Telescópio Webb revela segredos misteriosos sobre “tijolos”

O astrônomo da UF Adam Ginsburg brinca Telescópio Espacial James Webb Para explorar o mistério da galáxia.

Em um estudo recente liderado por… Universidade da Flórida O astrônomo Adam Ginsberg disse que as descobertas inovadoras lançam luz sobre uma misteriosa região escura no centro da galáxia. via Láctea. A turbulenta nuvem de gás, apelidada de “tijolo” devido à sua opacidade, suscitou debates acesos na comunidade científica durante anos.

Para desvendar seus segredos, Ginsburg e sua equipe de pesquisa, incluindo os estudantes de pós-graduação da Universidade da Flórida, Desmond Jeff, Savannah Gramsey e Alyssa Polatek, recorreram ao Telescópio Espacial James Webb (JWST). Implicações de suas observações, publicadas em o Jornal Astrofísico,enorme. Os resultados não só revelam um paradoxo no centro da nossa galáxia, mas apontam para uma necessidade urgente de reavaliar as teorias estabelecidas de formação estelar.

Quebra-cabeça de tijolos

A Brick Zone tem sido uma das regiões mais interessantes e amplamente estudadas nas nossas galáxias, graças à sua taxa de formação estelar inesperadamente baixa. Há décadas que desafia as expectativas dos cientistas: sendo uma nuvem cheia de gás denso, deveria estar pronta para dar origem a novas estrelas. No entanto, mostra uma taxa de formação estelar inesperadamente baixa.

Usando as capacidades avançadas de infravermelho do Telescópio Espacial James Webb, a equipe de pesquisadores examinou os tijolos e descobriu uma presença significativa de monóxido de carbono (CO) congelado ali. Contém muito mais gelo de dióxido de carbono do que se esperava anteriormente, o que tem implicações profundas para a nossa compreensão dos processos de formação estelar.

Ninguém sabia quanto gelo havia no centro da galáxia, segundo Ginsburg. “Nossas observações mostram de forma convincente que o gelo está tão espalhado por lá que qualquer observação futura deve levar isso em conta”, disse ele.

As estrelas normalmente aparecem quando os gases estão frios, e a grande presença de gelo de dióxido de carbono deve indicar uma região próspera para a formação de estrelas nos tijolos. No entanto, apesar desta riqueza de dióxido de carbono, Ginsburg e a equipa de investigação descobriram que a estrutura desafia as expectativas. O gás dentro do tijolo é mais quente que nuvens semelhantes.

O centro da galáxia está cheio de estrelas: há mais de meio milhão nesta imagem. Usando filtros especializados do Telescópio Espacial James Webb e um pouco de Photoshop, a equipe conseguiu remover as estrelas e revelar apenas a nebulosa filamentosa de gás quente que permeia o interior da galáxia. (Veja a imagem abaixo com as estrelas removidas.) Crédito: Adam Ginsburg

Imagem de uma nebulosa filamentosa de gás quente permeando o interior da galáxia. As áreas brilhantes são onde o hidrogênio é plasma quente, brilhando a partir da energia de estrelas massivas. O tijolo é a área escura onde o plasma brilhante está bloqueado. Ao longo da borda do tijolo, o brilho é mais azul: essa aparência azul é causada pelo gelo de dióxido de carbono que bloqueia a luz vermelha, permitindo apenas a passagem do azul. Crédito: Adam Ginsburg

Desafiando teorias estabelecidas

Estas observações desafiam a nossa compreensão da abundância de dióxido de carbono no centro da nossa galáxia e da relação crítica entre gás e poeira aí existente. De acordo com os resultados, ambas as medidas parecem ser inferiores ao que se pensava anteriormente.

“Com o Telescópio Espacial James Webb, estamos abrindo novos caminhos para medir moléculas na fase sólida (gelo), enquanto anteriormente estávamos limitados a observar o gás”, disse Ginsberg. “Esta nova visão nos dá uma visão mais completa de onde as moléculas estão e como são transportadas.”

Tradicionalmente, a monitorização do CO2 tem sido limitada às emissões do gás. Para detectar a distribuição do gelo de dióxido de carbono dentro desta vasta nuvem, os investigadores necessitaram de intensa iluminação de fundo proveniente de estrelas e gás quente. As suas descobertas vão além dos limites das medições anteriores, que foram limitadas a cerca de uma centena de estrelas. Os novos resultados incluem mais de dez mil estrelas, fornecendo informações valiosas sobre a natureza do gelo interestelar.

Adam Ginsburg, Ph.D. Crédito: Adam Ginsburg

Uma vez que as moléculas do nosso sistema solar hoje eram, a certa altura, gelo em pequenos grãos de poeira que se combinaram para formar planetas e cometas, esta descoberta também representa um salto em frente na compreensão das origens das moléculas que constituem o nosso oceano cósmico.

Estas são apenas as descobertas preliminares da equipe de uma pequena parte das observações do tijolo pelo Telescópio Espacial James Webb. Olhando para o futuro, Ginsberg tem como objetivo conduzir uma pesquisa mais abrangente do gelo celestial.

“Não sabemos, por exemplo, as quantidades relativas de dióxido de carbono, água, dióxido de carbono e moléculas complexas”, disse Ginsberg. “Usando a espectroscopia, podemos medir isso e ter uma ideia de como a química progride nessas nuvens ao longo do tempo.”

Avanços na exploração cósmica

Com o advento do Telescópio Espacial James Webb e dos seus filtros avançados, Ginsburg e os seus colegas têm a oportunidade mais promissora de expandir a nossa exploração cósmica.

Num estudo recente conduzido pelo astrónomo Adam Ginsberg, da Universidade da Florida, resultados pioneiros lançaram luz sobre uma misteriosa região escura no centro da Via Láctea. A turbulenta nuvem de gás, apelidada de “tijolo” devido à sua opacidade, suscitou debates acesos na comunidade científica durante anos.

Para desvendar seus segredos, Ginsburg e sua equipe de pesquisa, incluindo os estudantes de pós-graduação da Universidade da Flórida, Desmond Jeff, Savannah Gramsey e Alyssa Polatek, recorreram ao Telescópio Espacial James Webb (JWST). Implicações de suas observações, publicadas em Jornal Astrofísico,enorme. Os resultados não só revelam um paradoxo no centro da nossa galáxia, mas apontam para uma necessidade urgente de reavaliar as teorias estabelecidas de formação estelar.

A Brick Zone tem sido uma das regiões mais interessantes e amplamente estudadas nas nossas galáxias, graças à sua taxa de formação estelar inesperadamente baixa. Há décadas que desafia as expectativas dos cientistas: sendo uma nuvem cheia de gás denso, deveria estar pronta para dar origem a novas estrelas. No entanto, mostra uma taxa de formação estelar inesperadamente baixa.

Usando as capacidades avançadas de infravermelho do Telescópio Espacial James Webb, a equipe de pesquisadores examinou os tijolos e descobriu uma presença significativa de monóxido de carbono (CO) congelado ali. Contém muito mais gelo de dióxido de carbono do que se esperava anteriormente, o que tem implicações profundas para a nossa compreensão dos processos de formação estelar.

Ninguém sabia quanto gelo havia no centro da galáxia, segundo Ginsburg. “Nossas observações mostram de forma convincente que o gelo está tão espalhado por lá que qualquer observação futura deve levar isso em conta”, disse ele.

As estrelas normalmente aparecem quando os gases estão frios, e a grande presença de gelo de dióxido de carbono deve indicar uma região próspera para a formação de estrelas nos tijolos. No entanto, apesar desta riqueza de dióxido de carbono, Ginsburg e a equipa de investigação descobriram que a estrutura desafia as expectativas. O gás dentro do tijolo é mais quente que nuvens semelhantes.

Estas observações desafiam a nossa compreensão da abundância de dióxido de carbono no centro da nossa galáxia e da relação crítica entre gás e poeira aí existente. De acordo com os resultados, ambas as medidas parecem ser inferiores ao que se pensava anteriormente.

“Com o Telescópio Espacial James Webb, estamos abrindo novos caminhos para medir moléculas na fase sólida (gelo), enquanto anteriormente estávamos limitados a observar o gás”, disse Ginsberg. “Esta nova visão nos dá uma visão mais completa de onde as moléculas estão e como são transportadas.”

Tradicionalmente, a monitorização do CO2 tem sido limitada às emissões do gás. Para detectar a distribuição do gelo de dióxido de carbono dentro desta vasta nuvem, os investigadores necessitaram de intensa iluminação de fundo proveniente de estrelas e gás quente. As suas descobertas vão além dos limites das medições anteriores, que foram limitadas a cerca de uma centena de estrelas. Os novos resultados incluem mais de dez mil estrelas, fornecendo informações valiosas sobre a natureza do gelo interestelar.

Uma vez que as moléculas do nosso sistema solar hoje eram, a certa altura, gelo em pequenos grãos de poeira que se combinaram para formar planetas e cometas, esta descoberta também representa um salto em frente na compreensão das origens das moléculas que constituem o nosso oceano cósmico.

Estas são apenas as descobertas preliminares da equipe de uma pequena parte das observações do tijolo pelo Telescópio Espacial James Webb. Olhando para o futuro, Ginsberg tem como objetivo conduzir uma pesquisa mais abrangente do gelo celestial.

“Não sabemos, por exemplo, as quantidades relativas de dióxido de carbono, água, dióxido de carbono e moléculas complexas”, disse Ginsberg. “Usando a espectroscopia, podemos medir isso e ter uma ideia de como a química progride nessas nuvens ao longo do tempo.”

Com o advento do Telescópio Espacial James Webb e dos seus filtros avançados, Ginsburg e os seus colegas têm a oportunidade mais promissora de expandir a nossa exploração cósmica.

Referência: “JWST revela distribuição generalizada de gelo e gás dióxido de carbono na nuvem do Centro Galáctico G0.253+0.016” por Adam Ginsberg e Ashley T. Barnes e Kara D. Sheng Lu, EAC Mills e Daniel L. Walker, 4 de dezembro de 2023, Jornal Astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/acfc34