos, a questão tinha persistido de por que as galáxias com gás, não transformam todo o gás em estrelas. Modelos teóricos da evolução de galáxias predizem que as galáxias da época atual mais massivas que a Via Láctea deveriam estar explodindo com formação de estrelas, mas esse não é o caso.

Agora os cientistas entendem esse caso do desenvolvimento aprisionado, onde um ciclo de aquecimento e esfriamento mantém o nascimento das estrelas. Uma leve garoa de gás resfriado fornece o combustível suficiente para os jatos do buraco negro central manterem o resto do gás da galáxia quente. Os pesquisadores mostraram que as galáxias não precisam de eventos fantásticos e catastróficos como colisões de galáxias para explicar os chuviscos de nascimento de estrelas.

O estudo liderado por Donahue observou uma grande variedade de galáxias elípticas massivas na luz ultravioleta distante encontradas no Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble (CLASH), que contém galáxias elípticas do Universo distante. Nisso incluem galáxias que chovem e formam estrelas, e outras que não. Por comparação, o estudo feito por Tremblay e seus colegas observou somente as galáxias elípticas do Universo próximo com explosões nos seus centros. Em ambos os casos, os filamentos e nós do nascimento de estrelas pareceram fenômenos muito similares. Um estudo anterior, independente, liderado por Rupal Mital, do Rochester Institute of Technology e do Max Planck Institute for Gravitational Physics, também analisou a taxa de nascimento de estrelas nas mesmas galáxias que as amostras usadas por Tremblay.

© Hubble/M. Donahue/Y. Li (comparação das atuais observações com as simulações)

Os pesquisadores foram ajudados por um novo conjunto de simulações computacionais  da hidrodinâmica dos fluxos de gás, desenvolvido por Yuan Li da Universidade de Michigan. “Essa é a primeira vez que nós temos modelos nas mãos que preveem como essas coisas possam parecer”, explicou Donahue. “E quando se compara os modelos aos dados, existe uma grande similaridade entre os chuviscos de formação de estrelas que nós observamos e aqueles que ocorrem nas simulações. Nós estamos tendo uma ideia física que nós podemos então aplicar os modelos”.

Junto com o Hubble, que mostrou onde as novas e as velhas estrelas estão, os pesquisadores também usaram o Galaxy Evolution Explorer (GALEX), o Herschel Space Observatory, o Spitzer Space Telescope, o Chandra X-Ray Observatory, o X-Ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton), o Jansky Very Large Array (JVLA) do National Radio Astronomy Observatory (NRAO), o telescópio WIYN de 3,5 metros do Kitt Peak do National Optical Astronomy Observatory (NOAO), e o telescópio de 6,5 metros Magellan Baade. Juntas essas observações pintaram uma imagem completa de onde todo gás está, desde os pontos mais quentes até os pontos mais frios. O conjunto de telescópios mostrou como o ecossistema das galáxias funciona, incluindo o buraco negro e a sua influência na galáxia hospedeira e no gás ao redor da galáxia.

O artigo de Donahue foi publicado no Astrophysical Journal de 2 de Junho de 2015. O artigo de Tremblay foi publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society de 29 de Junho de 2015.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Bolhas de estrelas recém-nascidas

Esta região da Grande Nuvem de Magalhães brilha em cores fortes nesta imagem captada pelo instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO.

© ESO (N180B)

A região, chamada LHA 120-N 180B (ou N180B) é um tipo de nebulosa conhecida por região HII, onde se formam novas estrelas.

A Grande Nuvem de Magalhães é uma galáxia satélite da Via Láctea, visível essencialmente no hemisfério sul. A apenas 160.000 anos-luz de distância da Terra, esta galáxia encontra-se praticamente à nossa porta. Além de estar próxima de nós, o único braço em espiral da Grande Nuvem de Magalhães aparece-nos praticamente de face, o que nos permite observar facilmente regiões tais como a N180B.

As regiões HII são nuvens interestelares de hidrogênio ionizado, os núcleos de átomos de hidrogênio. Estas regiões são maternidades estelares, onde estrelas massivas são responsáveis pela ionização do gás circundante, fazendo destas nuvens objetos celestes muito bonitos. A forma distinta da N180B é formada por uma enorme bolha de hidrogênio ionizado rodeada por quatro bolhas menores.

No interior desta nuvem resplandescente, o MUSE descobriu um jato a ser lançado por uma estrela jovem, um jovem objeto estelar massivo com uma massa 12 vezes maior que a do nosso Sol. Podemos ver este jato, chamado Herbig-Haro 1177 (ou HH 1177), com todo o detalhe na imagem abaixo.

© ESO (HH 1177)

Trata-se da primeira vez que um tal jato é observado no visível fora da Via Láctea, uma vez que normalmente estes objetos encontram-se obscurecidos pela poeira que os rodeia. No entanto, o meio relativamente livre de poeira da Grande Nuvem de Magalhães permite-nos observar o HH 1177 nos comprimentos de onda do visível. Com uma dimensão de quase 33 anos-luz, trata-se de um dos jatos deste tipo mais compridos alguma vez observados.

O HH 1177 dá-nos informação sobre a vida inicial das estrelas. O raio é altamente colimado, ou seja, quase que não se espalha à medida que viaja. Jatos deste tipo estão normalmente associados aos discos de acreção das suas estrelas, dando-nos informação sobre como é que estrelas muito jovens ganham matéria. Os astrônomos descobriram que tanto as estrelas de baixa massa como as de elevada massa lançam jatos colimados como o HH 1177 por meio de mecanismos semelhantes, o que nos leva a supor que as estrelas massivas se formam do mesmo modo que as suas companheiras de pequena massa.

O MUSE foi recentemente melhorado com a adição da Infraestrutura de Óptica Adaptativa no Modo de Campo Largo, a qual viu a sua primeira luz em 2017. A óptica adaptativa é o processo pelo qual os telescópios do ESO compensam os efeitos de distorção da atmosfera terrestre, transformando estrelas cintilantes em imagens nítidas de alta resolução. Desde a obtenção destes dados, a adição do Modo de Campo Estreito deu ao MUSE uma visão quase tão nítida como a que tem o telescópio espacial Hubble, permitindo-nos assim explorar o Universo com um detalhe sem precedentes.

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “An optical parsec-scale jet from a massive young star in the Large Magellanic Cloud” que foi publicado na revista Nature.

Fonte: ESO

Formação estelar intensa na região de Westerhout 43

Escondida da nossa visão, a região formadora de estrelas de Westerhout 43 é revelada nesta imagem de infravermelho distante, do observatório espacial Herschel da ESA.

© Herschel (região Westerhout 43)

Esta nuvem gigante, onde uma multidão de estrelas massivas ganha vida no vento e na poeira, está a quase 20.000 anos-luz do Sol, na constelação de Aquila, a Águia.

Agregando mais de sete milhões de Sóis, esta região abriga mais de 20 viveiros estelares, que estão sendo aquecidos pela poderosa luz de estrelas recém-nascidas. Estes eixos de formação de estrelas destacam-se em tons azuis, contra o ambiente amarelo e vermelho mais frio.

Aninhado na bolha azul brilhante de gás, no centro da imagem, encontra-se um conjunto de estrelas Wolf-Rayet e OB, extremamente quentes e massivas, que em conjunto são mais de um milhão de vezes mais brilhantes do que o nosso Sol. Esta bolha, que hospeda as sementes que crescerão em vários novos aglomerados estelares, é um dos locais de nascimento mais prolíficos das estrelas na nossa galáxia.

Uma fábrica estelar menos extrema, mas ainda muito ativa, é o grande complexo de bolhas azuis visíveis na imagem, à direita. Ao examinar as imagens do Herschel, os astrônomos encontraram evidências do que parece ser uma rede de filamentos que ligam estes dois centros intensos de formação de estrelas.

Localizado numa região muito dinâmica da Via Láctea, na transição entre a barra central da Galáxia e um dos seus braços espirais, Westerhout 43 é um excelente laboratório para estudar como as estrelas, especialmente as massivas, tomam forma na colisão de dois grandes fluxos de matéria interestelar.

Explorar as regiões formadoras de estrelas, por toda a nossa Galáxia, com detalhes sem precedentes, foi um dos principais objetivos do Herschel, que foi lançado em 2009 e operado durante quase quatro anos, observando o céu em comprimentos de onda do infravermelho distante e submilimétrico. Sensível ao calor da pequena fração de poeira fria, misturada com as nuvens de gás onde as estrelas se formam, fotografar tais regiões densas de gás onde novas estrelas estão nascendo, permiti estudar a ação em detalhe.

Esta imagem de três cores combina as observações do Herschel em 70 micrômetros (azul), 160 micrômetros (verde) e 250 micrômetros (vermelho) e abrange cerca de 3º no lado longo; o norte é para cima e o leste para a esquerda. A imagem foi obtida como parte do projeto Hi-GAL da Herschel, que criou todo o plano da Via Láctea em cinco faixas infravermelhas diferentes.

Fonte: ESA

Descoberto um disco em torno de uma estrela em outra galáxia

Numa descoberta notável, os astrônomos encontraram um disco em torno de uma estrela jovem na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia vizinha da Via Láctea.

© ESO (disco e jato do sistema estelar jovem HH 1177)

A imagem á esquerda são observações efetuadas com o instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), montado no VLT do ESO, e que mostram a nuvem progenitora, LHA 120-N 180B, na qual o sistema, denominado HH 1177, foi inicialmente observado. A imagem do centro mostra os jatos que o acompanham. A parte superior do jato desloca-se ligeiramente na nossa direção e por isso apresenta-se com um desvio para o azul; a parte inferior do jato está se afastando de nós e por isso é vista com um desvio para o vermelho. A imagem à direita, as observações executadas com o ALMA revelam o disco em rotação em torno da estrela, do mesmo modo com partes se aproximando e afastando de nós.

Trata-se da primeira vez que um disco deste tipo, idêntico aos que formam planetas na Via Láctea, é encontrado fora da nossa Galáxia. As novas observações revelam uma estrela jovem de grande massa crescendo e acumulando matéria do meio que a envolve, dando assim origem a um disco em rotação. A detecção do disco foi feita com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é um parceiro. Os discos são vitais para a formação de estrelas e planetas na Via Láctea e, pela primeira vez, temos agora provas diretas da ocorrência do mesmo fenômeno em outra galáxia. 

Para ter a prova irrefutável de que este disco estava de fato presente, a equipe teve que medir o movimento do gás denso em torno da estrela. Quando a matéria é atraída por uma estrela em crescimento, não cai diretamente sobre ela; em vez disso, achata-se num disco que gira em torno da estrela. Mais perto do centro, o disco roda mais depressa, e esta diferença de velocidade é a pista que assinala a existência de um disco de acreção.

A frequência da radiação varia consoante a velocidade a que o gás que emite esta radiação se move em direção a nós ou na direção oposta, caracterizando o efeito Doppler. Trata-se exatamente do mesmo fenômeno que ocorre quando o tom da sirene de uma ambulância muda ao passar por nós e a frequência do som muda de mais alta para mais baixa. As medições de frequência detalhadas de que o ALMA é capaz permitiram distinguir a rotação caraterística de um disco, confirmando a primeira detecção de um disco em torno de uma estrela extragaláctica jovem. 

As estrelas de grande massa, como a que foi aqui observada, formam-se muito mais rapidamente e têm vidas muito mais curtas do que as estrelas de pequena massa, como é o caso do nosso Sol. Na nossa Galáxia, estas estrelas massivas são notoriamente difíceis de observar, estando frequentemente obscurecidas pelo material poeirento a partir do qual se formaram no momento em que um disco está se formando à sua volta. 

No entanto, na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia situada a 160.000 anos-luz de distância da Terra, o material a partir do qual estão se formando novas estrelas é fundamentalmente diferente do da Via Láctea. Graças à menor quantidade de poeira aí presente, a HH 1177 já não está envolvida no seu casulo natal, oferecendo uma visão desobstruída, ainda que distante, da formação de estrelas e planetas.

O disco foi descoberto numa região da Grande Nuvem de Magalhães denominada LHA 120-N 180B, veja a publicação intitulada: Bolhas de estrelas recém-nascidas. 

Um artigo foi publicado na revista Nature. 

Fonte: ESO

Novo recorde: observatório Keck mede galáxia mais distante

Uma equipe de astrofísicos, usando o observatório W. M. Keck no Havaí, mediu com sucesso a galáxia mais distante já registada e, ainda mais interessante, capturou as suas emissões de hidrogênio quando o Universo tinha menos de 600 milhões de anos.

© Caltech/Adi Zitrin (ilustração do progresso feito nos últimos anos no estudo da história cósmica)

Além disso, o método de detecção da galáxia, apelidada de EGSY8p7, fornece dados importantes sobre como as primeiras estrelas no Universo iluminaram-se após o Big Bang.

Usando o poderoso espectrógrafo infravermelho do observatório Keck, chamado MOSFIRE, a equipe datou a galáxia através da detecção da sua linha Lyman-alpha de emissão, uma assinatura de hidrogênio gasoso e quente, aquecido pela forte emissão de raios ultravioleta proveniente de estrelas recém-nascidas. Embora esta seja uma assinatura detectada frequentemente em galáxias próximas, a detecção da emissão Lyman-alpha a distâncias tão grandes é inesperada, uma vez que é facilmente absorvida pelos inúmeros átomos de hidrogênio que se pensa permearem o espaço entre galáxias nos primórdios do Universo. O resultado fornece novas informações sobre a "reionização cósmica", o processo através do qual as nuvens escuras de hidrogênio foram divididas nos seus prótons e elétrons constituintes pela primeira geração de estrelas.

"Vemos frequentemente a linha de emissão Lyman-alpha do hidrogênio em objetos próximos, pois é um dos marcadores mais confiáveis da formação estelar," afirma o astrônomo Adi Zitrin, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), autor principal do estudo. "No entanto, à medida que penetramos cada vez mais no Universo e, portanto, cada vez mais no passado, o espaço entre as galáxias contém um número crescente de nuvens escuras de hidrogênio que absorvem este sinal."

Um trabalho recente descobriu que a fração de galáxias que mostram esta linha proeminente diminui acentuadamente depois dos primeiros bilhões de anos do Universo, o que equivale a um desvio para o vermelho de aproximadamente 6. O desvio para o vermelho é uma medida de quanto o Universo se expandiu desde que a luz saiu de uma fonte distante e só pode ser determinado para objetos tênues com um espectrógrafo acoplado a um telescópio grande e poderoso como os telescópios gêmeos de 10 metros do observatório Keck.

"O aspeto surpreendente da presente descoberta é que detectamos esta linha Lyamn-alpha numa galáxia aparentemente tênue com um desvio para o vermelho de 8,68, correspondendo a uma altura em que o Universo deveria estar repleto de nuvens absorventes de hidrogênio," explica Richard Ellis, coautor e astrônomo do Caltech. "Para além de quebrar o recorde anterior de desvio para o vermelho de 7,73, também obtido no observatório Keck, esta detecção diz-nos algo novo sobre o modo como o Universo evoluiu nas suas primeiras centenas de milhões de anos."

As simulações computacionais da reionização cósmica sugerem que o Universo era totalmente opaco à radição Lyman-alpha nos primeiros 400 milhões de anos da histórica cósmica e, gradualmente, à medida que as primeiras galáxias nasciam, a intensa radiação ultravioleta das suas estrelas jovens "queimou" este hidrogênio obscurecedor em bolhas de raio cada vez maior que, eventualmente, se sobrepuseram para que todo o espaço entre as galáxias se tornasse "ionizado", isto é, composto por elétrons e prótons livres. Neste ponto, a radiação Lyman-alpha ficou livre para viajar desimpedida através do espaço.

Pode ser que a galáxia observada, EGSY8p7, que é invulgarmente luminosa, tenha propriedades especiais que lhe permitiram criar uma grande bolha de hidrogênio ionizado muito mais cedo do que o possível para galáxias mais representativas deste momento," afirma Sirio Belli, estudante do Caltech que ajudou a fazer as observações principais. "Descobriu-se que EGSY8p7 é luminosa, que tem um grande desvio para o vermelho, e as suas cores medidas pelos telescópios Hubble e Spitzer indicam que poderá ser alimentada por uma população de estrelas excecionalmente quentes."

Tendo em conta que a descoberta de uma fonte tão precoce, com radiação Lyman-alpha assim tão poderosa, é algo inesperada, fornece uma nova visão sobre o modo como as galáxias contribuíram para o processo da reionização. É possível que o processo seja irregular, que algumas regiões do espaço evoluam mais rapidamente que outras. Por exemplo, devido a variações na densidade da matéria de lugar para lugar. Alternativamente, a EGSY8p7 poderá ser o primeiro exemplo de uma geração antecipada com radiação ionizante invulgarmente forte.

"Em alguns aspetos, o período de reionização cósmica é a peça que faltava na nossa compreensão geral da evolução do Universo," afirma Zitrin. "Além de empurrar a fronteira para uma época em que o Universo tinha apenas 600 milhões de anos, o surpreendente desta descoberta é que o estudo de fontes como a EGSY8p7 vai fornecer novos dados sobre como este processo ocorreu."

O artigo científico sobre o assunto será publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: W. M. Keck Observatory

Hubble faz fotos de berçário de estrelas

A Nasa capturou através do telescópio Hubble uma rede complexa de nuvens de gás e aglomerados de estrelas em nossa galáxia vizinha, a Grande Nuvem de Magalhães. Esta região de nascimento de estrelas é uma das mais ativas no Universo.

© ESA (LHA 120-N 11)

A Grande Nuvem de Magalhães contém muitas bolhas brilhantes de gás incandescente. Uma das maiores e mais espetacular é a LHA 120-N 11, mais conhecida como N11 desde que foi catalogada, em 1956, pelo astrônomo e astronauta Karl Henize.

A N11 se estende por mil anos-luz, é a segunda região de maior formação de estrelas na Grande Nuvem de Magalhães e produziu algumas das estrelas mais massivas já conhecidas.

De perto, a N11 é uma nuvem de gás brilhante cor-de-rosa e se assemelha a um redemoinho de "algodão doce" e é relativamente compacta e densa. Mais distante, a sua forma global distinta levou alguns observadores a chamá-la de "a nebulosa de feijão". As características coloridas da nebulosa são os sinais indicadores do nascimento da estrela.

É o processo de nascimento da estrela que dá a N11 uma aparência diferente. Três gerações sucessivas de estrelas, cada qual formada mais longe do centro da nebulosa, criaram escudos de gás e poeira. Estes escudos foram fundidos longe das estrelas recém-nascidas na agitação de seu nascimento energético criando o anel que dá a forma tão proeminente observada na imagem.

Embora seja muito menor do que nossa galáxia, a Grande Nuvem de Magalhães é uma região forte de formação de estrelas. Estudando esses berçários estrelares os astrônomos conseguem entender mais sobre como nascem as estrelas e o tempo de seu desenvolvimento final.

Tanto a Grande Nuvem de Magalhães quanto sua companheira, a Pequena Nuvem de Magalhães, são facilmente visíveis a olho nu e tem sido sempre familiar às pessoas que vivem no hemisfério sul. O crédito por trazer estas galáxias à atenção dos europeus é geralmente dada ao explorador Português Fernando de Magalhães e a sua tripulação, que a avistaram em viagem marítima em 1519. No entanto, o astrônomo persa Abd Al-Rahman Al Sufi e o explorador italiano Américo Vespúcio já haviam registrado a Grande Nuvem de Magalhães, muito antes, em 964 e 1503, respectivamente.

Fonte: ESA

Telescópio Hubble detecta estrelas jovens dentro de bolha verde

O telescópio espacial Hubble registrou a primeira imagem de uma bolha de gás verde, gigante e misteriosa, e descobriu que ela é estranhamente "viva". A foto foi divulgada pela NASA durante uma reunião na Sociedade Astronômica Americana, em Seattle, Washington.

© NASA/Hubble (IC 2497)

A bolha brilhante e bizarra, que tem o tamanho da Via Láctea e está a 650 milhões de anos-luz de distância da Terra (cada ano-luz equivale a cerca de 9,46 trilhões de quilômetros), dá à luz novas estrelas, algumas com "apenas" 2 milhões de anos, em áreas remotas do Universo onde os astros normalmente não se formam.

Essa "mancha verde" foi descoberta pela primeira vez em 2007, pela professora holandesa Hanny van Arkel, e chamada de Hanny's Voorwerp, ou seja, objeto de Hanny. Segundo a professora, quando ela viu o estranho objeto há mais de três anos, ele parecia azul e menor. A foto do Hubble fornece uma imagem mais clara e melhor explicação para o que está acontecendo ao redor da bolha. "Na verdade, parecia uma mancha azul. Agora parece um sapo dançando no céu, porque é verde", compara Hanny.

Partes da bolha estão em colapso, e a consequente pressão no local acaba gerando as estrelas. Os berçários estelares estão localizados fora de uma galáxia normal, que é geralmente onde os astros vivem. Isso faz com que eles sejam "estrelas recém-nascidas extremamente solitárias", localizadas "no meio do nada", classifica o astrônomo Bill Keel, da Universidade do Alabama, que examinou a bolha.

A mancha é formada na maior parte por gás hidrogênio, que gira no encontro de duas galáxias. A região brilha porque é iluminada por um quasar, objeto luminoso e cheio de energia alimentado por um buraco negro, em uma das galáxias.

Desde a descoberta da holandesa, os astrônomos têm procurado por bolhas de gás semelhantes e encontraram 18 delas, mas todas têm cerca da metade do tamanho da Voorwerp.

Fonte: NASA

Bolas amarelas em W33

Os comprimentos de onda do infravermelho com 3,6, 8,0 e 24,0 mícrons, observados pelo telescópio espacial Spitzer, estão mapeados nas cores visíveis do vermelho, verde e azul nesta imagem impressionante.

© Spitzer (W33)

A nuvem cósmica de gás e poeira é W33, um enorme complexo de formação estelar a cerca de 13.000 anos-luz de distância, perto do plano da nossa Galáxia, a Via Láctea. Então o que são todas aquelas bolas amarelas?

Cientistas colaboradores do site Milky Way Project encontraram as características que chamaram as bolas amarelas, enquanto eles sondavam muitas imagens do Spitzer, e persistentemente perguntaram aos pesquisadores. Agora há uma resposta. As bolas amarelas nas imagens do Spitzer são identificadas como um estágio inicial da formação de estrelas maciças. Elas aparecem em amarelo porque são regiões sobrepostas de cores vermelha e verde, as cores atribuídas que correspondem a moléculas empoeiradas e orgânicas, conhecidas como PAH (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), nos comprimentos de onda do Spitzer.

As bolas amarelas representam o estágio antes de as estrelas maciças recém-nascidas limparem o gás e a poeira ao seu redor, criando cavidades, e aparecem como os contornos das bolhas verdes com centros vermelhos na imagem do Spitzer. Logo, a história de sucesso do ‘crowdsourcing’ astronômico é apenas uma parte do projeto Zooniverse. A imagem do Spitzer abrange meio grau ou cerca de 100 anos-luz à distância estimada de W33.

Fonte: NASA