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jul 08

SGAS J111020.0+645950.8: Hubble é usado além dos seus limites para vislumbrar aglomerados estelares em galáxia distante

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Nesta fotografia de um distante aglomerado de galáxias, obtida pelo Hubble, um arco azulado se destaca contra um fundo de galáxias avermelhadas. O arco é na realidade um conjunto de três imagens separadas da mesma galáxia de fundo. A galáxia de fundo foi ampliada graças ao efeito de lente gravitacional, ou seja, sua luz foi distorcida pelo aglomerado de galáxias interveniente. À direita vê-se como a galáxia pareceria ao Hubble sem distorções. Créditos: NASA, ESA e T. Johnson (Universidade do Michigan)

Quando pensamos no Universo longínquo, até a visão aguçada do Telescópio Espacial Hubble da NASA tem suas limitações. Os detalhes menores exigem um raciocínio inteligente e uma pequena ajuda proveniente de um alinhamento cósmico: a lente gravitacional.

Quando aplicaram uma nova análise computacional em uma galáxia ampliada por uma lente gravitacional, os astrônomos obtiveram imagens 10 vezes mais nítidas do que o Hubble conseguiria obter por seus próprios meios. Os resultados mostram uma galáxia espiral vista de lado salpicada com manchas brilhantes de estrelas recém-formadas.

A astrônoma Jane Rigby do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA, declarou:

Quando vislumbramos a imagem reconstruída, dissemos: ‘Uau, parece que há fogos-de-artifício por todos os lados’.

A galáxia em questão está tão distante que a vemos como era há 11 bilhões de anos no passado, em uma era de apenas 2,7 bilhões de anos após o Big Bang. É uma das mais de 70 galáxias distorcidas pelo efeito de lente gravitacional estudadas pelo Telescópio Espacial Hubble, seguindo os alvos selecionados pelo SGAC (Sloan Giant Arcs Survey), pesquisa que descobriu centenas de galáxias fortemente distorcidas por lentes gravitacionais, estudando-se dados de imagem fornecidas pelo recenseamento cósmico SDSS (Sloan Digital Sky Survey) que cobrem um-quarto do céu.

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O aglomerado de galáxias SDSS J1110+6459 está localizado a cerca de 6 bilhões de anos-luz da Terra e agrega centenas de galáxias. À esquerda, um distinto arco azul é na realidade um conjunto de três imagens separadas de uma galáxia de fundo mais distante chamada SGAS J111020.0+645950.8. A galáxia de fundo foi ampliada e distorcida pela gravidade do aglomerado de galáxias em um processo a denominado “lente gravitacional”. Créditos: NASA, ESA e T. Johnson (Universidade de Michigan)

A gravidade de um aglomerado gigante de galáxias, entre a galáxia alvo e a Terra, distorce a luz da galáxia mais distante, esticando-a em um arco e também a ampliando em quase 30 vezes. O time teve que desenvolver um código especial para remover as distorções provocadas pela lente gravitacional para revelar a galáxia em disco como normalmente apareceria.

A imagem reconstruída resultante revelou duas dúzias de aglomerados de estrelas recém-nascidas, cada qual com cerca de 200 a 300 anos-luz de diâmetro. Isto contradiz as teorias que sugerem que as regiões de formação estelar no Universo distante e jovem eram muito maiores, com 3.000 anos-luz ou mais de extensão.

Traci Johnson da Universidade do Michigan, autora principal de dois dos três artigos que descrevem a investigação, destacou:

Existem nós de formação estelar dos mais variados tamanhos.

Sem o aumento fornecido pela atuação da lente gravitacional, acrescentou Traci Johnson, a galáxia de disco pareceria perfeitamente suave e sem importância para o Hubble. Isto daria aos astrônomos uma imagem muito diferente de onde as estrelas estão se formando por lá.

Enquanto o Hubble hoje destaca novas estrelas dentro da galáxia distorcida por lentes gravitacionais, o Telescópio Espacial James Webb  (2018) da NASA irá revelar estrelas mais velhas e avermelhadas que se formaram ainda mais cedo na história da galáxia. Também conseguirá atravessar qualquer poeira obscurante no interior da galáxia.

Jane Rigby comentou:

Com o Telescópio Webb, poderemos contar a história do que aconteceu nesta galáxia e o que perdemos com o Hubble devido à poeira cósmica.

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Esta ilustração artística mostra o possível aspecto da galáxia SDSS J1110+6459. Um mar de estrelas jovens e azuis é riscado com correntes de poeira escura e salpicado com zonas brilhantes e cor-de-rosa que assinalam locais de formação estelar. O brilho dessas regiões é originado do hidrogênio ionizado, tal como vemos na Nebulosa de Órion em nossa própria galáxia Via Láctea. Créditos: NASA, ESA e Z. Levay (STScI)

As descobertas foram reveladas em um artigo no The Astrophysical Journal Letters e em dois artigos adicionais publicados no The Astrophysical Journal.

Fonte

NASA: Hubble Pushed Beyond Limits to Spot Clumps of New Stars in Distant Galaxy

._._.

1707.00706 – Star Formation at z 2.481 in the Lensed Galaxy SDSS J1110+6459 – Star Formation down to 30 parsec scales

1707.00707 – Star Formation at z 2.481 in the Lensed Galaxy SDSS J1110+6459 – I Lens Modeling and Source Reconstruction

1707.00704 – Star Formation at z 2.481 in the Lensed Galaxy SDSS J1110+6459 – II – What is missed at the normal resolution of the Hubble Space Telescope

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