Novos resultados do AKARI, um topógrafo celeste
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« em: Abril 16, 2007, 06:45:51 pm »
Lançada em 2006, a AKARI é uma missão da Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa (JAXA) com participação da ESA. Esta missão de levantamento do céu, a mais recente, já proporcionou novas imagens fabulosas e forneceu dados acerca de estrelas em diferentes fases da sua evolução e sobre matéria interestelar que alberga buracos negros, tudo isto no infravermelho. Vislumbres de regiões com formação estelar intensa, panoramas de remanescentes de supernova nunca vistos em infravermelho, galáxias distantes e núcleos galácticos activos com buracos negros monstruosos rodeados de nuvens de gás são apenas alguns do resultados apresentados há 2 semanas no encontro anual da Sociedade Astronómica Nacional do Japão.
Este satélite apresenta uma clara vantagem em relação a outros: a sua visão no infravermelho permite o estudo da formação e evolução das estrelas, e mesmo da evolução das galáxias. A matéria ejectada para o espaço interestelar pelas estrelas velhas é aquecida pela radiação de estrelas jovens e pelas colisões com a matéria já presente no meio interestelar, e assim essa energia é reemitida em comprimentos de onda do infravermelho. Além disso, as estrelas jovens nascem em regiões muito densas, e consequentemente são ocultadas pelas nebulosas de gás e poeira que as envolvem, tornando as observações em comprimentos de onda do visível difícil, senão mesmo impossível. Contudo, a luz absorvida pelas nebulosas é posteriormente reemitida no infravermelho, possibilitando a detecção. O mesmo acontece com as galáxias, que se pensa estarem encobertas num véu nublado durante os seus anos de infância. Por isso, as observações no infravermelho são cruciais para o estudo destes objectos de outra forma obnubilados por nevoeiros cósmicos.
Do berço à cripta
O primeiro conjunto de dados da AKARI concentra-se na evolução da matéria interestelar nas galáxias, incluindo o ciclo de formação estelar, remanescentes de supernova – os resquícios de estrelas de massa elevada que acabaram a vida numa explosão catastrófica – e a perda de massa de estrelas gigantes vermelhas.
As estrelas nascem nas regiões mais densas das nuvens de gás e poeira, e dois dos processos que podem desencadear a formação de estrelas são: as ondas de choque das explosões das supernovas e a forte pressão da radiação emitida por estrelas de massa elevada. As estrelas que nascem nessas nuvens irão evoluir e algumas chegarão a supernovas ou, pelo menos, a gigantes vermelhas, fornecendo assim os ingredientes ao meio interestelar para uma nova geração de nascimentos estelares.
Em cima: imagem da região à volta do berçário de estrelas IC4954/4955 obtida pelo AKARI, resultando da composição de observações a 9 e 19 µm. O berçário é a região brilhante; as estrelas brancas são estrelas que emitem no infravermelho. Aqui vemos o ciclo da formação de estrelas em três gerações, em escalas espaciais de um a cem anos-luz, no infravermelho. Ao centro: esta imagem mostra o enxame globular NGC104 (também conhecido por 47 Tuc) no qual se descobriram evidências de perda de massa intensa por estrelas gigantes vermelhas jovens. Em baixo: esta imagem representa a primeira observação no infravermelho de um remanescente de supernova na Pequena Nuvem de Magalhães. Crédito: JAXA.
O AKARI utilizou duas das suas câmaras - a IRC, que observa no infravermelho próximo e médio, e o FIS, um "topógrafo" do infravermelho longinquo - para observar o ciclo contínuo de formação estelar ao longo de três gerações de estrelas (ver na imagem) – desde as estrelas "avós" até às "filhas das suas filhas" na nebulosa IC4954/4955, situada a cerca de 6500 anos-luz da Terra na constelação da Raposa.
O instrumento IRC também detectou pela primeira vez no infravermelho um remanescente de supernova (conhecido por Bo404 – 72.3) na Pequena Nuvem de Magalhães, uma pequena galáxia satélite da nossa Via Láctea. Estes dados forneceram vislumbres vitais da interacção, ainda pouco conhecida, entre o gás em expansão da supernova e o meio interestelar envolvente, e sobre o seu possível papel na formação de novas estrelas.
Também foram observadas estrelas nas fases finais da sua vida no enxame globular NGC 104 através do instrumento IRC. Pensa-se que as estrelas que habitam neste enxame, a 15 000 anos-luz de nós, formaram-se ao mesmo tempo que a própria galáxia. O nosso Sol será parecido com elas daqui a 6 mil milhões de anos. Elas já esgotaram as suas reservas de combustível (hidrogénio no seu núcleo) e transformaram-se em estrelas gigantes vermelhas. vermelhas. Através das suas observações, o AKARI deu as primeiras provas que as estrelas gigantes vermelhas jovens perdem massa a um ritmo acelerado, um fenómeno até hoje observado apenas nas estrelas gigantes vermelhas mais velhas.
Dos candidatos a buracos negros até às galáxias recém-nascidas
Graças ao seu poder de alta resolução, o AKARI também estudou a matéria que envolve um buraco negro numa galáxia distante e observou a evolução de galáxias recém-nascidas.
A região central da galáxia ultra luminosa no infravermelho "UGC 05101", situada na constelação da Ursa Maior, a cerca de 550 milhões de anos-luz da Terra, era até hoje um completo mistério. Coberta por uma espessa nebulosa de matéria interestelar, a região do núcleo foi até hoje impenetrável.
Graças à sensibilidade do AKARI, os astrónomos conseguiram recolher dados sem precedência acerca da nebulosa de gás molecular que envolve a região, que, descobriu-se, está a 500ºC.
Estes dados reforçam a ideia que um buraco negro gigante se esconde no núcleo da galáxia, e com a sua força destrutiva aquece a matéria antes de a engolir para nunca mais emergir, matéria essa que emite radiação que aquece o gás envolvente à temperatura ideal para ser observada pelo AKARI. Assim é possível perceber a estrutura das galáxias com núcleos activos e buracos negros.
Por fim, os dados do AKARI forneceram uma visão sem precedentes da formação de galáxias ao longo da história do Universo. Ao observar num comprimento de onda de 15 micrómetros, os astrónomos podem observar a luz infravermelha que foi emitida há cerca de 6 mil milhões de anos por galáxias jovens a sofrer formação estelar intensa.
Continuando a partir das observações iniciadas pelo Observatório Espacial de Infravermelhos (ISO), da ESA, o AKARI detectou 280 galáxias deste tipo, realizando o levantamento panorâmico mais profundo de sempre neste comprimento de onda, confirmando a intensa formação de estrelas e galáxias nesse período primitivo da nossa história cósmica.
O AKARI está a realizar estudos parecidos em vários comprimentos de onda – um estudo que irá fornecer uma descrição definitiva da evolução galáctica em toda a história do Universo.