Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert
Há muita coisa acontecendo no espaço entre as estrelas.
Ali, a poeira e o gás opacos que preenchem os vazios às vezes se juntam para formar nuvens densas. É assim que nascem as estrelas, formadas a partir de aglomerados de material que colapsam e explodem sob a gravidade para iluminar o Universo.
Encoberto pela névoa, o próprio processo de formação estelar ainda é um grande mistério. Mas o Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), com sua resolução sem precedentes em comprimentos de onda infravermelhos, vê o que nossos olhos não conseguem.
Imagens do telescópio espacial estão sendo usadas para juntar os segredos de como e onde ocorre a formação de estrelas em 19 galáxias espirais próximas e mapear o gás e a poeira que ondulam por toda parte.
O projeto é chamado de Física em Alta Resolução Angular em Galáxias Próximas (PHANGS, na sigla em inglês), e 21 papers apresentando as descobertas iniciais em quatro dessas galáxias acabaram de ser publicados em uma edição especial do The Astrophysical Journal Letters.
“Com o JWST, você pode fazer mapas incríveis de galáxias próximas em resolução muito alta que fornecem imagens incrivelmente detalhadas do meio interestelar”, disse a física Karin Sandstrom, da Universidade da Califórnia, em San Diego, EUA.
A razão pela qual o JWST é capaz de ver partes de galáxias opacas para outros telescópios não é apenas porque é o telescópio espacial mais poderoso já construído, mas também porque vê o Universo em infravermelho. Comprimentos de onda mais curtos de luz, como ópticos, dispersam pequenas partículas e, portanto, tendem a não penetrar em nuvens espessas. Comprimentos de onda mais longos, como infravermelho, têm uma chance muito maior de navegar pela poeira sem impedimentos.
Telescópios espaciais infravermelhos anteriores, como o Spitzer, sugeriram os tesouros infravermelhos escondidos nessas nuvens, mas a resolução espetacular do JWST está nos dando uma visão sem precedentes do interior.
O projeto PHANGS foi projetado especificamente para isso, estudando uma amostra de 19 galáxias espirais próximas com propriedades semelhantes às da Via Láctea, orientadas no espaço para que possamos vê-las de frente. Essa orientação significa que obteremos a melhor visão da distribuição de poeira e gás dentro das galáxias e poderemos mapear com mais precisão onde ocorre e não ocorre a formação estelar.
Apenas nas quatro primeiras galáxias estudadas pelo PHANGS – M74, NGC 7496, IC 5332 e NGC 1365 – os cientistas conseguiram identificar belas estruturas com detalhes incríveis, incluindo características que se estendem dos centros galácticos chamados de barras e “vestígios” de gás frio entre os braços espirais – regiões consideradas ricas em formação estelar.
“A clareza com que estamos vendo a bela estrutura certamente nos pegou de surpresa”, disse o astrônomo Adam Leroy, da Universidade Estadual de Ohio, EUA.
De acordo com a astrofísica Nadine Neumayer, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, “os novos dados do PHANGS-JWST nos fornecem uma visão fascinante da formação estelar das galáxias espirais circundantes na mais alta resolução”.
Essas imagens finalmente permitem que os cientistas confirmem que a formação estelar realmente ocorre entre os braços espirais bem definidos: eles capturaram estrelas bebês dentro dos vestígios.
Eles também encontraram alguns mistérios, como o coração da galáxia M74, também conhecida como NGC 628 ou a Galáxia Fantasma. Aqui, o núcleo galáctico, que consiste em um aglomerado de estrelas em torno de um buraco negro supermassivo, fica em uma cavidade de 1.300 anos-luz de largura, completamente desprovida de gás e poeira. Como essa região foi despovoada é um enigma.
Outras equipes se concentraram na química do meio interestelar, investigando a presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs). Essas moléculas são facilmente ionizadas e distribuídas uniformemente, o que as torna um excelente rastreador de todo o meio interestelar.
Juntos, esses resultados iniciais sugerem que PHANGS tem muito a nos dizer sobre como as galáxias produzem novas estrelas.
“Uma das coisas que mais me entusiasmam é que agora que temos esse rastreador de alta resolução do meio interestelar, podemos mapear todos os tipos de coisas, incluindo a estrutura do gás difuso, que precisa se tornar mais denso e molecular para que ocorra a formação estelar”, disse Sandstrom.
“Também podemos mapear o gás ao redor de estrelas recém-formadas, onde há muito ‘feedback’, como explosões de supernovas. Realmente conseguimos ver todo o ciclo do meio interestelar com muitos detalhes. Esse é o núcleo de uma galáxia formando estrelas.”
Os 21 papers foram publicados em uma edição especial do The Astrophysical Journal Letters.
