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A astrônoma da Universidade Rice, Megan Reiter, e seus colegas fizeram um “mergulho profundo” em uma das primeiras imagens do Telescópio Espacial James Webb da NASA e foram recompensados com a descoberta de sinais reveladores de duas dúzias de estrelas jovens inéditas a cerca de 7.500 anos-luz da Terra.
A pesquisa publicada na edição de dezembro do Monthly Notices of the Royal Astronomical Society oferece um vislumbre do que os astrônomos encontrarão com a câmera infravermelha de Webb. O instrumento foi projetado para espiar através de nuvens de poeira interestelar que anteriormente bloqueavam a visão dos astrônomos sobre berçários estelares, especialmente aqueles que produzem estrelas semelhantes ao sol da Terra.
Reiter, professor assistente de física e astronomia, e co-autores do California Institute of Technology, da University of Arizona, da Queen Mary University em Londres e do Royal Observatory do Reino Unido em Edimburgo, Escócia, analisaram uma parte das primeiras imagens de Webb de os Penhascos Cósmicos, uma região de formação estelar em um aglomerado de estrelas conhecido como NGC 3324.
“O que Webb nos dá é um instantâneo no tempo para ver quanta formação de estrelas está acontecendo no que pode ser um canto mais típico do universo que não pudemos ver antes”, disse Reiter, que liderou o estudo. .
Localizada na constelação austral de Carina, a NGC 3324 hospeda várias regiões conhecidas de formação de estrelas que os astrônomos estudam há décadas. Muitos detalhes da região foram obscurecidos pela poeira em imagens do Telescópio Espacial Hubble e de outros observatórios. A câmera infravermelha de Webb foi construída para ver através da poeira nessas regiões e para detectar jatos de gás e poeira que saem dos pólos de estrelas muito jovens.
Reiter e seus colegas concentraram sua atenção em uma porção de NGC 3324 onde apenas algumas estrelas jovens haviam sido encontradas anteriormente. Ao analisar um comprimento de onda infravermelho específico, 4,7 mícrons, eles descobriram duas dúzias de saídas anteriormente desconhecidas de hidrogênio molecular de estrelas jovens. Os fluxos variam em tamanho, mas muitos parecem vir de protoestrelas que eventualmente se tornarão estrelas de baixa massa como o sol da Terra.
“As descobertas mostram o quão bom é o telescópio e o quanto está acontecendo mesmo em cantos tranquilos do universo”, disse Reiter.
Nos primeiros 10.000 anos, as estrelas recém-nascidas coletam material do gás e da poeira ao seu redor. A maioria das estrelas jovens ejeta uma fração desse material de volta ao espaço por meio de jatos que fluem em direções opostas de seus pólos. Poeira e gás se acumulam na frente dos jatos, que abrem caminhos através de nuvens nebulares como limpa-neves. Um ingrediente vital para as estrelas bebês, o hidrogênio molecular, é arrastado por esses jatos e é visível nas imagens infravermelhas do Webb.
“Jatos como estes são sinalizadores para a parte mais excitante do processo de formação estelar”, disse o coautor do estudo, Nathan Smith, da Universidade do Arizona. “Nós só os vemos durante uma breve janela de tempo quando a protoestrela está se acumulando ativamente.”
O período de acreção do início da formação de estrelas tem sido especialmente difícil para os astrônomos estudarem porque é passageiro – geralmente apenas alguns milhares de anos na primeira parte da infância multimilionária de uma estrela.
O coautor do estudo, Jon Morse, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, disse que jatos como os descobertos no estudo “só são visíveis quando você embarca em um mergulho profundo – dissecando dados de cada um dos diferentes filtros e analisando cada área isoladamente.
“É como encontrar um tesouro enterrado”, disse Morse.
Reiter disse que o tamanho do telescópio Webb também desempenhou um papel importante na descoberta.
“É apenas um enorme balde de luz”, disse Reiter. “Isso nos permite ver coisas menores que poderíamos ter perdido com um telescópio menor. E também nos dá uma resolução angular muito boa. Assim, obtemos um nível de nitidez que nos permite ver características relativamente pequenas, mesmo em regiões distantes.”
O programa Telescópio Espacial Webb é liderado pela NASA em parceria com a Agência Espacial Européia (ESA) e a Agência Espacial Canadense (CSA). As operações científicas e de missão do telescópio são lideradas pelo Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore.
A pesquisa foi apoiada pela NASA (NAS 5-0312, NAS 5-26555), STScI e uma Dorothy Hodgkin Fellowship da Royal Society do Reino Unido.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Rice. Original escrito por Jade Boyd. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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