{"id":5393,"date":"2022-09-09T06:16:55","date_gmt":"2022-09-09T05:16:55","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5393"},"modified":"2022-09-09T06:16:56","modified_gmt":"2022-09-09T05:16:56","slug":"o-telescopio-webb-captura-uma-tarantula-cosmica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/09\/09\/o-telescopio-webb-captura-uma-tarantula-cosmica\/","title":{"rendered":"O Telesc\u00f3pio Webb captura uma tar\u00e2ntula c\u00f3smica"},"content":{"rendered":"\n

Milhares de jovens estrelas nunca antes vistas foram avistadas num ber\u00e7\u00e1rio estelar chamado 30 Doradus, capturado pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA\/ESA\/CSA. Apelidada de Nebulosa da Tar\u00e2ntula devido ao aspeto dos seus filamentos empoeirados em imagens telesc\u00f3picas anteriores, a nebulosa h\u00e1 muito que \u00e9 uma das favoritas dos astr\u00f3nomos que estudam a forma\u00e7\u00e3o das estrelas. Al\u00e9m de estrelas jovens, o Webb revela distantes gal\u00e1xias de fundo, bem como a estrutura detalhada e composi\u00e7\u00e3o do g\u00e1s e poeira da nebulosa.<\/p>\n\n\n

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Neste mosaico que se estende por 340 anos-luz, o NIRCam exibe a regi\u00e3o da Nebulosa da Tar\u00e2ntula numa nova luz, incluindo dezenas de milhares de jovens estrelas nunca antes vistas que anteriormente estavam envoltas em poeira c\u00f3smica. A regi\u00e3o mais ativa parece brilhar com estrelas jovens massivas, em tons de azul p\u00e1lido. Espalhadas entre elas est\u00e3o ainda estrelas embebidas, aparecendo vermelhas, ainda por emergir do casulo poeirento da nebulosa. O NIRCam \u00e9 capaz de detetar estas estrelas empoeiradas gra\u00e7as \u00e0 sua resolu\u00e7\u00e3o sem precedentes em comprimentos de onda no infravermelho pr\u00f3ximo. Na parte superior esquerda do enxame de estrelas jovens, e no topo da cavidade da nebulosa, uma estrela mais velha exibe de forma proeminente os oito picos de difrac\u00e7\u00e3o distintos do NIRCam, um artefacto da estrutura do telesc\u00f3pio. Seguindo o pico central superior desta estrela para cima, quase aponta para uma bolha distinta na nuvem. As jovens estrelas ainda rodeadas de material poeirento est\u00e3o a soprar esta bolha, come\u00e7ando a esculpir a sua pr\u00f3pria cavidade. Os astr\u00f3nomos utilizaram dois espectr\u00f3grafos do Webb para observar mais de perto esta regi\u00e3o e determinar a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica da estrela e do g\u00e1s que a rodeia. Esta informa\u00e7\u00e3o espectral dir\u00e1 aos astr\u00f3nomos mais sobre a idade da nebulosa e quantas gera\u00e7\u00f5es de nascimento estelar j\u00e1 viu. Mais longe da regi\u00e3o central de estrelas jovens e quentes, o g\u00e1s mais frio ganha a cor da ferrugem, dizendo aos astr\u00f3nomos que a nebulosa \u00e9 rica em hidrocarbonetos complexos. Este g\u00e1s denso \u00e9 o material que ir\u00e1 formar as futuras estrelas. \u00c0 medida que os ventos das estrelas massivas varrem o g\u00e1s e a poeira, parte vai acumular-se e, com a ajuda da gravidade, formar\u00e3o novas estrelas.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e STScI<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A apenas 161.000 anos-luz de dist\u00e2ncia na Grande Nuvem de Magalh\u00e3es, a Nebulosa da Tar\u00e2ntula \u00e9 a maior e mais brilhante regi\u00e3o de forma\u00e7\u00e3o estelar no Grupo Local, as gal\u00e1xias mais pr\u00f3ximas da nossa Via L\u00e1ctea. \u00c9 o lar das estrelas mais quentes e massivas conhecidas. Os astr\u00f3nomos focaram tr\u00eas dos instrumentos infravermelhos de alta resolu\u00e7\u00e3o do Webb na Tar\u00e2ntula. Vista com o NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb, a regi\u00e3o assemelha-se ao lar escavado de uma tar\u00e2ntula, forrado com a sua seda. A cavidade da nebulosa centrada na imagem do NIRCam foi esvaziada pela radia\u00e7\u00e3o borbulhante de um enxame de estrelas jovens massivas, que cintilam em azul p\u00e1lido na imagem. Apenas as \u00e1reas circundantes mais densas da nebulosa resistem \u00e0 eros\u00e3o pelos poderosos ventos estelares destas estrelas, formando pilares que parecem apontar de volta para o enxame. Estes pilares cont\u00eam protoestrelas em forma\u00e7\u00e3o, que acabar\u00e3o por emergir dos seus casulos empoeirados e tomar a sua vez de esculpir a nebulosa.<\/p>\n\n\n

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Nos comprimentos de onda mais longos da luz capturada pelo seu instrumento MIRI, o Webb concentra-se na \u00e1rea em redor do enxame de estrelas centrais e revela uma vis\u00e3o muito diferente da Nebulosa da Tar\u00e2ntula. Nesta luz, o brilho das jovens estrelas quentes do enxame desvanecem e o g\u00e1s e poeira ficam mais brilhantes. Abundantes hidrocarbonetos iluminam as superf\u00edcies de poeira, mostradas em azul e p\u00farpura. Grande parte da nebulosa assume uma apar\u00eancia mais fantasmag\u00f3rica e difusa porque a radia\u00e7\u00e3o infravermelha m\u00e9dia \u00e9 capaz de mostrar mais do que est\u00e1 a acontecer mais profundamente dentro das nuvens. As protoestrelas ainda incorporadas aparecem no interior dos seus casulos empoeirados, incluindo um grupo brilhante na margem superior da imagem, \u00e0 esquerda do centro.
Outras \u00e1reas aparecem escuras, como no canto inferior direito da imagem. Isto indica as \u00e1reas mais densas de poeira na nebulosa, que mesmo os comprimentos de onda infravermelhos m\u00e9dios n\u00e3o conseguem penetrar. Estes podem ser os locais de forma\u00e7\u00e3o futura, ou atual, de estrelas.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e STScI<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb apanhou uma estrela muito jovem a fazer exatamente isso. Os astr\u00f3nomos pensavam anteriormente que esta estrela poderia ser um pouco mais velha e j\u00e1 no processo de limpar uma bolha \u00e0 sua volta. Contudo, o NIRSpec mostrou que a estrela estava apenas a come\u00e7ar a emergir do seu pilar e ainda mantinha uma nuvem isolante de poeira em redor. Sem os espectros de alta resolu\u00e7\u00e3o do Webb em comprimentos de onda infravermelhos, este epis\u00f3dio de forma\u00e7\u00e3o estelar em a\u00e7\u00e3o n\u00e3o poderia ter sido revelado.<\/p>\n\n\n\n

A regi\u00e3o assume uma apar\u00eancia diferente quando vista em comprimentos de onda infravermelhos mais longos, detetados pelo MIRI (Mid-infrared Instrument) do Webb. As estrelas quentes desvanecem e o g\u00e1s e poeira mais frios brilham. Dentro das nuvens dos ber\u00e7\u00e1rios estelares, pontos de luz indicam protoestrelas embebidas, ainda ganhando massa. Enquanto comprimentos de onda mais curtos s\u00e3o absorvidos ou dispersados por gr\u00e3os de poeira na nebulosa e, portanto, nunca chegam ao Webb para serem detetados, os mais longos comprimentos de onda infravermelhos m\u00e9dios penetram essa poeira, em \u00faltima an\u00e1lise revelando um ambiente c\u00f3smico nunca antes visto.<\/p>\n\n\n

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Compara\u00e7\u00e3o lado a lado da mesma regi\u00e3o da Nebulosa da Tar\u00e2ntula que faz sobressair as diferen\u00e7as entre as imagens no infravermelho pr\u00f3ximo (pr\u00f3ximo da cor vermelha no espectro vis\u00edvel, \u00e0 esquerda) e m\u00e9dio (mais longe da cor vermelha no espectro vis\u00edvel, \u00e0 direita) do Webb. Cada por\u00e7\u00e3o do espectro electromagn\u00e9tico revela e esconde caracter\u00edsticas diferentes, tornando os dados em diferentes comprimentos de onda valiosos para os astr\u00f3nomos para a compreens\u00e3o da f\u00edsica em curso.
A imagem obtida pelo NIRCam do Webb (esquerda) apresenta caracter\u00edsticas brilhantes e quentes, como o enxame cintilante de estrelas jovens massivas e a estrela brilhante \u00e0 sua esquerda superior, apresentando os distintos picos de difra\u00e7\u00e3o do Webb. Estrelas jovens e emergentes brilham a azul, enquanto pontos vermelhos dispersos indicam estrelas que ainda se encontram envoltas em poeira. A estrutura na nebulosa, esculpida pelos ventos estelares das enormes estrelas jovens, \u00e9 intrincadamente detalhada.
Na vista do instrumento MIRI do Webb, as estrelas jovens quentes desvanecem e o g\u00e1s mais frio \u00e9 o foco da aten\u00e7\u00e3o. Grande parte da nebulosa assume uma apar\u00eancia fantasmag\u00f3rica no infravermelho m\u00e9dio, porque estes comprimentos de onda de luz mais longos s\u00e3o capazes de penetrar as nuvens de poeira e alcan\u00e7ar o Webb. Surgem bolhas anteriormente escondidas e estrelas empoeiradas. Uma bolha particularmente proeminente, de forma esf\u00e9rica – sendo soprada por uma estrela rec\u00e9m-nascida – aparece na imagem MIRI mesmo \u00e0 direita do enxame de estrelas centrais agora escurecidas.
Outra diferen\u00e7a entre as duas imagens \u00e9 o aparecimento da estrela brilhante e solit\u00e1ria no topo da cavidade da nebulosa. Na imagem MIRI (\u00e0 direita) a estrela \u00e9 mais fraca em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 nebulosa circundante, pelo que o brilho e a distor\u00e7\u00e3o dos picos de difra\u00e7\u00e3o do Webb s\u00e3o muito menos proeminentes.
No meio do enxame central de estrelas jovens, um aglomerado denso de g\u00e1s \u00e9 claramente vis\u00edvel em ambas as imagens – \u00e9 um dos \u00faltimos e densos remanescentes da nebulosa que os ventos estelares das estrelas jovens do enxame ainda n\u00e3o corroeram.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e STScI<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Uma das raz\u00f5es pelas quais a Nebulosa da Tar\u00e2ntula \u00e9 interessante para os astr\u00f3nomos \u00e9 que a nebulosa tem um tipo de composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica semelhante \u00e0s gigantescas regi\u00f5es de forma\u00e7\u00e3o estelar observadas no “meio-dia c\u00f3smico” do Universo, quando o cosmos tinha apenas alguns milhares de milh\u00f5es de anos e a forma\u00e7\u00e3o de estrelas estava no seu auge. As regi\u00f5es de forma\u00e7\u00e3o estelar na nossa Gal\u00e1xia, a Via L\u00e1ctea, n\u00e3o produzem estrelas ao mesmo ritmo furioso que a Nebulosa da Tar\u00e2ntula e t\u00eam uma composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica diferente. Isto torna a Tar\u00e2ntula o exemplo mais pr\u00f3ximo (ou seja, mais f\u00e1cil de ver em detalhe) do que estava a acontecer no Universo ao atingir o seu brilhante “meio-dia”. O Webb vai proporcionar aos astr\u00f3nomos a oportunidade de comparar e contrastar as observa\u00e7\u00f5es da forma\u00e7\u00e3o estelar na Nebulosa da Tar\u00e2ntula com as observa\u00e7\u00f5es profundas do telesc\u00f3pio de gal\u00e1xias distantes aquando do verdadeiro meio-dia c\u00f3smico.<\/p>\n\n\n

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O NIRSpec do Webb revela o que se passa realmente numa regi\u00e3o intrigante da Nebulosa da Tar\u00e2ntula. Os astr\u00f3nomos focaram o poderoso instrumento no que parecia ser uma pequena bolha na imagem pelo NIRCam do Webb. No entanto, os espectros revelam uma imagem muito diferente de uma jovem estrela a soprar uma bolha no seu g\u00e1s circundante.
A assinatura do hidrog\u00e9nio at\u00f3mico, mostrada a azul, aparece na pr\u00f3pria estrela mas n\u00e3o imediatamente \u00e0 sua volta. Em vez disso, aparece fora da “bolha”, que os espectros mostram estar realmente “cheia” de hidrog\u00e9nio molecular (verde) e hidrocarbonetos complexos (vermelho). Isto indica que a bolha \u00e9 na realidade o topo de um denso pilar de poeira e g\u00e1s que est\u00e1 a ser rebentado pela radia\u00e7\u00e3o do enxame de estrelas jovens massivas para baixo e para a sua direita (ver a imagem completa do NIRCam). N\u00e3o aparece como um pilar como algumas outras estruturas na nebulosa, porque n\u00e3o h\u00e1 muito contraste de cor com a \u00e1rea que o rodeia.
O forte vento estelar das estrelas jovens massivas da nebulosa est\u00e1 a quebrar mol\u00e9culas fora do pilar, mas no interior s\u00e3o preservadas, formando um casulo confort\u00e1vel para a estrela. Esta estrela \u00e9 ainda demasiado jovem para estar a limpar o seu ambiente ao soprar bolhas – o NIRSpec capturou-a apenas come\u00e7ando a emergir da nuvem protectora a partir da qual foi formada. Sem a resolu\u00e7\u00e3o do Webb no infravermelho, a descoberta deste nascimento estelar, em a\u00e7\u00e3o, n\u00e3o teria sido poss\u00edvel.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e STScI<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Apesar dos milhares de anos de observa\u00e7\u00e3o astron\u00f3mica da humanidade, o processo de forma\u00e7\u00e3o estelar ainda guarda muitos mist\u00e9rios – muitos deles devido \u00e0 nossa incapacidade anterior de obter imagens n\u00edtidas do que estava a acontecer por detr\u00e1s das espessas nuvens dos ber\u00e7\u00e1rios estelares. O Webb j\u00e1 come\u00e7ou a revelar um Universo nunca antes visto e est\u00e1 apenas a come\u00e7ar a reescrever a hist\u00f3ria da forma\u00e7\u00e3o estelar.<\/p>\n\n\n\n

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