O Telescópio Espacial James Webb da NASA, o maior e mais poderoso telescópio espacial já construído, está agora localizado a quase um milhão de milhas da Terra, girando de um ponto do céu para outro enquanto estuda o ambiente rico em alvos que é nosso universo. Foi o primeiro monte de fotos Anunciado esta semana.
ela é incrível. Ele também é carregado com informações sobre o universo, a interação entre galáxias e o nascimento e morte de estrelas.
No entanto, essas imagens podem ser um mistério para o observador casual que não possui um diploma em astrofísica. O que estamos olhando exatamente?
Vamos olhar mais de perto.
campo profundo
Existem muitas galáxias por aí. Esta foi a primeira imagem a ser tornada pública, demonstrando o poder do telescópio de capturar a luz infravermelha extremamente fraca emitida durante os primeiros bilhões de anos do universo. A imagem está centrada em um aglomerado de galáxias a mais de 4 bilhões de anos-luz de distância, o que significa que sua luz foi emitida aproximadamente quando o Sol e a Terra se formaram. As galáxias aparecem no aglomerado como pontos brancos cremosos.
Juntas, essas galáxias criam uma forte flexão gravitacional no espaço que atua como uma lente, ampliando e distorcendo objetos distantes. Isso resulta em galáxias espelho como a do canto superior direito da imagem que a astrônoma da NASA Jane Rigby se refere como Laffy Taffy.
Em outra parte da imagem, a lente transformou uma galáxia em duas galáxias espelhadas.
A luz vem em muitos comprimentos de onda ao longo do chamado espectro eletromagnético. Os humanos enxergam em uma faixa estreita conhecida como a parte “ótica” do espectro. O telescópio Webb coleta a luz emitida pela radiação infravermelha – comprimentos de onda longos em grande parte inacessíveis ao telescópio Hubble e completamente invisíveis para nós.
mesquitas
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telescópio
Fontes: NASA; Agência Espacial Europeia;
Instituto de Ciências do Telescópio Espacial
William Neve/The Washington Post
James Webb
telescópio espacial
Fontes: NASA; Agência Espacial Europeia;
Instituto de Ciências do Telescópio Espacial
William Neve/The Washington Post
Telescópio Espacial James Webb
Fontes: NASA; Agência Espacial Europeia; Instituto de Ciências do Telescópio Espacial
William Neve/The Washington Post
A equipe de Webb escaneou dezenas de galáxias mais vermelhas – e mais distantes nesta imagem e determinou que uma delas – um pequeno ponto pontilhado – irradiava sua luz cerca de 13,1 bilhões de anos atrás, apenas 700 milhões de anos após o Big Bang. (As distâncias de tais objetos são inferidas por seu “desvio para o vermelho” – até que ponto a luz foi interrompida pela expansão do próprio espaço.)
O telescópio obteve um espectro da galáxia, mostrando sinais de oxigênio, hidrogênio e neon. Esse tipo de observação, disse Rigby, explicaria o que estava acontecendo durante os primeiros bilhões de anos do universo: “Não sabemos o tamanho dessas galáxias e quantas estão lá fora”.
Nebulosa do Anel Sul
Estrelas como o nosso sol são reatores de fusão nuclear notavelmente estáveis ao longo de bilhões de anos. Mas até eles estão ficando velhos. Esta imagem mostra o que acontece quando uma estrela morre. Ele derrama matéria no meio de sua morte pulsante.
Essas nuvens de gás e poeira, incluindo partículas complexas, são a matéria-prima para estrelas e planetas que ainda não se formaram.
A NASA divulgou duas imagens, uma no infravermelho próximo (relativamente próxima à parte “visível” do espectro) e outra no infravermelho médio (mais distante do espectro).
No infravermelho próximo, o material forma um anel de gás espumoso e poeira, com gás quente ionizado dominando a região central. Raios de luz disparam através dos orifícios no anel externo.
Apenas uma estrela é claramente visível no centro. Mas este é um sistema binário – duas estrelas unidas pela gravidade.
No infravermelho médio, vemos ambos. Morrendo mais fraco. O telescópio revela que está coberto de poeira.
Nosso Sol será semelhante a esta estrela em 5 bilhões de anos, explicou Klaus Pontopedan, Cientista do Projeto Webb no Space Telescope Science Institute.
“É o ciclo de vida das estrelas”, disse Pontopedan. “Este é o fim desta estrela, mas é o começo de outras estrelas e outros sistemas planetários.”
A imagem inclui uma barra interessante em um ombro que os astrônomos reconheceram ser uma galáxia distante. Embora seja uma enorme estrutura tridimensional com bilhões de estrelas, olhamos para sua borda, como se estivéssemos assistindo a um Frisbee girando para longe de nós.
Stephan quinteto
A imagem tem muito universo nela.
Existem estrelas da nossa galáxia – o que significa que estão em primeiro plano, em termos cosmológicos.
As estrelas de primeiro plano são identificáveis em todas as imagens de Webb por “picos de difração”, que são uma reformulação do design do telescópio. Os picos de difração nessas imagens atuam como uma marca d’água para o Telescópio Webb.
A meia distância está o que parece ser um quinteto de galáxias.
O da esquerda não faz parte do aglomerado, mas sim em primeiro plano, a cerca de 40 milhões de anos-luz de distância.
O telescópio pode distinguir estrelas individuais na galáxia em primeiro plano.
Muitos deles envelhecem como “gigantes vermelhos” no final de suas vidas, com propriedades bem documentadas que ajudam os astrônomos a apreciar sua verdadeira luminosidade e distância deles. Tais observações podem melhorar o modelo que os cientistas usam para estimar a distância de objetos em vastas extensões de espaço.
As outras quatro galáxias estão a cerca de 290 milhões de anos-luz de distância. Os dois são fundidos. As interações gravitacionais das galáxias enviaram fluxos de gás e poeira formadores de estrelas para o espaço intergaláctico.
Notavelmente, esta imagem, como o “campo profundo”, contém inúmeras galáxias espalhadas ao fundo. Olhe de perto e você verá galáxias espirais bonitas e muito distantes, não muito diferentes da nossa Via Láctea.
A grande galáxia no topo tem um buraco negro supermassivo e extremamente ativo em seu núcleo, alimentando-se de seus arredores. O buraco negro em si não emite luz, mas seu campo gravitacional ativa o gás próximo, fazendo com que os átomos colidam uns com os outros e gerem um calor enorme.
Rigby disse que o disco de acreção deste buraco negro está brilhando com a energia de 40 bilhões de sóis: “Os buracos negros não emitem nenhuma luz, mas seus discos de acreção certamente sim!”
Nebulosa Carina
Parece um bom lugar para sair! Completo com um lindo céu estrelado. Esta nebulosa é um berçário de estrelas em nossa galáxia.
“O que parece um céu noturno estrelado é parte de uma enorme bolha que foi esculpida na nuvem pela radiação ultravioleta e ventos estelares de estrelas jovens, muito massivas e quentes que já se formaram”, disse a astrônoma Amaya Morrow Martin do espaço. Instituto de Ciências do Telescópio.
Fluxos de material ionizado fluem em direção ao topo do quadro.
Webb pode ver as ondas de choque de estrelas recém-incandescentes se formando dentro da nuvem. Seu ambiente é hostil, porque o mesmo processo que corrói a nuvem pode impedir a formação de estrelas.
O Telescópio Hubble havia examinado anteriormente esta parte da extensa Nebulosa Carina, e a equipe de Webb sabia que o limite definido com precisão entre a nuvem empoeirada e o “céu aberto” criaria uma imagem fascinante.
Isso é mais do que apenas uma bela arte espacial, disse Joseph DePasquale, parte da equipe que processou as imagens no Space Telescope Science Institute em Baltimore.
“Sabíamos, com base na imagem do Hubble, que a paisagem seria muito parecida com uma cordilheira e o céu atrás dela. Sabíamos que seria esteticamente impressionante lá”, disse DiPasqual. “Mas também havia muita coisa acontecendo em termos de física. Webb poderia ir fundo nas nuvens e revelar os mistérios do que está acontecendo.”
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