SOFIA andando de avião para ver estrelas (2)
Starbursts recentes na região central da Via Láctea
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Imagem da câmera SOFIA/FORCAST em infravermelho intermediário do núcleo da Via Láctea, mostrando o Anel Circum Nuclear (ACN) de gás e poeira, orbitando o buraco negro super-massivo central. Os astrônomos acreditam que o objeto brilhante em forma de “Y seja material caindo para dentro do buraco negro que fica no local onde os braços do “Y” se cruzam. (Equipe NASA/SOFIA/FORCAST/Lau et al. ) › Link para a imagem ampliada |
Em outro press-release, a NASA informa que os pesquisadores do SOFIA obtiveram novas imagens de um anel de poeira e gás com sete anos-luz de diâmetro que circunda o buraco negro no centro da Via Láctea e de um aglomerado próximo composto por estrelas jovens e extremamente luminosas, inseridas em cascas de poeira interestelar.
As imagens do anel circum-nuclear (ACN) e o adjacente Aglomerado dos Quíntuplos são os assuntos de duas apresentações realizadas nesta semana, durante o encontro da American Astronomical Society em Long Beach, Califórnia. Ryan Lau da Universidade Cornell e seus colaboradores estudaram o ACN. Matt Hankins da Universidade do Arkansas Central em Conway é o principal autor do outro artigo sobre o Aglomerado dos Quíntuplos.
As imagens foram obtidas durante os voos do SOFIA em 2011, com a câmera FORCAST, construída por uma equipe liderada por Terry Herter da Cornell.
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Imagem em infravermelho próximo da câmera Hubble Space Telescope/NICMOS que mostra o mesmo campo de visão com a mesma escala e orientação da imagem anterior. Neste comprimento de onda, a poeira opaca no plano médio da Via Láctea esconde as características vistas na imagem do SOFIA. (NASA/STScI) › Link para a imagem ampliada |
A FORCAST permitiu que os astrônomos vissem as regiões do Anel Circum-Nuclear e do Aglomerado dos Quíntuplos em detalhes normalmente obscurecidos pela absorção pelo vapor d’água atmosférico das radiações infravermelhas e da luz visível pelas nuvens de poeira interestelar no plano médio da Via Láctea. Nem os observatórios com base na Terra (por mais altos que sejam os picos onde estão instalados), nem os telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA estão equipados para observações nesses comprimentos de onda.
As imagens estão disponíveis nestes links:
http://www.nasa.gov/sofia ou http://www.sofia.usra.edu
Cada uma das imagens é uma combinação de várias exposições nos comprimentos de onda de 20, 32 e 37 microns.
A primeira figura mostra o Anel Circum-Nuclear e a terceira mostra o Aglomerado dos Quíntuplos. As segunda e quarta fotos, obtidas pela câmera de infravermelho próximo do Hubble, mostram, ou antes, não mostram os detalhes captados pela câmera FORCAST do SOFIA.
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Imagem da SOFIA/FORCAST em infravermelho intermediário da região que inclui o Aglomerado dos Quíntuplos, um grupo de jovens estrelas próximas da margem esquerda do quadro, localizado a 35 parsecs (100 anos-luz) do núcleo da galáxia (NASA/SOFIA/Hankins et al.) › Link para a imagem ampliada |
“O foco de nosso estudo foi determinar a estrutura do Anel Circum-Nuclear com uma precisão nunca antes obtida, o que foi tornado possível pelo SOFIA” declarou Lau. “Com esses dados, podemos aprender a respeito dos processos que aceleram e aquecem o anel”.
O núcleo da Via Láctea é habitado por um buraco negro com 4 milhões de vezes a massa do Sol e em torno dele orbita um grande disco de poeira e gás. O anel, mostrado na primeira figura, é a borda interior desse disco. O centro da galáxia também é o endereço de aglomerados estelares excepcionalmente grandes que contém algumas das mais luminosas estrelas jovens da nossa galáxia, um dos quais é o Aglomerado dos Quíntuplos, mostrado nas terceira e quarta fotos. A combinação do telescópio aerotransportado SOFIA com a câmera FORCAST produziu as imagens mais nítidas jamais obtidas nos comprimentos de onda infravermelhos intermediários, o que permitiu discernir novas pistas sobre o que acontece nas proximidades do buraco negro central.
“Algo grande aconteceu no centro da Via Láctea nos últimos 4 a 6 milhões de anos que resultou em vários bursts de formação de estrelas, criando o Aglomerado dos Quíntuplos, o Aglomerado Central e outros aglomerados de estrelas massivas”, diz Hankins, principal autor do artigo sobre os Quíntuplos. “Muitas outras galáxias também têm os assim chamados starbursts em suas regiões centrais, algumas associadas a buracos negros, outras não. O centro da Via Láctea fica muito mais perto do que outras galáxias, o que faz ficar mais fácil para nós explorar as possíveis conexões entre os starbursts e o buraco negro”,
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Imagem da Hubble Space Telescope/NICMOS da região do Aglomerado dos Quíntuplos, coincidente com a imagem da SOFIA/FORCAST na terceira imagem. O Aglomerado dos Quíntuplos é visto na esquerda do quadro. A maior parte das características visíveis na imagem do SOFIA em infravermelho intermediário não são visíveis nesta imagem do Hubble devido a sua baixa temperatura e a poeira estelar interposta. (NASA/STScI) › Link para a imagem ampliada |
O Conselheiro Científico chefe do SOFIA, Eric Becklin, que trabalha com o grupo do ACN, determinou a posição do núcleo galático quando era estudante de pós-graduação na década de 1960, laboriosamente escaneando com um detector de infravermelho de um só pixel para mapear a região central.
“A resolução e cobertura espacial dessas imagens é chocante, o que mostra o que esses modernos detectores podem fazer quando associados com o SOFIA”, disse Becklin. “Esperamos utilizar esses dados para avançar substancialmente em nossa compreensão do ambiente no entorno de um buraco negro super massivo”.
Fonte:
SOFIA Spots Recent Starbursts in the Milky Way Galaxy’s Center.
Para mais informações acerca do SOFIA e sua missão científica, visite os seguintes sites (em inglês):
(Começou por este?… Leia o post anterior)
SOFIA andando de avião para ver estrelas
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Concepção artística do Telescópio SOFIA. Imagem da Wikimedia Commons, cortesia da NASA. |
Apesar do nome feminino, SOFIA (do grego σοφία = “sabedoria”), este aqui é o SOFIA, o acrônimo para Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (Observatório Estratosférico para Astronomia em Infravermelho). É um telescópio refletor de 2,5m , montado a bordo de um Boeing 747SP, especialmente adaptado com uma “janela” em seu compartimento de carga que se abre acima dos 12.000 pés (mais ou menos 12 km) de altitude, o que o coloca acima da maior parte do vapor d’água na atmosfera e em condições quase ideais para observações na faixa do infravermelho e muito eficaz para observações na faixa da luz visível também.
SOFIA é um programa conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão (DLR), administrado do lado americano pela Associação de Universidades para Pesquisa Espacial (USRA, na sigla em inglês) e, do lado alemão, pelo Deutsches SOFIA Institut. Desde 26 de maio de 2010, o SOFIA substituiu o Kuiper Airborne Observatory da NASA, aposentado em 1995.
Recentemente, a NASA divulgou uma série de resultados obtidos com o SOFIA, incluindo um aglomerado de estrelas em processo de formação, o W3A, de outros dois aglomerados em formação, próximos do buraco negro no centro de nossa Via Láctea (o Anel Circum-nuclear e o Aglomerado dos Quíntuplos), e do berçário de estrelas Messier 42 (M 42) na Nebulosa de Orion. Vou repassar algumas das imagens divulgadas pela NASA.
Aglomerado estelar W3A
Esta imagem em infravermelho intermediário do Aglomerado W3A em destaque foi capturada pela câmera FORCAST do observatório aerotransportado SOFIA em 2011. Ela está sobreposta a uma imagem em infravermelho próximo da região berçário de esdtrelas W3 obtida pelo Telescópio Espacial Spitzer. A imagerm do SOFIA mede 150 x 100 arcosegunsdos e as cores vermelha, verde e azul representam os comprimentos de onda de 37, 20 e 7 μm. As cores vermelha, verde e azul na imagem de fundo do Spitzer representam os comprimentos de onda de 7,9, 4,5 e 3,6 μm. (Imagem do SOFIA – equipe NASA / DLR / USRA / DSI / FORCAST; imagem do Spitzer – NASA / Caltech – JPL.) › Link para a imagem ampliada
O recém-nascido Aglomerado W3A, com suas estrelas massivas, é visto nesta imagem camuflado por entre a grande nuvem de poeira e gases a partir da qual vem se formando. A imagem de fundo mostra a estrutura geral da região W3 que fica a 6.400 anos-luz de distância na direção da constelação Perseu, vista pelo Telescópio Espacial Spitzer. A imagem em destaque foi composta a partir dos dados obtidos pelo SOFIA nos comprimentos de onda do infravermelho intermediário e dão um zoom sobre as violentas interações que acontecem em torno do aglomerado de estrelas massivas em formação.
A energética radiação e os fortes ventos vindos dessas estrelas vão eventualmente romper e dispersar a nuvem de onde elas nasceram, possivelmente causando a formação de mais estrelas em nuvens adjacentes. A maioria das estrelas da Via Láctea, inclusive nosso Sol, provavelmente se formaram em ambientes violentos assim. Os processos em curso são difíceis de seguir porque a luz produzidas por essas estrelas quentes, nas faixas de ultravioleta e luz visível, não consegue escapar das nuvens circundantes de material interestelar. A luz dessas estrelas em curtos comprimentos de ondas é absorvido pelas pequenas partículas de poeira e grandes moléculas e fazem brilhar as nuvens interestelares nos comprimentos de onda mais longos do infravermelho que o SOFIA observa, o que permite aos astrônomos bisbilhotar dentro dessas nuvens e estudar as estruturas internas e os processos que lá se dão.
As observações do SOFIA foram feitas com o uso da Câmera Infravermelha para Objetos Esmaecidos do Telscópio SOFIA (Faint Object Infrared Camera for the SOFIA Telescope = FORCAST), cujo principal investigador é Terry Herter da Universidade Cornell. Os dados foram analisados e interpretados pela equipe FORCAST que inclui Francisco Salgado e Alexander Tielens do Observatório Leiden na Holanda, juntamente com o cientista do staff do SOFIA James De Buizer. Estes dados são o assunto de artigos apresentados no encontro de inverno de 2012 da American Astronomical Society em Austin, Texas, e artigos submetidos para publicação no The Astrophysical Journal.
As observações do SOFIA revelam a presença de umas 15 estrelas massivas em vários estágios de gestação. Na esquerda da imagem em destaque, a seta aponta para uma pequena bolha onde a estrela mais massiva deste aglomerado já limpou seu setor de todo gás e poeira. Esta bolha é circundada por uma densa casca de material, exibido na cor verde, na qual parte da poeira e todas as moléculas grandes foram destruídas. Esta casca é cercada por material quase intocado da nuvem, rastreado pela emissão vermelha da poeira mais fria. Os astrônomos têm indícios de que a expansão de tais bolhas em volta de estrelas massivas recém-nascidas acabam por comprimir o material próximo e desencadeia a formação de mais estrelas.
SOFIA espiona o coração da Nebulosa de Órion
Esta representação gráfica do Centro de Ciências SOFIA compara duas imagens em infravermelho do coração da Nebulosa de Órion: uma – em destaque – capturada com a câmera FORCAST a bordo do Observatório Aerotransportado SOFIA e outra – a maior, no fundo – da mesma área capturada pelo Telescópio Espacial Spitzer. (Imagem do SOFIA – James De Buizer / NASA / DLR / USRA / DSI / FORCAST; Imagem do Spitzer – NASA/JPL) › Link para a imagem ampliada
Esta imagem do SOFIA exibe a complexa distribuição de poeira interestelar e estrelas na Nebulosa de Órion. A poeira interestelar, composta principalmente por silício, carbono e outros elementos pesados, aos quais os astrônomos se referem genericamente como “metais”, juntamente com algumas moléculas de gelo e outras orgânicas, é parte da matéria prima da qual se formam novas estrelas e planetas.
As duas imagens em destaque exibem imagens em infravermelho intermediário que mostram partes da região berçário de estrelas da Nebulosa de Órion, também conhecida como Messier 42 (M42). As imagens do SOFIA foram produzidas pelo cientista do SOFIA James De Buizer e seus colaboradores a partir de dados obtidos entre maio e junho de 2011, durante o programa de ciência básica do SOFIA. As observações foram feitas com o uso da câmera FORCAST, cujo principal investigador é Terry Herter da Universidade Cornell. Essas observações são o assunto de artigos científicos a serem submetidos para publicação no The Astrophysical Journal.
O grande telescópio do SOFIA é capaz de individualizar diversas proto-estrelas e estrelas jovens, assim como nodos de poeira e gás que podem estar iniciando o processo de contração gravitacional para se tornarem estrelas. A massiva proto-estrela conhecida como o Objeto BN (Becklin-Neugebauer), se destaca como a fonte de luz azul dentro da imagem destacada com a borda em vermelho. A região BN/KL de Órion tira seu nome das iniciais dos pioneiros astrônomos em infravermelho Eric Becklin, Gerry Neugebauer, Doug Kleinmann e Frank Low que a mapearam no final da década de 1960 e início da década de 1970, usando os primeiros detectores de infravermelho astronômicos. Nesta imagem, os comprimentos de onda da luz infravermelha de 20, 31 e 37 microns, simbolizados respectivamente pelo azul, verde e vermelho, são visualizados como vindos da poeira interestelar relativamente fria, com temperaturas na faixa de 100 a 200°K.
A imagem do SOFIA no destaque com a borda em azul, mostra a Nebulosa de Ney-Allen, uma região de intensa emissão de infravermelho que foi descoberta em torno das estrelas luminosas do Trapézio pelos astrônomos Ed Ney e David Allen. Algumas das características compactas que aparecem na foto são discos de poeira e gás em torno de jovens estrelas com massas solares que podem ser sistemas planetários em processo de formação. Nesta imagem, as cores azul, verde e vermelho simbolizam, respectivamente, as faixas de 8, 20 e 37 microns, vindas de material com temperaturas da ordem de 500ºK.
A imagem de fundo, maior, é composta a partir de dados do Telescópio Espacial Spitzer, na qual os comprimentos de onda de 7.9, 4.5 e 3.6 microns (representados respectivamente pelas cores vermelho, verde e azul) são emitidos por poeira e gás aquecidos pelas estrelas em seu interior e pelas próprias estrelas. A região BN/KL é tão brilhante que fica superexposta na imagem do Spitzer.
As duas imagens do SOFIA foram feitas a partir de combinações de comprimentos de onda e de resoluções angulares, não disponíveis para qualquer outro observatório em Terra ou no espaço. As imagens do SOFIA e do Spitzer em conjunto fornecem uma visão abrangente dos estágios de formação de estrelas a partir de frias nuvens interestelares até estrelas em pleno funcionamento.
Fontes: New Star Cluster W3A Images Captured by SOFIA Observatory e SOFIA Observatory Peers Into Heart of Orion Nebula
