A imagem mais detalhada até agora da Nebulosa Carina vai explodir sua mente

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Créditos: Observatório Internacional Gemini / NOIRLab / NSF / AURA.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Os astrônomos obtiveram as imagens de mais alta resolução no infravermelho próximo da Nebulosa Carina, uma espessa nuvem de poeira e gás na qual as estrelas estão se formando ativamente.

As imagens recém-obtidas, provenientes do telescópio Gemini South no Chile, são incríveis e um espetáculo para os olhos. Elas também são úteis para a compreensão de berçários estelares e do nascimento de estrelas, e são uma espécie de antevisão dos tipos de imagens que podemos esperar quando o fantástico telescópio espacial James Webb finalmente chegar aos céus.

“Os resultados são impressionantes”, disse o físico e astrônomo Patrick Hartigan, da Universidade Rice (EUA).

“Vemos uma riqueza de detalhes nunca antes observados ao longo das bordas da nuvem, incluindo uma longa série de cristas paralelas que podem ser produzidas por um campo magnético, uma notável onda senoidal quase perfeitamente suave e fragmentos no topo que parecem estar em processo de remoção da nuvem por um vento forte”.

O nascimento estelar é um processo fascinante, mas não pode ocorrer em qualquer lugar. Você precisa de uma espessa nuvem de gás e poeira, rica em hidrogênio molecular e bastante densa, que contenha regiões que colapsam gravitacionalmente sob sua própria massa.

À medida que essas regiões entram em colapso, qualquer rotação delas torna-se amplificada sob a lei de conservação do momento angular. Isso cria um disco giratório de matéria que alimenta a protoestrela (e que, eventualmente, pode continuar a formar planetas após a conclusão do processo de formação estelar).

Portanto, os melhores locais de formação de estrelas são os mais densos e empoeirados. Essas nuvens interestelares parecem opacas, como vazios escuros contra o pontinhos cintilantes de estrelas em comprimentos de onda ópticos. O que as tornam um pouco como o calcanhar de Aquiles do Telescópio Espacial Hubble.

“O Hubble opera em comprimentos de onda ópticos e ultravioletas que são bloqueados pela poeira em regiões de formação de estrelas como essas”, disse Hartigan.

Mas a luz em comprimentos de onda infravermelho e infravermelho próximo pode penetrar na poeira espessa, permitindo que os astrônomos espiem dentro dessas nuvens enigmáticas. É aí que instrumentos como o Gemini South têm vantagem sobre o Hubble. Mas eles também têm uma desvantagem. O Hubble está no espaço. O Gemini South está na Terra, dentro da camada atmosférica do nosso planeta.

A turbulência atmosférica distorce e divide a luz que vem de longe – é por isso que as estrelas parecem piscar quando você olha para o céu à noite. Esse é um problema para a astronomia baseada em solo e, ao longo dos anos, diferentes técnicas foram aplicadas para corrigi-lo.

Antigamente, os efeitos de distorção tinham que ser removidos no momento do processamento das imagens, após as observações já terem sido feitas. Os avanços na tecnologia, no entanto, permitiram o que chamamos de óptica adaptativa, que corrige a turbulência atmosférica conforme as observações estão em andamento.

gerador de imagens Gemini South Adaptive Optics consiste em cinco lasers; estes são irradiados para o céu para projetar “estrelas-guia” artificiais que são medidas para corrigir o efeito da turbulência atmosférica.

Como exemplo:

Usando essa tecnologia, Hartigan e sua equipe foram capazes de obter imagens da Nebulosa Carina em uma resolução 10 vezes maior do que as imagens tiradas sem óptica adaptativa e cerca de duas vezes mais nítidas que as imagens do Hubble neste comprimento de onda. E as imagens revelaram novos detalhes da interação entre uma nuvem de poeira e gás e um aglomerado de jovens estrelas massivas próximas.

Essa parte da nuvem é conhecida como Muro das Lamentações, e a radiação que sai das estrelas jovens e quentes ioniza o hidrogênio, fazendo-o brilhar com luz infravermelha. A radiação ultravioleta das estrelas também está causando a evaporação da camada externa de hidrogênio.

Usando filtros diferentes, a equipe conseguiu obter imagens separadas do hidrogênio na superfície da nuvem e do hidrogênio em evaporação.

“Esta região é provavelmente o melhor exemplo no céu de uma interação irradiada”, disse Hartigan. “As novas imagens dela são muito mais nítidas do que qualquer coisa que vimos anteriormente. Elas fornecem a visão mais clara até agora de como estrelas jovens massivas afetam seus arredores e influenciam a formação de estrelas e planetas”.

O Telescópio Espacial James Webb, quando for lançado em cerca de um ano (a gente espera que isso ocorra), observará eventos e objetos astronômicos principalmente no infravermelho e infravermelho próximo; portanto, esta imagem, disseram os pesquisadores, é uma pequena amostra do que podemos esperar no futuro.

Mas também revela o poder da óptica adaptativa como um complemento para completar ou observar capacidades.

“Estruturas como o Muro das Lamentações serão campos de caça valiosos tanto para o Webb quanto para telescópios terrestres com óptica adaptativa como o Gemini South”, disse Hartigan. “Cada um perfurará os muros de poeira e revelará novas informações sobre o nascimento de estrelas”.

Você pode baixar uma versão em alta resolução da imagem aqui. A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal Letters.