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Astronomia

Uma tarântula cósmica investigada pelas lentes do James Webb

Novo telescópio captura imagens da Nebulosa da Tarântula que mostram detalhes importantes nunca vistos antes

Nesta imagem em mosaico que se estende por 340 anos-luz de diâmetro, a câmera infravermelha do Telescópio Espacial James Webb (NIRCam) exibe a região de formação estelar da Nebulosa da Tarântula sob uma nova luz, incluindo dezenas de milhares de estrelas jovens nunca antes vistas que foram anteriormente envoltas em poeira cósmica. A região mais ativa parece brilhar com estrelas jovens massivas, aparecendo em azul pálido. Crédito: Nasa, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

eduardoi eduardo - https://revistaplaneta.com.br/author/eduardo/

08/09/2022 - 7:40

Era uma vez no espaço-tempo, uma história de criação cósmica se desenrolou: milhares de estrelas jovens nunca antes vistas em um berçário estelar chamado 30 Doradus, capturado pelo Telescópio Espacial James Webb, da Nasa/ESA/CSA. Apelidada de Nebulosa da Tarântula pela aparência de seus filamentos empoeirados em imagens de telescópios anteriores, a nebulosa tem sido uma das favoritas dos astrônomos que estudam a formação de estrelas. Além de estrelas jovens, o Webb revela galáxias distantes de fundo, bem como a estrutura detalhada e composição do gás e poeira da nebulosa.

A apenas 161 mil anos-luz de distância, na Grande Nuvem de Magalhães, a Nebulosa da Tarântula é a maior e mais brilhante região de formação de estrelas do Grupo Local, as galáxias mais próximas da Via Láctea. É o lar das estrelas mais quentes e massivas conhecidas.

Protoestrelas em formação

Os astrônomos focaram três dos instrumentos infravermelhos de alta resolução do Webb na nebulosa. Visto com a câmera de infravermelho próximo do Webb (NIRCam), a região lembra a casa de uma tarântula escavadora, forrada com sua seda. A cavidade da nebulosa centrada na imagem do NIRCam foi escavada pela radiação de um aglomerado de estrelas jovens massivas, que brilham em azul pálido na imagem. Apenas as áreas circundantes mais densas da nebulosa resistem à erosão pelos poderosos ventos estelares dessas estrelas, formando pilares que parecem apontar para o aglomerado. Esses pilares contêm protoestrelas em formação, que acabarão por emergir de seus casulos empoeirados e moldarão a nebulosa.

O espectrógrafo de infravermelho próximo do Webb (NIRSpec) capturou uma estrela muito jovem fazendo exatamente isso. Os astrônomos pensavam anteriormente que essa estrela poderia ser um pouco mais velha e já em processo de limpar uma bolha em torno de si. No entanto, o NIRSpec mostrou que a estrela estava apenas começando a emergir de seu pilar e ainda mantinha uma nuvem isolante de poeira ao seu redor. Sem os espectros de alta resolução do Webb em comprimentos de onda infravermelhos, esse episódio de formação estelar em ação poderia não ter sido revelado.

Nos comprimentos de onda mais longos de luz capturados por seu Mid-Infrared Instrument (MIRI), o Webb se concentra na área ao redor do aglomerado de estrelas central e revela uma visão muito diferente da Nebulosa da Tarântula. Aqui, as jovens estrelas quentes do aglomerado desaparecem em brilho, e gás brilhante e poeira surgem. Hidrocarbonetos abundantes iluminam as superfícies das nuvens de poeira, mostradas em azul e roxo. Crédito: Nasa, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

Ambiente inédito

A região assume uma aparência diferente quando vista nos comprimentos de onda infravermelhos mais longos detectados pelo Mid-infrared Instrument (MIRI) do Webb. As estrelas quentes desaparecem e o gás e a poeira mais frios brilham. Dentro das nuvens do berçário estelar, pontos de luz indicam protoestrelas embutidas, ainda ganhando massa. Enquanto comprimentos de onda mais curtos de luz são absorvidos ou espalhados por grãos de poeira na nebulosa e, portanto, nunca atingem o Webb para serem detectados, comprimentos de onda mais longos no infravermelho médio penetram nessa poeira, revelando um ambiente cósmico inédito.

Uma das razões pelas quais a Nebulosa da Tarântula é interessante para os astrônomos é que a nebulosa tem um tipo de composição química semelhante às gigantescas regiões de formação de estrelas observadas no “meio-dia cósmico” do universo, quando o cosmos tinha apenas alguns bilhões de anos e a formação de estrelas estava no auge. As regiões de formação de estrelas na Via Láctea, a nossa galáxia, não estão produzindo estrelas na mesma velocidade furiosa que a Nebulosa da Tarântula e têm uma composição química diferente. Isso torna a Tarântula o exemplo mais próximo (ou seja, mais fácil de ver em detalhes) do que estava acontecendo no universo quando atingiu seu brilhante meio-dia. O Webb fornecerá aos astrônomos a oportunidade de comparar e contrastar as observações da formação estelar na Nebulosa da Tarântula com as observações profundas do telescópio de galáxias distantes da era real do meio-dia cósmico.

Apesar dos milhares de anos de observação de estrelas da humanidade, o processo de formação de estrelas ainda guarda muitos mistérios – vários deles devido à nossa incapacidade anterior de obter imagens nítidas do que estava acontecendo por trás das espessas nuvens de berçários estelares. O Webb já começou a revelar um universo nunca visto antes e está apenas começando a reescrever a história da criação estelar.