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Contexto: Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), os astrônomos descobriram os segredos das primeiras galáxias que encheram o cosmos infantil de poeira, que se tornaria vital para o nascimento...
Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), os astrônomos descobriram os segredos das primeiras galáxias que encheram o cosmos infantil de poeira, que se tornaria vital para o nascimento de novas estrelas e o crescimento de galáxias. No entanto, embora o JWST seja suficientemente poderoso para observar muitas destas primeiras galáxias, ainda é limitado quando se trata de aprofundá-las em grande detalhe.
Assim, a equipe no centro desta pesquisa contornou isso estudando uma galáxia muito mais próxima e moderna, com muitas características que lembram as primeiras galáxias do universo. Em vez de poder estudar os processos que ocorreram no universo primitivo que permitiram que as galáxias fossem semeadas com "metais, (o termo que os astrônomos usam para descrever elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio), os investigadores voltaram a sua atenção para uma galáxia anão apenas 4,6 milhões de anos-luz de distância".
Das estrelas evoluíram e qual o papel que desempenharam na transformação do meio interestelar", disse o líder da equipe Claudio Gaveta, do Instituto Nacional de Astrofísica (INÁ), em um comunicado. Como Sextas A personifica galáxias antigas? O universo primitivo era um lugar bastante monótono em termos de química.
Isso porque era dominado pelo elemento mais leve, o hidrogênio, com um pouco de hélio e um pequeno punhado de elementos pesados, ou metais. Isso significa que a primeira geração de estrelas, as chamadas estrelas POP III, eram correspondentemente pobres em metais. Durante as suas vidas, no entanto, as estrelas POP III fundiram hidrogênio e hélio nos seus núcleos para forjar elementos mais pesados.
Quando estas estrelas originais chegaram ao fim das suas vidas, explodiram em explosões de supernovas que dispersaram estes metais no meio interestelar, as vastas nuvens de poeira e gás entre as estrelas. Eventualmente, manchas densas e frias nestas vastas nuvens colapsaram sob a sua própria gravidade, dando origem à próxima geração de estrelas, as estrelas POP II, que, graças às mortes por supernova das suas antecessoras, eram mais ricas em metais.
A galáxia anã Sextas A observada pelo Telescópio Espacial James Webb. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, NTSC I, Janice Lee (Noira). Processamento de imagem: Alyssa Pagan (NTSC I).) Nossa própria estrela, o Sol, e classificada como uma estrela POP I, o que significa que e ainda mais rica em metais do que essas estrelas de segunda geração.
No entanto, nem todas as galáxias modernas são tão ricas em metais; isto e especialmente verdade para galáxias anãs como Sextas A, embora se encontre no limite exterior do nosso quintal cósmico, conhecido como o "local". Grupo." Sextas A é tão pobre em metais que se estima que contenha apenas entre 1% e 7% dos elementos pesados encontrados no sol.
Isso o torna um ótimo proxy para o estudo de galáxias primitivas pobres em metais. Usando os instrumentos Zircão (Negar-Infra Red Camera) e MIRI (Mil-Infrared Instrument) do JWST, Gaveta e colegas obtiveram observações de alta resolução de Sextas A que lhes permitiram mapear toda a população de estrelas da galáxia anã durante uma fase evolutiva conhecida como “ramo assintótico da gigante vermelha”.
Esta fase ocorre quando estrelas maiores que o Sol esgotam o hélio em seus núcleos, criando um coração de carbono inerte, mas a fusão nuclear continua nas camadas externas alternadas de queima de hélio e hidrogênio. Como resultado disso, essas estrelas "incham" e podem sofrer aumentos de brilho mil vezes maiores.
Uma imagem da galáxia Sextas A onde o vermelho indica a emissão infravermelha de poeira, o azul a emissão de gás hidrogênio atômico e o verde a emissão ultravioleta distante criada por estrelas recém-formadas. (Crédito da imagem: Yong Shi) As descobertas da equipe revelaram que cerca de 90% das estrelas assintóticas do ramo gigante vermelho que estudaram não estavam rodeadas por envelopes de poeira.
No entanto, cerca de 20 destas estrelas estavam incrustadas em espessas camadas de poeira. Descobriram também que estas “fábricas de poeira” se formaram entre 2 mil milhões e 3 mil milhões de anos atrás a partir de estrelas com uma massa inicial de cerca de 1,5 vezes a massa do Sol. Esta pesquisa e um salto em frente na compreensão de quais estrelas no universo primitivo eram mais propensos a criar o pó metálico que teria enriquecido as próximas gerações de estrelas.
Isso significa que ajuda a traçar um quadro completo de como o universo como o vemos hoje tomou forma. Os cientistas por trás deste estudo dizem que este tipo de pesquisa teria sido impossível antes do lançamento de Webb. “O JWST nos permite observar com detalhes sem precedentes ambientes que até alguns anos atrás estavam fora do nosso alcance”, Flavia Dell'Água, membro da equipe do INÁ.
“O valor destes dados não reside apenas nas imagens, mas na capacidade de compará-los com modelos teóricos e verificar até que ponto descrevem corretamente a evolução das estrelas.” A pesquisa da equipe foi publicada na segunda-feira (20 de julho) no The Astrophysical Journal.
Fonte original:
James Webb Space Telescope discovers the secrets of cosmic 'factories' that filled the early universe with stardust
Categorias: Ciência, Espaço, Astronomia
Marcador: Notícias
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