{"id":6513,"date":"2023-11-14T07:18:13","date_gmt":"2023-11-14T06:18:13","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6513"},"modified":"2023-11-14T07:18:14","modified_gmt":"2023-11-14T06:18:14","slug":"webb-e-hubble-juntam-forcas-para-criar-a-visao-mais-colorida-do-universo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/11\/14\/webb-e-hubble-juntam-forcas-para-criar-a-visao-mais-colorida-do-universo\/","title":{"rendered":"Webb e Hubble juntam for\u00e7as para criar a vis\u00e3o mais colorida do Universo"},"content":{"rendered":"
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Esta vista pancrom\u00e1tica do enxame de gal\u00e1xias MACS0416 foi criada pela combina\u00e7\u00e3o de observa\u00e7\u00f5es infravermelhas pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA com dados no vis\u00edvel pelo Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA. A cobertura de comprimento de onda resultante, de 0,4 a 5 micr\u00f3metros, revela uma paisagem v\u00edvida de gal\u00e1xias cujas cores d\u00e3o pistas sobre as dist\u00e2ncias das gal\u00e1xias: as gal\u00e1xias mais azuis est\u00e3o relativamente pr\u00f3ximas e mostram frequentemente uma intensa forma\u00e7\u00e3o estelar, como foi detetado pelo Hubble, enquanto as gal\u00e1xias mais vermelhas tendem a estar mais distantes, ou ent\u00e3o cont\u00eam uma grande quantidade de poeira, como foi detetado pelo Webb. A imagem revela uma riqueza de pormenores que s\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel captar combinando o poder de ambos os telesc\u00f3pios espaciais. Nesta imagem, o azul representa dados com comprimentos de onda de 0,435 e 0,606 micr\u00f3metros (filtros do Hubble F435W e F606W); o ciano representa 0,814, 0,9 e 1,05 micr\u00f3metros (filtros do Hubble F814W e F105W e filtro do Webb F090W); o verde representa 1,15, 1,25, 1,4, 1,5 e 1,6 micr\u00f3metros (filtros Hubble F125W, F140W e F160W, e filtros Webb F115W e F150W); o amarelo corresponde a 2,00 e 2,77 micr\u00f3metros (filtros Webb F200W e F277W); o laranja corresponde a 3,56 micr\u00f3metros (filtro Webb F356W); e o vermelho representa dados a 4,1 e 4,44 micr\u00f3metros (filtros Webb F410M e F444W).
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de F\u00edsica de Cantabria, Espanha), J. D’Silva (Universidade da Austr\u00e1lia Ocidental), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (Universidade do Estado do Arizona), e H. Yan (Universidade do Missouri)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb e o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble uniram-se para estudar um extenso enxame de gal\u00e1xias conhecido como MACS0416. A imagem pancrom\u00e1tica resultante combina luz vis\u00edvel e infravermelha para reunir uma das vistas mais abrangentes do Universo jamais obtidas. Localizado a cerca de 4,3 mil milh\u00f5es de anos-luz da Terra, MACS0416 \u00e9 um par de enxames gal\u00e1cticos em colis\u00e3o que acabar\u00e3o por se combinar para formar um enxame ainda maior.<\/p>\n\n\n\n

A imagem revela uma riqueza de pormenores que s\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel captar combinando o poder de ambos os telesc\u00f3pios espaciais. Inclui uma abund\u00e2ncia de gal\u00e1xias no exterior do enxame e um conjunto de fontes que variam ao longo do tempo, provavelmente devido \u00e0 lente gravitacional – a distor\u00e7\u00e3o e amplifica\u00e7\u00e3o da luz de fontes de fundo distantes.<\/p>\n\n\n\n

Este enxame foi o primeiro de um conjunto de vistas superprofundas e sem precedentes do Universo, obtidas atrav\u00e9s de um programa ambicioso e colaborativo do Hubble chamado Frontier Fields, inaugurado em 2014. O Hubble foi pioneiro na procura de algumas das gal\u00e1xias intrinsecamente mais t\u00e9nues e mais jovens alguma vez detetadas. A vis\u00e3o infravermelha do Webb refor\u00e7a significativamente este olhar profundo, indo ainda mais longe no in\u00edcio do Universo com a sua vis\u00e3o infravermelha.<\/p>\n\n\n\n

“Estamos a acrescentar ao legado do Hubble, avan\u00e7ando para dist\u00e2ncias maiores e para objetos mais t\u00e9nues”, disse Rogier Windhorst da Universidade do Estado do Arizona, investigador principal do programa PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science), que realizou as observa\u00e7\u00f5es do Webb.<\/p>\n\n\n\n

O que as cores<\/strong> significam<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para criar a imagem, em geral, os comprimentos de onda mais curtos da luz foram codificados com a cor azul, os comprimentos de onda mais longos com a cor vermelha e os comprimentos de onda interm\u00e9dios com a cor verde. A vasta gama de comprimentos de onda, de 0,4 a 5 micr\u00f3metros, produz uma paisagem particularmente v\u00edvida de gal\u00e1xias.<\/p>\n\n\n\n

Estas cores d\u00e3o pistas sobre as dist\u00e2ncias das gal\u00e1xias: As gal\u00e1xias mais azuis est\u00e3o relativamente pr\u00f3ximas e mostram frequentemente uma intensa forma\u00e7\u00e3o estelar, como foi detetado pelo Hubble, enquanto as gal\u00e1xias mais vermelhas tendem a estar mais distantes, como foi detetado pelo Webb. Algumas gal\u00e1xias tamb\u00e9m aparecem muito vermelhas porque cont\u00eam grandes quantidades de poeira c\u00f3smica que tende a absorver as cores mais azuis da luz das estrelas.<\/p>\n\n\n\n

“O quadro completo s\u00f3 se torna claro quando se combinam os dados do Webb com os do Hubble”, disse Windhorst.<\/p>\n\n\n

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Compara\u00e7\u00e3o, lado a lado, do enxame de gal\u00e1xias MACS0416, visto pelo Telesc\u00f3pio Espacial Hubble no vis\u00edvel (esquerda) e pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb no infravermelho (direita), que revela pormenores diferentes. Ambas as imagens apresentam centenas de gal\u00e1xias, mas a imagem do Webb mostra gal\u00e1xias que s\u00e3o invis\u00edveis ou pouco vis\u00edveis na imagem do Hubble. Isto acontece porque a vis\u00e3o infravermelha do Webb consegue detetar gal\u00e1xias demasiado distantes ou poeirentas para serem vistas pelo Hubble (a luz de gal\u00e1xias distantes \u00e9 desviada para o vermelho devido \u00e0 expans\u00e3o do Universo). O tempo total de exposi\u00e7\u00e3o do Webb foi de cerca de 22 horas, em compara\u00e7\u00e3o com as 122 horas de exposi\u00e7\u00e3o da imagem do Hubble.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, STScI<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Enxame de gal\u00e1xias da \u00c1rvore de Natal<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Embora as novas observa\u00e7\u00f5es do Webb contribuam para esta vis\u00e3o agrad\u00e1vel, foram efetuadas com um objetivo cient\u00edfico espec\u00edfico. A equipa de investiga\u00e7\u00e3o combinou as suas tr\u00eas \u00e9pocas de observa\u00e7\u00f5es, cada uma tirada com semanas de intervalo, com uma quarta \u00e9poca da equipa de investiga\u00e7\u00e3o CANUCS (CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey). O objetivo era procurar objetos que variassem de brilho observado ao longo do tempo, conhecidos como transientes.<\/p>\n\n\n\n

Foram identificados 14 desses transientes em todo o campo de vis\u00e3o. Doze desses transientes estavam localizados em tr\u00eas gal\u00e1xias que s\u00e3o altamente ampliadas por lentes gravitacionais, e s\u00e3o provavelmente estrelas individuais ou sistemas de estrelas m\u00faltiplas que s\u00e3o muito ampliados brevemente. Os restantes dois transientes encontram-se em gal\u00e1xias de fundo mais moderadamente ampliadas e s\u00e3o suscet\u00edveis de serem supernovas.<\/p>\n\n\n\n

“Estamos a chamar a MACS0416 o Enxame de Gal\u00e1xias da \u00c1rvore de Natal, tanto por ser t\u00e3o colorido como por causa destas luzes cintilantes que encontramos no seu interior. Podemos ver transientes por todo o lado”, disse Haojing Yan da Universidade do Missouri em Columbia, autor principal de um artigo que descreve os resultados cient\u00edficos.<\/p>\n\n\n\n

A descoberta de tantos transientes com observa\u00e7\u00f5es que abrangem um per\u00edodo de tempo relativamente curto sugere que os astr\u00f3nomos poder\u00e3o encontrar muitos outros transientes neste enxame e noutros semelhantes atrav\u00e9s da monitoriza\u00e7\u00e3o regular com o Webb.<\/p>\n\n\n\n

Uma estrela “Kaiju”<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Entre os transientes identificados pela equipa, um destacou-se em particular. Localizado numa gal\u00e1xia que existia cerca de 3 mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, est\u00e1 ampliada por um factor de pelo menos 4000. A equipa apelidou o sistema estelar de “Mothra”, numa alus\u00e3o \u00e0 sua “natureza monstruosa”, sendo ao mesmo tempo extremamente brilhante e extremamente ampliado. Junta-se a outra estrela que sofre o efeito de lente que os investigadores identificaram anteriormente e que apelidaram de “Godzilla” (tanto Godzilla como Mothra s\u00e3o monstros gigantes conhecidos como kaiju no cinema japon\u00eas).<\/p>\n\n\n\n

Curiosamente, Mothra tamb\u00e9m \u00e9 vis\u00edvel nas observa\u00e7\u00f5es do Hubble efetuadas nove anos antes. Isto \u00e9 invulgar, porque \u00e9 necess\u00e1rio um alinhamento muito espec\u00edfico entre o enxame de gal\u00e1xias em primeiro plano e a estrela de fundo para ampliar um objeto assim tanto. Os movimentos m\u00fatuos da estrela e do enxame deveriam ter acabado por eliminar esse alinhamento.<\/p>\n\n\n

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Esta imagem do enxame de gal\u00e1xias MACS0416 destaca uma gal\u00e1xia de fundo sob o efeito de lentes gravitacionais, que existia cerca de 3 mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang. Essa gal\u00e1xia cont\u00e9m um objeto transiente, ou seja, um objeto cujo brilho varia ao longo do tempo, que a equipa cient\u00edfica apelidou de “Mothra”. Mothra \u00e9 uma estrela que \u00e9 ampliada por um factor de pelo menos 4000 vezes. A equipa pensa que Mothra \u00e9 ampliada n\u00e3o s\u00f3 pela gravidade do aglomerado de gal\u00e1xias MACS0416, mas tamb\u00e9m por um objeto conhecido como “mililente” que provavelmente pesa tanto como um enxame globular de estrelas.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Diego (Instituto de F\u00edsica de Cantabria, Espanha), J. D’Silva (Universidade da Austr\u00e1lia Ocidental), A. Koekemoer (STScI), J. Summers & R. Windhorst (Universidade do Estado do Arizona), e H. Yan (Universidade do Missouri)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A explica\u00e7\u00e3o mais prov\u00e1vel \u00e9 que existe um objeto adicional no interior do enxame em primeiro plano que est\u00e1 a aumentar a amplia\u00e7\u00e3o. A equipa conseguiu determinar que a sua massa se situa entre 10.000 e 1 milh\u00e3o de vezes a massa do nosso Sol. A natureza exata da chamada “mililente”, no entanto, permanece desconhecida.<\/p>\n\n\n\n

“A explica\u00e7\u00e3o mais prov\u00e1vel \u00e9 um enxame globular de estrelas que \u00e9 demasiado t\u00e9nue para ser visto diretamente pelo Webb,” afirmou Jose Diego do Instituto de F\u00edsica de Cantabria em Espanha, autor principal do artigo que detalha a descoberta. “Mas ainda n\u00e3o sabemos a verdadeira natureza desta lente adicional”.<\/p>\n\n\n\n

O artigo de Yan et al. foi aceite para publica\u00e7\u00e3o na revista The Astrophysical Journal. O artigo de Diego et al. foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.<\/p>\n\n\n\n

Os dados do Webb aqui apresentados foram obtidos no \u00e2mbito do programa PEARLS GTO 1176.<\/p>\n\n\n\n

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