Telescópio Espacial James Webb observa 19 estruturas galácticas intrincadas com detalhes impressionantes

Astronomia Ciência

O tesouro de imagens revela padrões intrincados de gás e poeira em galáxias espirais além da Via Láctea com detalhes sem precedentes.

Imagens recentemente divulgadas pelo Telescópio Espacial James Webb de 19 galáxias distantes lançam uma luz totalmente nova, dinâmica e vibrante sobre esses lindos reinos. O tesouro de retratos cósmicos obtidos por este telescópio de 10 mil milhões de dólares revela vistas frontais altamente detalhadas e de tirar o fôlego das espirais, vistas do ponto de vista do instrumento no espaço. 

Essas imagens do JWST entusiasmaram particularmente os astrônomos durante o processo de entrega, porque enfatizaram que não existem duas galáxias iguais quando vistas com o tipo de precisão que o JWST pode oferecer.

As observações, parte do programa Física em Alta Resolução Angular em Galáxias Próximas ( PHANGS ), destacam especialmente estruturas de gás e poeira dentro dessas galáxias, oferecendo aos astrônomos dicas de como galáxias espirais como a Via Láctea formam estrelas.

“As novas imagens do JWST são extraordinárias”, disse Janice Lee, cientista do projeto para iniciativas estratégicas no Space Telescope Science Institute em Baltimore, em um comunicado. “São alucinantes mesmo para investigadores que estudaram estas mesmas galáxias durante décadas. Bolhas e filamentos são resolvidos até às escalas mais pequenas alguma vez observadas e contam uma história sobre o ciclo de formação estelar.”

As imagens mostram faixas de poeira laranja brilhantes, capturadas com o instrumento Mid-Infrared (MIRI) do JWST.

O mesmo instrumento também capturou estrelas que ainda estão em processo de formação, envoltas em envelopes de gás e poeira dos quais estão reunindo massa. Esses envelopes podem ser vistos como “sementes” vermelhas nos picos das faixas de poeira.

“É aqui que podemos encontrar as estrelas mais novas e massivas das galáxias”, disse Erik Rosolowsky, professor de física da Universidade de Alberta, no comunicado.

Este aspecto das galáxias espirais recentemente fotografadas é particularmente proeminente na imagem da galáxia espiral barrada NGC 1300, localizada a 69 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Eridanus.

A galáxia espiral barrada NGC 1300 com estrelas vermelhas infantis vistas nas pontas das faixas de poeira laranja

Milhões de estrelas mais maduras são vistas nas imagens como jóias azuis brilhantes brilhando através de faixas laranjas de gás e poeira, capturadas pela câmera Near-Infrared (NIRCam) do JWST. Algumas destas estrelas azuis estão agrupadas, enquanto outras estão espalhadas pelas suas galáxias natais. 

Estas estrelas azuis quentes podem ser vistas claramente na imagem JWST PHANGS da galáxia espiral NGC 7496, que fica a 24 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Grus.

Estrelas azuis mais antigas atravessam o gás laranja da NGC 7496

Para a surpresa dos astrónomos que examinaram estas galáxias espirais captadas pelo JWST, o poderoso telescópio espacial também detectou vários vazios nas faixas de gás e poeira. 

“Esses buracos podem ter sido criados por uma ou mais estrelas que explodiram, abrindo buracos gigantes no material interestelar”, disse Adam Leroy, professor de astronomia da Universidade Estadual de Ohio, no comunicado.

Uma das galáxias fotografadas pelo JWST como parte do programa PHANGS, NGC 5068, que está localizada a 20 milhões de anos-luz da Terra, na constelação de Virgem, parece ser dominada por vazios tão grandes.

A galáxia espiral NGC 5068 é dominada por buracos e vazios que podem ter sido eliminados pela explosão de estrelas massivas.

É claro que uma das características mais impressionantes de qualquer galáxia espiral diz respeito aos “braços” que irradiam do núcleo central de estrelas densamente compactadas para formar uma espiral icónica. Ao traçar estes braços, os astrónomos podem encontrar extensas regiões de gás e poeira brilhantes.

“Essas estruturas tendem a seguir o mesmo padrão em certas partes das galáxias”, explicou Rosolowsky. “Pensamos nelas como ondas, e o seu espaçamento diz-nos muito sobre como uma galáxia distribui o seu gás e poeira.”

Como nuvens densas de gás e poeira colapsam para formar novas estrelas, o estudo detalhado destas estruturas pode fornecer informações importantes sobre como as intensas explosões de formação estelar são desencadeadas, mantidas e depois encerradas nas galáxias.

Estes braços espirais provavelmente nunca pareceram mais dinâmicos e vibrantes do que na nova imagem JWST de NGC 628, uma galáxia espiral localizada a 32 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Peixes. Na imagem, os braços da galáxia parecem estar espirrando gás e poeira como respingos de tinta spray laranja brilhante.

Além disso, algumas das galáxias observadas pelo JWST como parte deste programa de observação mostram picos de difração rosa e vermelho espalhados por toda a sua região central.

“Esse é um sinal claro de que pode haver um buraco negro supermassivo ativo”, disse Eva Schinnerer, cientista do Instituto Max Planck de Astronomia, no comunicado. “Ou os aglomerados de estrelas em direção ao centro são tão brilhantes que saturaram aquela área da imagem.”

Isto pode ser visto na imagem JWST da NGC 1365, que está localizada a 56 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Fornax.

A galáxia espiral NGC 1365 com picos de difração rosa que podem indicar um buraco negro supermassivo ativo no coração desta galáxia

Uma coisa que parece ser evidente nestas 19 imagens de galáxias espirais é que as galáxias parecem crescer de dentro para fora, o que significa que o nascimento das estrelas começa no coração das galáxias e depois irradia para fora através desses braços espirais. 

Isto significa que quanto mais longe do núcleo de uma galáxia uma estrela estiver, maior será a probabilidade de ela ser relativamente jovem, com estrelas antigas reunidas principalmente no coração das galáxias. 

“Sinto que nossa equipe vive em constante estado de opressão – de uma forma positiva – pela quantidade de detalhes nessas imagens”, disse homas Williams, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Oxford, no comunicado.

O catálogo completo das novas imagens de galáxias espirais do JWST está disponível aqui.

Fonte: Space.com

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