gov-civil-vilareal.ptComo as estrelas nascem? Absolutamente maravilhosamente. Veja por si mesmo.
>Como as estrelas nascem?
Após milênios de questionamento, os astrônomos agora são capazes de responder a essa pergunta, pelo menos em grande parte. Enormes nuvens de gás e poeira no espaço colapsam, e aglomerados de material mais denso se formam, que então colapsam mais rapidamente, sua própria gravidade os comprimindo até que eles possam iniciar a fusão nuclear em seus núcleos.
Uma estrela nasce.
Mas ainda há um muito de perguntas a serem respondidas aqui, muitos detalhes a serem preenchidos. E não apenas detalhes, mas também questões gerais. Literalmente.
Então, 90 astrônomos de 30 instituições ao redor do mundo formaram uma equipe para observar galáxias próximas usando alguns dos melhores telescópios do planeta . Essas galáxias estão próximas o suficiente de nós para que possamos ver regiões individuais de formação de estrelas dentro delas, mas também distantes o suficiente para que possamos ver a galáxia inteira ao mesmo tempo, obtendo uma visão geral desse processo.
Um processo que não é apenas complexo, mas também extremamente belo.
NGC 4303, uma galáxia espiral virada para cima a cerca de 53 milhões de anos-luz da Terra, vista em luz visível (azul) e comprimentos de onda milimétricos (laranja) mostrando regiões ativas de formação estelar. Crédito: ESO / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / PHANGS
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O projeto é chamado PHANGS , para Física em alta resolução angular em galáxias próximas . Literalmente, tentando entender a física do nascimento de estrelas em galáxias próximas em detalhes, perscrutando-as profundamente com uma visão muito nítida.
A escala deste projeto é imensa . Eles estão olhando para quase cem galáxias, mapeando cem mil nebulosas formadoras de estrelas individuais. É incrível.
Existem dois telescópios que desempenham um papel importante aqui. Um é ALMA , o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, uma coleção de dezenas de pratos no Chile. Eles olham para a luz com um comprimento de onda de cerca de um milímetro (muito mais longo do que a luz visível, o tipo que vemos), que é emitida por gás frio. Por exemplo, o monóxido de carbono emite apenas neste comprimento de onda e é comumente encontrado em densas nuvens de gás onde a formação de estrelas é iminente ou em andamento.
NGC 1300, uma galáxia a cerca de 61 milhões de anos-luz de distância, mostra a formação de estrelas (laranja) em um pequeno anel ao redor do núcleo e nos braços espirais, mas não na barra, a longa região em forma de losango em torno de seu centro. Crédito: ESO / PHANGS
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O outro é o Very Large Telescope , um conjunto de quatro gigantes de 8,2 metros também no Chile. A câmera usada é chamada de MUSE, para Multi Unit Spectroscopic Explorer . Leva espectros, dividindo a luz de entrada em milhares de cores individuais , que pode ser analisado para determinar uma riqueza de informações sobre um objeto: sua composição elementar (como hidrogênio, oxigênio, enxofre e assim por diante), abundâncias elementares, temperatura, densidade e muito mais.
Combinar o ALMA e o VLT / MUSE permite que os astrônomos investiguem o nascimento de estrelas com mais detalhes e em escalas maiores do que nunca.
Cinco galáxias espirais próximas (no sentido horário a partir do canto superior esquerdo: NGC 1300, NGC 1087, NGC 3627, NGC 4254 e NGC 4303) observadas pelo projeto PHANGS para observar a formação de estrelas. As áreas douradas são onde as estrelas estão nascendo ativamente. Crédito: ESO / PHANGS
A beleza dessas imagens é impressionante. Galáxias espirais - discos planos essencialmente enormes com padrões espirais neles - tendem a fazer muitas estrelas, então os astrônomos as miraram. Além disso, eles escolheram aqueles que estavam mais ou menos de frente, de modo que minimizassem a visualização do disco; desta forma, as nuvens de gás são facilmente vistas e podem ser examinadas em alta resolução sem interferência. Esta é basicamente uma lista de verificação para criar imagens intensamente lindas.
A ciência que procuram é profunda. Nós entendemos muito sobre como as estrelas se formam, mas ainda não entendemos coisas como como o processo é iniciado em primeiro lugar; o que exatamente provoca o colapso de uma nuvem de gás frio? Ele colide com outra nuvem, um esmagamento cósmico que os esmaga de forma que eles caem sobre si mesmos e começam a fazer estrelas? Quais são as etapas intermediárias? Eles são iguais em todos os lugares da galáxia?
As estrelas preferem nascer perto do centro das galáxias ou mais longe? Em algum lugar no meio? Eles se formam mais prontamente na curva interna de um braço espiral ou na parte externa? O tamanho da nuvem de gás é importante? Algumas nebulosas tornam estrelas mais massivas facilmente, estrelas destinadas a explodir como supernovas? Temos algumas respostas gerais para essas perguntas, mas queremos detalhes .
NGC 4254 é uma galáxia espiral a 50 milhões de anos-luz da Terra. Ele está experimentando uma taxa elevada de formação de estrelas, vista nesta imagem como as regiões (laranja) observadas pelo ALMA em comprimentos de onda milimétricos mostrando gás frio. Crédito: ESO / ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / PHANGS
E por falar nisso, as estrelas afetam profundamente seu local de nascimento depois de nascerem. Eles lançam ventos rápidos de partículas subatômicas e intensa luz ultravioleta que corroem o gás e a poeira ao seu redor, esculpindo cavidades enormes e afetando o modo como outras estrelas nascem. Eles também explodem, e você pode apostar que afeta as coisas. Uma supernova é um evento aterrorizante, liberando em poucas semanas tanta energia quanto o Sol durante sua vida .
As respostas a essas perguntas só podem ser encontradas observando o que está acontecendo em escalas pequenas e grandes nessas galáxias, que é o que o PHANGS foi projetado para fazer. Houve um lançamento antecipado dos resultados do ALMA em 2019 e, em seguida, um mais completo no início deste ano. Esta nova versão inclui os dados do MUSE, que são enormes: 15 milhões de espectros de 30.000 nebulosas, um tesouro de dados astronômicos que será explorado por muitos anos em busca desse entendimento.
Além disso, muitas dessas galáxias foram ou serão mapeadas pelo Telescópio Espacial Hubble, que oferece resolução ainda maior, e o projeto terá continuidade com o Telescópio Espacial James Webb, que deve ser lançado em um ano. Ele irá obter imagens e espectros de altíssima resolução dessas galáxias no infravermelho, adicionando mais um pedaço do espectro eletromagnético aos dados.
Eu amo isto. Sou um grande fã de pesquisas astronômicas abrangentes e ambiciosas que são realizadas para um propósito específico, mas que também fornecem à comunidade um vasto e profundo banco de dados de observações que podem ser usados para uma ampla gama de outros projetos, muitos dos quais não nem mesmo foi sonhado. Mas quando algum jovem astrônomo pensar em algo legal para investigar, esses dados estarão esperando.
E não posso evitar: adoro quando a ciência e a arte caminham juntas por esse caminho. Os cientistas são humanos, e ficamos boquiabertos e maravilhados com a beleza que vemos nos céus. Observações como essas irão aprofundar nosso conhecimento do Universo ao nosso redor, ajudando-nos a responder a grandes questões, como: Como chegamos aqui?
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E eles também são simplesmente lindos e maravilhosos.
Existe beleza na ciência, assim como existe ciência na arte. São os dois lados da mesma moeda.
Palavras minhas, superpostas na deslumbrante astrofotografia de Rogelio Bernal Andreo. Crédito: Rogelio Bernal Andreo / Phil Plait
